CN222254331U - 一种复合式真空泵及复合转子 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于真空泵技术领域，具体涉及一种复合式真空泵及复合转子。针对现有复合了爪式和螺杆的真空泵，爪式位于吸气侧，螺杆位于排气侧，不适宜应对粉尘较多的应用场合的不足，本实用新型采用如下技术方案：一种复合式真空泵，包括：泵体；复合转子，有两根，包括两端伸出所述泵体的转子轴、设于所述转子轴上且位于所述泵体中的螺杆转子、爪式转子和多叶罗茨转子；减速电机组件；油箱。本实用新型的有益效果是：将螺杆和爪式结构进行复合，螺杆结构靠近进气侧，爪式结构靠近出气侧；对于进入泵内或泵内形成的粉尘，由粉尘处理能力较强的爪式结构来完成粉尘处理能力更强。

Description

一种复合式真空泵及复合转子

技术领域

本实用新型属于真空泵技术领域，具体涉及一种复合式真空泵及复合转子。

背景技术

现有的真空泵，多采用单种形式。为了提高真空度或者速度，通常将不同的真空泵组合使用。如常规的罗茨-螺杆真空机组，都是由两台独立的罗茨泵和螺杆泵串联构成，罗茨泵和螺杆泵分别由各自的电动机驱动，并常常需要由两个独立的变频器分别供电和控制。

为解决常规的罗茨-螺杆真空机组存在的结构复杂、占用空间大、两种泵不匹配的问题，现有的部分方案，将罗茨、螺杆复合为一个泵。然而，真空泵还有爪式等其它形式，现有技术中却罕见复合了爪式结构的真空泵。所能检索到的仅有CN208816331U-爪式泵与滑阀泵组合的复合泵、CN219529311U-罗茨单级爪复合式真空泵等极少数。

日本专利申请JP2002070776A提供的一种复合式真空泵，复合了爪式和螺杆，实现“通过在吸气侧配置爪型泵并且在排气侧配置螺旋泵而形成复合型真空泵，因此具有高真空度的真空度，可以得到从真空室直接向大气中排气的真空泵”。同时，由于其复合型真空泵由一对爪型转子和一对螺杆转子构成，“所以可以成为零件数量少、结构简单的复合型真空泵”。另外，由于使用在相对高压的区域中发挥效果的螺旋泵进一步压缩由爪型泵压缩的气体，“所以所需功率也能够减少”。

在真空泵的许多工程应用领域中，被抽气体中常常含有固体粉尘或会凝结成固体颗粒的杂质，这些被气体带入泵腔或在泵腔内生成的固体粉尘颗粒会积存在螺杆泵泵腔之内或黏附在螺杆转子之上，造成转子或泵腔的污染、摩擦与卡滞，影响运行安全。实际上，因固体粉尘造成螺杆转子卡滞，是螺杆泵最常见的故障之一。日本专利申请的方案，将爪式放在螺杆前面，粉尘排出主要交由螺杆来完成，容易造成螺杆泵故障。此外，日本专利申请方案受温度影响较大。

此外，现有的复合泵，仅复合了两种结构，未见复合三种结构的复合泵(搭配爪式使用的最后一级的多叶罗茨，作为爪式机构排气的辅助分配器，不认为是真正意义上的复合)。

发明内容

本实用新型针对现有复合了爪式和螺杆的真空泵，爪式位于吸气侧，螺杆位于排气侧，不适宜应对粉尘较多的应用场合的不足，提供一种复合式真空泵，至少复合了爪式和螺杆，通过优化爪式结构和螺杆结构的布局，能够更好地适应粉尘较多的场合。进一步地，复合爪式、螺杆和罗茨三种结构。本实用新型同时提供一种复合转子。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种复合式真空泵，所述复合式真空泵包括：

泵体，包括两端分别设有进气口和出气口的泵壳、固定于泵壳两端的进气侧端盖和出气侧端盖；

复合转子，有两根，包括两端伸出所述泵体的转子轴、设于所述转子轴上且位于所述泵体中的螺杆转子、爪式转子和多叶罗茨转子，所述螺杆转子、爪式转子和多叶罗茨转子沿气流运动方向自上游向下游分布；

减速电机组件，设于所述出气侧端盖所在端，驱动所述转子轴；

油箱，设于所述进气侧端盖所在端。

本实用新型的复合式真空泵，将螺杆和爪式结构进行复合，螺杆结构靠近进气侧，爪式结构靠近出气侧；对于进入泵内或泵内形成的粉尘，由粉尘处理能力较强的爪式结构来完成粉尘处理能力更强；具有爪式转子，利用爪式转子在0.1mbar以上区间的高压缩比和抽速性能，将气体排出泵外；具有多叶罗茨转子，气体经最后一级多叶罗茨转子，保持较小的压力脉动和反向泄漏，经压缩排出泵外，可以根据不同的气体类型，变化最后一级多叶罗茨的形状和轴向尺寸，以达到更低的压力脉动、反向泄漏、以及较高的抽速；可以把大压缩比的工作区间设置在爪式结构，无需对螺杆结构设置较高的压缩比和级数，减小制造难度。

作为改进，所述复合转子还包括位于所述螺杆转子上游的进气罗茨转子。进气罗茨转子在0.1mbar以下区间快速抽取气体。

作为改进，所述泵壳沿气流运动方向自上游向下游包括螺杆腔、爪式腔和多叶罗茨腔，所述泵壳包括竖立的螺杆爪式分隔壁和爪式罗茨分隔壁，所述螺杆爪式分隔壁上形成螺杆爪式气流通道，所述爪式罗茨分隔壁上形成爪式罗茨气流通道。

作为改进，所述泵壳沿气流运动方向自上游向下游包括进气罗茨腔、螺杆腔、爪式腔和多叶罗茨腔，所述泵壳包括竖立的罗茨螺杆分隔壁、螺杆爪式分隔壁和爪式罗茨分隔壁，所述罗茨螺杆分隔壁上形成罗茨螺杆气流通道，所述螺杆爪式分隔壁上形成螺杆爪式气流通道，所述爪式罗茨分隔壁上形成爪式罗茨气流通道。

作为改进，所述爪式转子为多级，所述泵壳包括竖立的爪间分隔壁，所述爪间分隔壁上形成爪间气流通道。

作为改进，所述螺杆爪式气流通道和所述爪间气流通道在轴向错开：所述爪式罗茨气流通道和所述爪间气流通道在轴向错开。

作为改进，所述泵壳包括上壳体和下壳体，所述上壳体上设置所述进气口，所述下壳体上设置所述出气口。

作为改进，所述上壳体或下壳体的接触面开设密封槽，所述密封槽中设有密封件，所述密封槽包括轴向延伸槽、从轴向延伸槽径向向内的径向延伸槽以及位于径向中部的中间环形槽。

作为改进，所述复合转子为一体成型结构，或者，所述复合转子为装配结构；所述螺杆转子为等螺距或变螺距；所述爪式转子为一级或多级。

作为改进，所述泵壳上设有溢流阀，所述泵体上形成溢流通道，所述溢流通道与所述出气口相连通。

作为改进，所述泵壳上开设气镇气体入口，所述气镇气体入口连接气镇阀。

作为改进，所述泵壳上下表面均设有冷却板。

复合转子，包括转子轴、设于所述转子轴上的螺杆转子、爪式转子和多叶罗茨转子，所述螺杆转子、爪式转子和多叶罗茨转子沿气流运动方向自上游向下游分布。

作为复合转子的改进，所述复合转子还包括位于所述螺杆转子上游的进气罗茨转子；所述复合转子为一体成型结构，或者，所述复合转子为装配结构。

本实用新型的复合式真空泵的有益效果是：将螺杆和爪式结构进行复合，螺杆结构靠近进气侧，爪式结构靠近出气侧；对于进入泵内或泵内形成的粉尘，由粉尘处理能力较强的爪式结构来完成粉尘处理能力更强；具有爪式转子，利用爪式转子在0.1mbar以上区间的高压缩比和抽速性能，将气体排出泵外；具有多叶罗茨转子，气体经最后一级多叶罗茨转子，保持较小的压力脉动和反向泄漏，经压缩排出泵外，可以根据不同的气体类型，变化最后一级多叶罗茨的形状和轴向尺寸，以达到更低的压力脉动、反向泄漏、以及较高的抽速；可以把大压缩比的工作区间设置在爪式结构，无需对螺杆结构设置较高的压缩比和级数，减小制造难度。

本实用新型的复合转子的有益效果是：应用于复合式真空泵中，螺杆转子靠近进气侧，爪式转子靠近出气侧，对于进入泵内或泵内形成的粉尘，由粉尘处理能力较强的爪式结构来完成，更好地适应粉尘较多的场合；具有多叶罗茨转子，气体经最后一级多叶罗茨转子，保持较小的压力脉动和反向泄漏，经压缩排出泵外，可以根据不同的气体类型，变化最后一级多叶罗茨的形状和轴向尺寸，以达到更低的压力脉动、反向泄漏、以及较高的抽速；可以把大压缩比的工作区间设置在爪式结构，无需对螺杆结构设置较高的压缩比和级数，减小制造难度。

附图说明

图1和图2是本实用新型实施例一的复合式真空泵的不同角度的结构示意图。

图3是本实用新型实施例一的复合式真空泵的结构分解图。

图4至图6是本实用新型实施例一的复合式真空泵的不同角度的剖视图(图5和图6中复合转子未剖)。

图7和图8是本实用新型实施例一的复合式真空泵的泵壳的不同角度的结构分解图。

图9是本实用新型实施例一的复合式真空泵的复合转子的结构示意图。

图10是本实用新型实施例二的复合式真空泵的剖视图。

图中，1、泵体；11、泵壳；111、上壳体；112、下壳体；113、进气口；114、出气口；115、密封槽；116、气镇气体入口；12、进气侧端盖；13、出气侧端盖；14、罗茨螺杆分隔壁；141、罗茨螺杆气流通道；15、螺杆爪式分隔壁；151、螺杆爪式气流通道；16、爪间分隔壁；161、爪间气流通道；17、爪式罗茨分隔壁；171、爪式罗茨气流通道；18、溢流通道；

2、复合转子；21、转子轴；22、进气罗茨转子；23、螺杆转子；24、爪式转子；25、多叶罗茨转子；

3、减速电机组件；

4、油箱；

5、密封件；

6、冷却板；

7、溢流阀。

具体实施方式

下面对本发明创造实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明创造的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明创造的保护范围。

实施例一

参见图1至图9，本实用新型实施例一的一种复合式真空泵，所述复合式真空泵包括：

泵体1，包括两端分别设有进气口113和出气口114的泵壳11、固定于泵壳11两端的进气侧端盖12和出气侧端盖13；

复合转子2，有两根，包括两端伸出所述泵体1的转子轴21、设于所述转子轴21上且位于所述泵体1中的螺杆转子23、爪式转子24和多叶罗茨转子25，所述螺杆转子23、爪式转子24和多叶罗茨转子25沿气流运动方向自上游向下游分布；

减速电机组件3，设于所述出气侧端盖13所在端，驱动所述转子轴21；

油箱4，设于所述进气侧端盖12所在端。

本实施例中，两根复合转子2水平并列。

本实施例中，所述复合转子2还包括位于所述螺杆转子23上游的进气罗茨转子22。进气罗茨转子22在0.1mbar以下区间快速抽取气体。

本实施例中，所述泵壳11沿气流运动方向自上游向下游包括进气罗茨腔、螺杆腔、爪式腔和多叶罗茨腔，所述泵壳11包括竖立的罗茨螺杆分隔壁14、螺杆爪式分隔壁15和爪式罗茨分隔壁17，所述罗茨螺杆分隔壁14上形成罗茨螺杆气流通道141，所述螺杆爪式分隔壁15上形成螺杆爪式气流通道151，所述爪式罗茨分隔壁17上形成爪式罗茨气流通道171。

本实施例中，所述爪式转子24为多级，所述泵壳11包括竖立的爪间分隔壁16，所述爪间分隔壁16上形成爪间气流通道161。本实施例中，爪式转子24有两级，下游的爪式转子24的厚度小于上游的爪式转子24。

本实施例中，所述螺杆爪式气流通道151和所述爪间气流通道161在轴向错开：所述爪式罗茨气流通道171和所述爪间气流通道161在轴向错开。

本实施例中，所述泵壳11包括上壳体111和下壳体112，所述上壳体111上设置所述进气口113，所述下壳体112上设置所述出气口114。上壳体111和下壳体112通过螺钉固接。

本实施例中，所述上壳体111的与上壳体111接触的端面开设密封槽115，所述密封槽115中设有密封件5，所述密封槽115包括轴向延伸槽、从轴向延伸槽径向向内的径向延伸槽以及位于径向中部的中间环形槽。径向延伸槽和中间环形槽的数量一致且与罗茨螺杆分隔壁14、螺杆爪式分隔壁15、爪间分隔壁16和爪式罗茨分隔壁17的数量一致，本实施例中均为四个。密封件5包括位于径向两端的两个端部密封件5和位于径向中间的中间密封件5，中间环形槽中的中间密封件5未示出。

本实施例中，所述复合转子2为装配结构，以降低加工难度。在其它实施例中，复合转子2也可以一体成型。

本实施例中，所述螺杆转子23为等螺距或变螺距。

本实施例中，所述泵壳11上设有溢流阀7，所述泵体1上形成溢流通道18，所述溢流通道18与所述出气口114相连通。

本实施例中，所述泵壳11上开设气镇气体入口116，所述气镇气体入口116连接气镇阀。气镇阀图中未示出。冷却板6上开设与气镇气体入口116对应的通孔。气镇气体入口116为螺纹孔，冷却板6上的通孔大于气镇气体入口116。

本实施例中，所述泵壳11上下表面均设有冷却板6。

本实施例中，减速电机组件3包括电机和齿轮箱。

本实施例中，泵壳11和进气侧端盖12、出气侧端盖13间均设有密封圈。

本实用新型实施例一的复合式真空泵的有益效果是：将螺杆和爪式结构进行复合，螺杆结构靠近进气侧，爪式结构靠近出气侧；对于进入泵内或泵内形成的粉尘，由粉尘处理能力较强的爪式结构来完成粉尘处理能力更强；具有爪式转子24，利用爪式转子24在0.1mbar以上区间的高压缩比和抽速性能，将气体排出泵外；具有多叶罗茨转子25，气体经最后一级多叶罗茨转子25，保持较小的压力脉动和反向泄漏，经压缩排出泵外，可以根据不同的气体类型，变化最后一级多叶罗茨的形状和轴向尺寸，以达到更低的压力脉动、反向泄漏、以及较高的抽速；可以把大压缩比的工作区间设置在爪式结构，无需对螺杆结构设置较高的压缩比和级数，减小制造难度；复合爪式、螺杆和罗茨三种结构，进气罗茨转子22、螺杆转子23、爪式转子24和多叶罗茨转子25自上游向下游分布，利用进气罗茨转子22在小于0.1mbar以下区间快速抽取气体。

实施例二

参见图10，本实用新型实施例二的一种复合式真空泵，所述复合式真空泵包括：

泵体1，包括两端分别设有进气口113和出气口114的泵壳11、固定于泵壳11两端的进气侧端盖12和出气侧端盖13；

复合转子2，有两根，包括两端伸出所述泵体1的转子轴21、设于所述转子轴21上且位于所述泵体1中的螺杆转子23、爪式转子24和多叶罗茨转子25，所述螺杆转子23、爪式转子24和多叶罗茨转子25沿气流运动方向自上游向下游分布；

减速电机组件3，设于所述出气侧端盖13所在端，驱动所述转子轴21；

油箱4，设于所述进气侧端盖12所在端。

实施例二与实施例一的区别在于实施例二中没有进气罗茨转子22。实施例二的其它结构参见图10，图10未示出结构参考图1至9。

本实用新型实施例二的复合式真空泵的有益效果是：将螺杆和爪式结构进行复合，螺杆结构靠近进气侧，爪式结构靠近出气侧；对于进入泵内或泵内形成的粉尘，由粉尘处理能力较强的爪式结构来完成粉尘处理能力更强；具有爪式转子24，利用爪式转子24在0.1mbar以上区间的高压缩比和抽速性能，将气体排出泵外；具有多叶罗茨转子25，气体经最后一级多叶罗茨转子25，保持较小的压力脉动和反向泄漏，经压缩排出泵外，可以根据不同的气体类型，变化最后一级多叶罗茨的形状和轴向尺寸，以达到更低的压力脉动、反向泄漏、以及较高的抽速；可以把大压缩比的工作区间设置在爪式结构，无需对螺杆结构设置较高的压缩比和级数，减小制造难度。

本实用新型实施例同时提供一种复合转子2，复合转子2包括转子轴21、设于所述转子轴21上的螺杆转子23、爪式转子24和多叶罗茨转子25，所述螺杆转子23、爪式转子24和多叶罗茨转子25沿气流运动方向自上游向下游分布。

本实用新型实施例同时提供一种复合转子2，复合转子2包括转子轴21、设于所述转子轴21上的螺杆转子23、爪式转子24和多叶罗茨转子25，所述螺杆转子23、爪式转子24和多叶罗茨转子25沿气流运动方向自上游向下游分布，复合转子2还包括位于所述螺杆转子23上游的进气罗茨转子22。

以上所述，仅为本发明创造的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明创造包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明创造的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种复合式真空泵，其特征在于：所述复合式真空泵包括：

泵体（1），包括两端分别设有进气口（113）和出气口（114）的泵壳（11）、固定于泵壳（11）两端的进气侧端盖（12）和出气侧端盖（13）；

复合转子（2），有两根，包括两端伸出所述泵体（1）的转子轴（21）、设于所述转子轴（21）上且位于所述泵体（1）中的螺杆转子（23）、爪式转子（24）和多叶罗茨转子（25），所述螺杆转子（23）、爪式转子（24）和多叶罗茨转子（25）沿气流运动方向自上游向下游分布；

减速电机组件（3），设于所述出气侧端盖（13）所在端，驱动所述转子轴（21）；

油箱（4），设于所述进气侧端盖（12）所在端。

2.根据权利要求1所述的一种复合式真空泵，其特征在于：所述复合转子（2）还包括位于所述螺杆转子（23）上游的进气罗茨转子（22）。

3.根据权利要求1所述的一种复合式真空泵，其特征在于：所述泵壳（11）沿气流运动方向自上游向下游包括螺杆腔、爪式腔和多叶罗茨腔，所述泵壳（11）包括竖立的螺杆爪式分隔壁（15）和爪式罗茨分隔壁（17），所述螺杆爪式分隔壁（15）上形成螺杆爪式气流通道（151），所述爪式罗茨分隔壁（17）上形成爪式罗茨气流通道（171）。

4.根据权利要求2所述的一种复合式真空泵，其特征在于：所述泵壳（11）沿气流运动方向自上游向下游包括进气罗茨腔、螺杆腔、爪式腔和多叶罗茨腔，所述泵壳（11）包括竖立的罗茨螺杆分隔壁（14）、螺杆爪式分隔壁（15）和爪式罗茨分隔壁（17），所述罗茨螺杆分隔壁（14）上形成罗茨螺杆气流通道（141），所述螺杆爪式分隔壁（15）上形成螺杆爪式气流通道（151），所述爪式罗茨分隔壁（17）上形成爪式罗茨气流通道（171）。

5.根据权利要求3或4所述的一种复合式真空泵，其特征在于：所述爪式转子（24）为多级，所述泵壳（11）包括竖立的爪间分隔壁（16），所述爪间分隔壁（16）上形成爪间气流通道（161）。

6.根据权利要求5所述的一种复合式真空泵，其特征在于：所述螺杆爪式气流通道（151）和所述爪间气流通道（161）在轴向错开：所述爪式罗茨气流通道（171）和所述爪间气流通道（161）在轴向错开。

7.根据权利要求1或2所述的一种复合式真空泵，其特征在于：所述泵壳（11）包括上壳体（111）和下壳体（112），所述上壳体（111）上设置所述进气口（113），所述下壳体（112）上设置所述出气口（114）；

所述上壳体（111）或下壳体（112）的接触面开设密封槽（115），所述密封槽（115）中设有密封件（5），所述密封槽（115）包括轴向延伸槽、从轴向延伸槽径向向内的径向延伸槽以及位于径向中部的中间环形槽。

8.根据权利要求1或2所述的一种复合式真空泵，其特征在于：所述复合转子（2）为一体成型结构，或者，所述复合转子（2）为装配结构；

所述螺杆转子（23）为等螺距或变螺距；

所述爪式转子（24）为一级或多级；

所述泵壳（11）上设有溢流阀（7），所述泵体（1）上形成溢流通道（18），所述溢流通道（18）与所述出气口（114）相连通；

所述泵壳（11）上开设气镇气体入口（116），所述气镇气体入口（116）连接气镇阀；

所述泵壳（11）上下表面均设有冷却板（6）。

9.复合转子（2），其特征在于：包括转子轴（21）、设于所述转子轴（21）上的螺杆转子（23）、爪式转子（24）和多叶罗茨转子（25），所述螺杆转子（23）、爪式转子（24）和多叶罗茨转子（25）沿气流运动方向自上游向下游分布。

10.根据权利要求9所述的复合转子（2），其特征在于：所述复合转子（2）还包括位于所述螺杆转子（23）上游的进气罗茨转子（22）；所述复合转子（2）为一体成型结构，或者，所述复合转子（2）为装配结构。