CN116591954B - 一种转子组件及泵体结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种转子组件及泵体结构，该转子组件应用于泵体结构的定子腔体内，且定子腔体内具有进气口和出气口；该转子组件包括第一转子和第二转子，第一转子包括第一转臂和第二转臂，第二转子包括第三转臂和第四转臂；且设置第一转臂和第三转臂为罗茨结构，第二转臂和第四转臂为爪式结构，并通过第一转臂和第三转臂配合以及第二转臂和第四转臂配合，以将进气口的气体泵送至出气口；通过将罗茨结构和爪式结构同设置在一个转子上，相较于传统的单级罗茨转子以及单级爪式转子来说，本申请的转子组件同时具有高压缩率和高抽气速率的优势。

Description

一种转子组件及泵体结构

技术领域

本申请涉及真空泵技术领域，尤其涉及一种转子组件及泵体结构。

背景技术

干式真空泵包括泵腔和转子，转子在泵腔内旋转并带动泵腔内的空气流动，以实现真空泵抽送空气的功能。

目前的干式真空泵中多设置有一对转子。具体地，在泵腔内设置有一对平行的传动轴，每一转动轴上安装有一个转子，并使两个转子并排设置。两个转子做反向运动，以此将进气口的空气运送并压缩至出气口。当前的转子在结构上分为爪式转子和罗茨转子，罗茨转子具有较大的抽速，但其不具有压缩比，需要搭配压缩效率好的爪式转子进行组合使用。

由此，如何使转子同时具备高压缩率和高抽气速率是目前急需解决的问题。

发明内容

本申请旨在提供一种转子组件及泵体结构，以解决如何避免真空泵排气时过压缩的问题。

而本申请为解决上述技术问题所采用了以下方案。

第一方面，本申请提供一种转子组件，应用于泵体结构的定子腔体内，所述定子腔体内具有出气口和进气口，所述转子组件包括：

第一转子，所述第一转子用于在所述定子腔体内旋转；所述第一转子具有第一转臂和第二转臂，所述第一转臂和所述第二转臂成角度设置；

第二转子，所述第二转子用于在所述定子腔体内旋转，且所述第二转子与所述第一转子并排设置，所述第二转子的旋转方向与所述第一转子的旋转方向相反；所述第二转子具有第三转臂和第四转臂，所述第三转臂和所述第四转臂成角度设置；

其中，第一转臂和第三转臂为罗茨结构，所述第二转臂和所述第四转臂为爪式结构，所述第一转臂和所述第三转臂配合，所述第二转臂和所述第四转臂配合，以在所述进气口和所述出气口之间驱动待泵送气体。

在本申请的部分实施例中，所述第二转臂具有封闭所述出气口的第一转动位置，且当所述第二转臂位于所述第一转动位置时，所述第二转臂与所述第四转臂围合形成第一腔体，所述第一腔体用于连通所述进气口，并用于从所述进气口中吸气；

其中，所述第二转臂具有第一侧面，所述第一侧面为当所述第二转臂运动至所述第一转动位置时，所述第二转臂靠近所述第四转臂的一侧面；所述第一侧面上至少部分沿着第一方向凸起以形成凸起结构，所述第一方向为所述第一侧面靠近所述第四转臂的方向。

在本申请的部分实施例中，所述第二转臂还具有封闭所述进气口的第二转动位置，且当所述第二转臂位于所述第二转动位置时，所述第二转臂与所述第四转臂围合形成第二腔体，所述第二腔体与所述出气口连通；且所述第二转臂在靠近所述第四转臂的过程中，所述第二腔体的容积逐渐减小，以压缩气体至所述出气口。

在本申请的部分实施例中，所述第四转臂具有第二侧面，所述第二侧面为当所述第二转臂转动至所述第二转动位置时，所述第四转臂靠近所述第二转臂的一侧面；所述第二侧面上至少部分沿着所述第一方向凹陷形成凹陷结构。

在本申请的部分实施例中，所述第二转臂沿着第二方向弯曲设置，所述第二方向为所述第一转子的转动方向；所述第四转臂沿着第三方向弯曲设置，所述第三方向与所述第二转子的转动方向相反。

在本申请的部分实施例中，所述第二转子还包括第五转臂，所述第五转臂与第三转臂的延伸方向相反；所述第五转臂为罗茨结构。

在本申请的部分实施例中，所述第五转臂与所述第四转臂成夹角设置，且所述第五转臂和所述第四转臂之间的夹角为锐角。

在本申请的部分实施例中，所述第五转臂与所述第四转臂为一体成型结构。

第二方面，本申请还提供一种泵体结构，包括上述的转子组件。

在本申请的部分实施例中，所述泵体结构为真空泵，所述泵体结构包括定子腔体，且定子腔体内设置有多个所述转子组件。

本申请所提供的一种转子组件及泵体结构，该转子组件应用于泵体结构的定子腔体内，且定子腔体内具有进气口和出气口；该转子组件包括第一转子和第二转子，第一转子包括第一转臂和第二转臂，第二转子包括第三转臂和第四转臂；且设置第一转臂和第三转臂为罗茨结构，第二转臂和第四转臂为爪式结构，并通过第一转臂和第三转臂配合以及第二转臂和第四转臂配合，以将进气口的气体泵送至出气口；通过将罗茨结构和爪式结构同设置在一个转子上，相较于传统的单级罗茨转子以及单级爪式转子来说，本申请的转子组件同时具有高压缩率和高抽气速率的优势。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的转子组件的结构示意图；

图2为本申请另一实施例提供的转子组件的结构示意图。

主要元件符号说明：

100-定子腔体，200-第一转子，210-第一转臂，220-第二转臂，221-第一侧面，300-第二转子，310-第三转臂，320-第四转臂，321-第二侧面，330-第五转臂，a-第一方向，b-第二方向，c-第三方向。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在本申请的描述中，“多个”的含义为两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，给出了以下描述。在以下描述，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认为，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中，不会对已知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理的最广范围相一致。

随着国家资源结构的重新整合，真空泵设备向着高品质高效率的方向发展成为了必然趋势。真空泵包括泵腔(作为定子腔体)和转子，转子能够在泵腔内旋转，以使泵腔一侧的空气流动至泵腔的另一侧，进而实现真空泵抽送空气的功能。

当前的真空泵中的转子多为罗茨转子或爪式转子。罗茨转子的容积较大，因此具备较大的抽速，但是罗茨转子不能对气体进行压缩，因此罗茨转子不具有压缩比，需要搭配压缩效率好的爪式转子进行组合使用。然而单独的爪式转子容积较小，抽送气体的容量小，导致抽气速率慢。

本申请基于此对目前的转子组件及泵体结构进行了改进。

首先，请参阅图1，图1示出了本申请实施例中提供的转子组件的结构示意图。本实施例提供一种转子组件，该转子组件应用于泵体结构的定子腔体100内，定子腔体100内具有进气口和出气口。也就是说，泵体结构的定子腔体100通过进气口进气并通过出气口排气。

该转子组件包括第一转子200和第二转子300。可以理解的是，第一转子200和第二转子300旋转配合以达到吸气、排气的目的。具体地，第一转子200用于在定子腔体100内旋转。第一转子200具有第一转臂210和第二转臂220，第一转臂210和第二转臂220成角度设置。也就是说，第一转子200能够旋转并带动第一转臂210和第二转臂220，并通过第一转臂210和第二转臂220带动定子腔体100内的气体运动，以使气体从进气口流动至出气口。可以理解的是，第一转臂210和第二转臂220成角度设置，因此两者之间能够形成空腔，空腔可用于携带气体。

第二转子300用于在定子腔体100内旋转，且第二转子300与第一转子200并排设置，第二转子300的旋转方向与第一转子200的旋转方向相反。第二转子300具有第三转臂310和第四转臂320，第三转臂310和第四转臂320成角度设置。也就是说，第一转子200和第二转子300沿着相反的方向旋转，在此过程中第一转臂210和第三转臂310、第二转臂220和第四转臂320先靠近再分离，并以此做循环运动。

可以理解的是，第二转子300在定子腔内旋转的过程中，带动第三转臂310和第四转臂320旋转，并通过第三转臂310和第四转臂320带动定子腔体100内的气体运动，以使气体从进气口流动至出气口。

其中，第一转臂210和第三转臂310为罗茨结构，第二转臂220和第四转臂320为爪式结构。第一转臂210和第三转臂310配合，第二转臂220和第四转臂320配合，以在进气口和出气口之间驱动待泵送气体。

可以理解的是，罗茨结构可以为罗茨真空泵中的转子结构。爪式结构可以为爪式真空泵中的转子结构。需要解释的是，在旋转的过程中，第一转臂210和第三转臂310相互靠近时能够其两者之间的空气进行压缩，第一转臂210和第三转臂310相互远离时能够向外界吸收空气。同样地，第二转臂220和第四转臂320相互靠近时能够其两者之间的空气进行压缩，第二转臂220和第四转臂320相互远离时能够向外界吸收空气。

换句话说，第一转臂210和第三转臂310形成第一送气机构，第二转臂220和第四转臂320形成第二送气机构。随着第一转子200和第二转子300转动，罗茨结构的第一送气机构和爪式结构的第二送气机构交替泵送气体至出气口。

当前的真空泵中的转子分为罗茨转子和爪式转子，通常将罗茨转子和爪式转子搭配使用。然而，本申请中设置第一转臂210和第三转臂310为罗茨结构，第二转臂220和第四转臂320为爪式结构，并通过第一转臂210和第三转臂310配合以及第二转臂220和第四转臂320配合，以将进气口的气体泵送至出气口；通过将罗茨结构和爪式结构同设置在一个转子上，相较于传统的单级罗茨转子以及单级爪式转子来说，本申请的转子组件同时具有高压缩率和高抽气速率的优势。

在本申请的部分实施例中，请继续参阅图1，本实施例中的第二转臂220具有封闭出气口的第一转动位置，且当第二转臂220位于第一转动位置时，第二转臂220与第四转臂320围合形成第一腔体，第一腔体用于连通进气口，并用于从进气口中吸气。

也就是说，第二转臂220和第四转臂320在相互靠近时，能够和定子腔体100的内壁之间围合形成第一腔体，并通过第二转臂220和第四转臂320的间距逐渐增大，以通过第一腔体中的负压将进气口中的气体抽吸到第一腔体中。

具体地，第二转臂220具有第一侧面221，第一侧面221为当第二转臂220运动至第一转动位置时，第二转臂220靠近第四转臂320的一侧面；第一侧面221上至少部分沿着第一方向a凸起以形成凸起结构，第一方向a为第一侧面221靠近第四转臂320的方向。需要解释的是，凸起结构能够减小第一腔体的容积，在抽吸气体时，与进气口的气体之间形成更大的负压差，进而提高抽吸效率。

在本申请的部分实施例中，请参阅图2，图2示出了本实施例提供的转子组件的结构示意图。本实施例的第二转臂220还具有封闭进气口的第二转动位置，且当第二转臂220位于第二转动位置时，第二转臂220与第四转臂320围合形成第二腔体，第二腔体与出气口连通。且第二转臂220在靠近第四转臂320的过程中，第二腔体的容积逐渐减小，以压缩气体至出气口。

也就是说，第二转臂220和第二转臂220能够形成用于压缩气体的第二腔体，也就是传统爪式转子的功能。无需再设置爪式转子驱动气体运动。

在本申请的部分实施例中，第四转臂320具有第二侧面321，第二侧面321为当第二转臂220转动至第二转动位置时，第四转臂320靠近第二转臂220的一侧面。第二侧面321上至少部分沿着第一方向a凹陷形成凹陷结构。

可以理解的是，凹陷结构能够扩大第二腔体的容积。传统的转子结构中，由于排气腔容积较小，容易造成排气过压缩，进而导致排气效率低、排气气体过温等问题。然而本本实施例中通过在第四转臂320的第二侧面321上设置凹陷结构，能够减小第二腔体的容积，有利于减少第二腔体对气体的压缩程度，以避免对空气进行过压缩而导致排气效率低的问题。

在本申请的部分实施例中，请继续参阅图1，本实施例中的第二转臂220沿着第二方向b弯曲设置，第二方向b为第一转子200的转动方向，有利于对气体进行压缩。第四转臂320沿着第三方向c弯曲设置，第三方向c与第二转子300的转动方向相反，有利于从进气口抽气。

在一些实施例中，第一转臂210和第二转臂220之间的夹角为第一夹角，第一夹角为钝角。

在一些实施例中，第三转臂310和第四转臂320之间的夹角为第二夹角，第二夹角为钝角，且第二夹角小于第一夹角。

在本申请的部分实施例中，请继续参阅图1，本实施例中的第二转子300还包括第五转臂330，第五转臂330与第三转臂310的延伸方向相反；第五转臂330为罗茨结构。也就是说，在第二转子300上增设罗茨结构的第五转臂330，有利于提高转子组件的抽气速率。

在本申请的部分实施例中，请继续参阅图2，本实施例中的第五转臂330与第四转臂320成夹角设置，且第五转臂330和第四转臂320之间的夹角为锐角。可以理解的是，第五转臂330和第四转臂320之间能够形成空腔结构，该空腔结构也能够起到泵送气体的作用。

在本申请的部分实施例中，请继续参阅图1，本实施例中的第五转臂330与第四转臂320为一体成型结构，有利于提高整体结构的稳定性，且一体式结构有利于减小拆装难度。

进一步地，为了更好的实施本申请实施例中转子组件，在转子组件的基础之上，本申请还提供一种泵体结构，该泵体结构包括上述任意实施例中的转子组件。

具体地，泵体结构包括定子腔体100，定子腔体100内设置有相互平行的第一转轴和第二转轴，第一转子200在第一转轴上旋转，第二转子300在第二转轴上旋转。也就是说，第一转子200具有第一旋转点，第一旋转点落在第一转轴上；第二转子300具有第二旋转点，第二旋转点落在第一转轴中。

在本申请的部分实施例中，本实施例中的泵体结构为真空泵，泵体结构包括定子腔体100，且定子腔体100内设置有多个转子组件。也就是说，能够根据真空泵的泵送需求，选择安装不同数量的转子组件。

可以理解的是，第一转子200/第二转子300与定子腔体100的内壁之间的间距，为第一转臂210/第二转臂220最靠近内壁的位置与内壁之间的距离。

在一些实施例中，泵体结构为真空泵。在进一步的实施例中，真空泵为爪式真空泵。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本申请作为参考，但与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是，如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请内容有不一致或冲突的地方，以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。

以上对本申请实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种转子组件，其特征在于，应用于泵体结构的定子腔体内，所述定子腔体内具有出气口和进气口，所述转子组件包括：

第一转子，所述第一转子用于在所述定子腔体内旋转；所述第一转子具有第一转臂和第二转臂，所述第一转臂和所述第二转臂成角度设置；

第二转子，所述第二转子用于在所述定子腔体内旋转，且所述第二转子与所述第一转子并排设置，所述第二转子的旋转方向与所述第一转子的旋转方向相反；所述第二转子具有第三转臂和第四转臂，所述第三转臂和所述第四转臂成角度设置；

其中，第一转臂和第三转臂为罗茨结构，所述第二转臂和所述第四转臂为爪式结构，所述第一转臂和所述第三转臂配合，所述第二转臂和所述第四转臂配合，以在所述进气口和所述出气口之间驱动待泵送气体。

2.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述第二转臂具有封闭所述出气口的第一转动位置，且当所述第二转臂位于所述第一转动位置时，所述第二转臂与所述第四转臂围合形成第一腔体，所述第一腔体用于连通所述进气口，并用于从所述进气口中吸气；

其中，所述第二转臂具有第一侧面，所述第一侧面为当所述第二转臂运动至所述第一转动位置时，所述第二转臂靠近所述第四转臂的一侧面；所述第一侧面上至少部分沿着第一方向凸起以形成凸起结构，所述第一方向为所述第一侧面靠近所述第四转臂的方向。

3.根据权利要求2所述的转子组件，其特征在于，所述第二转臂还具有封闭所述进气口的第二转动位置，且当所述第二转臂位于所述第二转动位置时，所述第二转臂与所述第四转臂围合形成第二腔体，所述第二腔体与所述出气口连通；且所述第二转臂在靠近所述第四转臂的过程中，所述第二腔体的容积逐渐减小，以压缩气体至所述出气口。

4.根据权利要求3所述的转子组件，其特征在于，所述第四转臂具有第二侧面，所述第二侧面为当所述第二转臂转动至所述第二转动位置时，所述第四转臂靠近所述第二转臂的一侧面；所述第二侧面上至少部分沿着所述第一方向凹陷形成凹陷结构。

5.根据权利要求3所述的转子组件，其特征在于，所述第二转臂沿着第二方向弯曲设置，所述第二方向为所述第一转子的转动方向；所述第四转臂沿着第三方向弯曲设置，所述第三方向与所述第二转子的转动方向相反。

6.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述第二转子还包括第五转臂，所述第五转臂与第三转臂的延伸方向相反；所述第五转臂为罗茨结构。

7.根据权利要求6所述的转子组件，其特征在于，所述第五转臂与所述第四转臂成夹角设置，且所述第五转臂和所述第四转臂之间的夹角为锐角。

8.根据权利要求6所述的转子组件，其特征在于，所述第五转臂与所述第四转臂为一体成型结构。

9.一种泵体结构，其特征在于，包括权利要求1至8任意一项所述的转子组件。

10.根据权利要求9所述的泵体结构，其特征在于，所述泵体结构为真空泵，所述泵体结构包括定子腔体，且定子腔体内设置有多个所述转子组件。