真空泵轉子軸向浮動定位裝置的製作方法
2023-12-10 14:46:27
專利名稱：真空泵轉子軸向浮動定位裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及真空泵技術領域，特別涉及一種真空泵轉子軸向浮動定位裝置。
背景技術：
旋片式真空泵是獲得真空的基礎設備之一，其廣泛應用於現代科技研發與現代生 產製造的各個領域。影響旋片式真空泵能否穩定運行、性能是否良好的重要問題之一，就是 轉子在泵缸體中的軸向定位問題。現有技術中的軸向定位裝置結構示意圖，如圖1所示，並 參見圖2所示，為圖1所示A-A處的結構剖視圖將轉子的一端用單列向心球軸承固定，由 於轉子的一端處於大氣中，而另一端處於真空中，所以轉子軸受到圖1所示的大氣壓力，正 是在這個力的作用下，單列向心球軸承的遊隙(軸向)被推向一側，這樣便實現了轉子固定 端的軸向定位，即轉子固定端端面與前蓋端面之間得到合理的運動間隙。轉子的另一端浮 動端的端面與隔板端面保持合理的運動間隙。上述轉子在缸體中的軸向定位裝置，存在以下不足對於固定端，轉子端面與前蓋 端面之間存在間隙，無論加工過程還是裝配過程，控制尺寸精度的難度都很大，且在泵的實 際運行中，間隙極易發生變化，從而造成泵運行的不穩定；對於另一端浮動端，由於泵的實 際運行情況十分複雜，預留的間隙區間很難符合轉子實際熱膨脹以後的間隙需求。因此，現有技術中的真空泵，由於轉子軸向定位存在明顯缺陷，因此，經常發生轉 子的兩端面分別與前蓋端面和隔板端面運動失效的情況，即由於間隙不當導致該處機件出 現破壞性磨損，進而導致泵出現異常噪聲，更嚴重時，泵將產生運行卡死(抱車)，電機燒毀 等連鎖惡性損壞機件的現象，給用戶使用帶來不便，對用戶造成損失，同時，也會給泵製造 廠家的信譽帶來損失。
實用新型內容(一)要解決的技術問題本實用新型要解決的技術問題是提高真空泵運行的可靠性和穩定性。( 二 )技術方案為此，本實用新型提供了一種真空泵轉子軸向浮動定位裝置，包括轉子，所述轉子中心設置有通孔，所述轉子的兩端設置有凹臺；轉子軸，包括套設在所述通孔中的光軸，所述光軸上對應於一個所述凹臺的位置 設置有凸臺；隔板軸承和前蓋軸承，分別套設在所述轉子軸的兩端，分別與所述轉子軸的兩端 動配合連接；與所述隔板軸承靜配合連接的隔板，與前蓋軸承靜配合連接的前蓋，所述隔板端 面和前蓋端面分別與所述轉子的兩端面動配合連接。其中，所述轉子的通孔的表面沿轉子軸向設置有貫通形第一鍵槽，所述光軸外表 面沿光軸軸向設置有第二鍵槽。[0014]還包括鍵，一部分位於所述貫通形第一鍵槽中，另一部分位於所述第二鍵槽中。還包括套設在所述轉子外面的缸體，所述缸體、前蓋和隔板使用螺釘緊固連接。所述凸臺的肩面與所述隔板軸承的端面動配合連接。所述鍵與第二鍵槽靜配合連接，所述鍵與貫通形第一鍵槽動配合連接。所述轉子的通孔與所述轉子軸的光軸動配合連接。所述隔板軸承為滑動軸承，或滾動軸承。所述前蓋軸承為滑動軸承，或滾動軸承。(三)有益效果本實用新型提供的真空泵轉子軸向浮動定位裝置，通過將轉子和轉子軸分開設計 為兩個獨立的機件，且轉子軸配置凸臺結構，使得轉子軸在大氣壓力的作用下，其凸臺肩面 與隔板軸承端面實現動配合連接，使得轉子兩端面與隔板端面和前蓋端面之間的間隙實現 均等，從而實現轉子軸向浮動定位，避免了由於間隙不當引起的機件磨損和異常噪聲，降低 了泵運行的故障率，減小了振動，極大地提高了泵運行的可靠性和穩定性，從而延長了泵的 使用壽命；同時大大降低了泵的維護維修成本，實現了產品的高效能、低耗能。
圖1是現有技術中的軸向定位裝置結構示意圖；圖2是圖1所示A-A處的結構剖視圖；圖3是依照本實用新型一種實施方式的真空泵轉子軸向浮動定位裝置結構示意 圖；圖4是圖3所示A-A處的結構剖視圖。其中，1 隔板；2 隔板軸承；3 缸體；4 轉子軸；5 鍵；6 螺釘；7 轉子；8 前蓋； 9 前蓋軸承。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下 實施例用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的範圍。如圖3所示，為依照本實用新型一種實施方式的真空泵轉子軸向浮動定位裝置結 構示意圖，再結合參見圖4所示，為圖3所示A-A處的結構剖面圖，該裝置包括轉子7、轉 子軸4、隔板軸承2、前蓋軸承9、隔板1和前蓋8。其中，轉子7上設有通孔，該通孔為精密通孔，轉子7的兩端各設置有一個凹臺； 轉子軸4包括套設在通孔中的光軸，該光軸為精密光軸，光軸上對應於一個凹臺的位置處 設置有凸臺；隔板1與隔板軸承2靜配合連接，前蓋8與前蓋軸承9靜配合連接，隔板軸承 2和前蓋軸承9的內孔分別套設在轉子軸4的兩端，隔板軸承2和前蓋軸承9分別於轉子軸 4的兩端動配合連接；隔板1端面、前蓋8端面分別與轉子7的兩個端面動配合連接。本實施例還包括鍵5，用於連接轉子7和轉子軸4 ；轉子7的通孔沿轉子7軸向方 向設置有貫通形第一鍵槽，轉子軸4的光軸沿光軸軸向方向設置有第二鍵槽，第二鍵槽的 形狀與鍵5的形狀相適應；第二鍵槽的位置與第一鍵槽的位置相對應；將鍵5與第二鍵槽 靜配合連接，然後將轉子7與轉子軸4動配合連接，鍵5的另一部分自然位於貫通形第一鍵槽中，與第一鍵槽動配合連接；鍵5可以為單鍵，也可以為花鍵。該裝置還包括紅體3。其中缸體3套設在轉子7的外面，缸體3、前蓋8和隔板1 通過螺釘6緊固連接，缸體3與前蓋8和隔板1之間的連接為靜配合連接。轉子軸4的凸 臺的肩面與隔板軸承2的端面動配合連接，用於完成轉子軸4的軸向定位作用。在本實施例中，轉子7兩端的凹臺，設置在隔板1側的一個是與轉子軸4的凸臺 配合連接的結構需要，設置在前蓋8側的一個凹臺是由於真空泵的旋片在轉子旋片槽中運 行，為平衡摩擦力而設置。在本實施例中，前蓋軸承9和隔板軸承2都可以為滑動軸承形式，也可以為滾動軸 承形式，當隔板軸承2為滑動軸承形式時，隔板軸承2的內孔套設在轉子軸4的光軸上，隔 板軸承2的一側端面與轉子軸4的凸臺的肩面動配合連接，該凸臺的肩面為精密加工表面， 轉子軸4的易磨損部分做熱處理，使之具有較硬的硬度。本實施例中所有連接部位，均為精 密加工製造。在本實施例中，由於轉子軸4 一端處於大氣中，而另一端處於真空中，所以轉子 軸4受到如圖3所示的大氣壓力，即轉子軸4受到如圖3所示作用力方向的軸向推力，使轉 子軸4的凸臺肩面與隔板軸承2的端面完成動配合連接，從而實現轉子軸4的軸向定位，轉 子7在轉子軸4上可以延軸向左右浮動，從而實現泵運轉過程的不同時段，包括啟動、升溫、 熱平衡後等。轉子7兩端面與隔板1的端面、前蓋8的端面之間的間隙始終處於均等狀態。 轉子7以中心精密通孔與轉子軸4的精密光軸動配合連接，轉子7和轉子軸4通過鍵5連 接消除旋轉自由度，這樣轉子7在轉子軸4上可以延轉子軸4的軸向左右浮動，此外轉子7 與轉子軸4通過鍵5連接，以實現轉子軸4向轉子7傳轉矩的作用。在本實施例中，轉子7可以延轉子軸4的軸向實現浮動定位，具體定位過程是首 先，缸體3的軸向尺寸大於轉子7的軸向尺寸，安裝完成後，轉子7的兩端面與隔板1的端面 和前蓋8的端面之間自然存在間隙，當真空泵運轉後，由於真空泵油的潤滑作用，轉子7兩 端面與隔板1的端面和前蓋8的端面的間隙中必然存在潤滑油膜，此時，如果兩處軸向間隙 不相等，兩處的油膜就會在轉子7兩側形成壓差，從而推動轉子7由間隙小的一側向間隙大 的一側軸向浮動，直至兩處油膜壓力平衡為止，轉子7完成軸向浮動定位過程，此時，轉子7 兩端面分別與隔板1端面、前蓋8端面的配合間隙實現均等。本實用新型真空泵轉子軸向浮動定位裝置，與現有技術真空泵軸向定位裝置相 比，具有明顯的不同，現有技術中的泵轉子結構中，轉子軸與轉子是同一機件，而本實用新 型泵轉子軸向浮動裝置的轉子與轉子軸是兩個相互獨立的機件，因此，本實用新型的轉子 軸可以單獨進行熱處理，避免了現有技術對轉子軸熱處理時，對轉子槽尺寸精度的不良影 響。本實用新型提供的真空泵轉子軸向浮動定位裝置，通過將轉子和轉子軸分開設 計，使得轉子兩端面與隔板端面和前蓋端面之間的間隙實現均等，從而實現轉子軸向浮動 定位，避免了由於間隙不當引起的機件磨損和異常噪聲，降低了泵運行的故障率，減小了振 動，極大地提高了泵運行的可靠性和穩定性，從而延長了泵的使用壽命；而且大大降低了泵 的維護維修成本。實現了產品的高效能、低耗能。本實用新型提供的真空泵轉子軸向浮動定位裝置的意義在真空泵技術發展進程 中，由於歷史的原因，對於真空泵技術進步的重大結構發明創新，長期以來，幾乎都是由外國人完成的，國人少有作為，本實用新型提供的真空泵轉子軸向浮動定位裝置，正是在這方 面做出了貢獻，可以說這是一項促進真空泵技術進步的重大結構發明創新。
以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技 術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改 進和變型也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種真空泵轉子軸向浮動定位裝置，其特徵在於，包括轉子，所述轉子中心設置有通孔，所述轉子的兩端設置有凹臺；轉子軸，包括套設在所述通孔中的光軸，所述光軸上對應於一個所述凹臺的位置設置 有凸臺；隔板軸承和前蓋軸承，分別套設在所述轉子軸的兩端，分別與所述轉子軸的兩端動配 合連接；與所述隔板軸承靜配合連接的隔板，與前蓋軸承靜配合連接的前蓋，所述隔板端面和 前蓋端面分別與所述轉子的兩端面動配合連接。
2.如權利要求1所述的真空泵轉子軸向浮動定位裝置，其特徵在於，所述轉子的通孔 的表面沿轉子軸向設置有貫通形第一鍵槽，所述光軸外表面沿光軸軸向設置有第二鍵槽。
3.如權利要求2所述的真空泵轉子軸向浮動定位裝置，其特徵在於，還包括鍵，一部 分位於所述貫通形第一鍵槽中，另一部分位於所述第二鍵槽中。
4.如權利要求1所述的真空泵轉子軸向浮動定位裝置，其特徵在於，還包括套設在所 述轉子外面的缸體，所述缸體、前蓋和隔板使用螺釘緊固連接。
5.如權利要求1所述的真空泵轉子軸向浮動定位裝置，其特徵在於，所述凸臺的肩面 與所述隔板軸承的端面動配合連接。
6.如權利要求3所述的真空泵轉子軸向浮動定位裝置，其特徵在於，所述鍵與第二鍵 槽靜配合連接，所述鍵與貫通形第一鍵槽動配合連接。
7.如權利要求1 6所述任一的真空泵轉子軸向浮動定位裝置，其特徵在於，所述轉子 的通孔與所述轉子軸的光軸動配合連接。
8.如權利要求1所述的真空泵轉子軸向浮動定位裝置，其特徵在於，所述隔板軸承為 滑動軸承，或滾動軸承。
9.如權利要求1所述的真空泵轉子軸向浮動定位裝置，其特徵在於，所述前蓋軸承為 滑動軸承，或滾動軸承。
專利摘要本實用新型公開了一種真空泵轉子軸向浮動定位裝置，包括轉子，其中心設置通孔，通孔設置有貫通形第一鍵槽，轉子兩端設置有凹臺；轉子軸，包括套設在通孔中的光軸，光軸設置第二鍵槽，光軸上對應於一個凹臺的位置設置有凸臺；鍵，一部分與轉子軸的光軸鍵槽靜配合連接，另一部分則與轉子的貫通形鍵槽動配合連接；隔板軸承和前蓋軸承，分別套設在轉子軸的兩端；與隔板軸承靜配合連接的隔板，與前蓋軸承靜配合連接的前蓋，隔板的端面和前蓋的端面分別與轉子的兩端面動配合連接。本實用新型提供的真空泵轉子軸向浮動定位裝置，極大地提高了泵運行的可靠性和穩定性，延長了泵的使用壽命；降低了泵的維護維修成本。實現了產品的高效能、低耗能。
文檔編號F04C25/02GK201779017SQ20102026959
公開日2011年3月30日 申請日期2010年7月21日 優先權日2010年7月21日
發明者孫官鬥, 彭俊傑, 楊靜, 趙益萍, 趙陽 申請人:北京北儀創新真空技術有限責任公司