CN101985935B - 一种三轴罗茨真空泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种真空泵，具体涉及一种三轴罗茨真空泵。包括电机、主轴和从动轴，主轴上装配有主动齿轮，与主动齿轮相啮合的从动齿轮装配在从动轴上，在主轴和从动轴上装有罗茨转子，所述的从动轴有两根，平行且对称的装配在主轴的两侧。本发明具有结构紧凑、结构对称、三作用抽气和泵腔内无油的特点，能实现较大的抽气速率。

Description

一种三轴罗茨真空泵

技术领域

本发明涉及一种真空泵，具体涉及一种三轴罗茨真空泵。

背景技术

罗茨真空泵是半导体、光伏产业、石油化工、食品加工等工业中常用的一种真空泵，既可以作为工作在中高真空的增压泵，又可以作为传输泵使用，还可以多级串联组成可以直排大气的多级罗茨干泵，用途非常广泛。但现有的各种形式的罗茨真空泵均采用两轴式，一根主动轴带动一根从动轴，不仅抽气速率小，而且由于主动轴受到周期性的作用力、转子轴受到的弯矩大，转子轴动平衡性能差，振动和噪声偏大，从而造成罗茨真空泵泵能耗高、效率低下。

发明内容

针对目前罗茨真空泵所存在的问题，本发明提供一种三轴罗茨真空泵，解决了真空泵抽气效率低，运转不平稳的问题。 

本发明的三轴罗茨真空泵，包括电机、主轴和从动轴，主轴上装配有主动齿轮，与主动齿轮相啮合的从动齿轮装配在从动轴上，在主轴和从动轴上装有罗茨转子，其特征在于所述的从动轴有两根，平行且对称的装配在主轴的两侧。

所述的罗茨转子叶数为二叶、四叶、六叶或八叶。

所述的主轴和两根从动轴在同一横截面上的中心连线为直线或三角形。

所述的罗茨转子级数为1级～6级。

所述的罗茨转子级数为2级～6级时，相邻两级之间用隔板隔开。

本发明与现有技术相比较显著的特点和产生的有益效果是：在主轴一侧增加了一带有罗茨转子的从动轴，其三轴布置和双气路安排提高了真空泵的动平衡性能，有效达到了减振和降噪的效果，本发明具有结构紧凑、结构对称、三作用抽气和泵腔内无油的特点，能实现较大的抽气速率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的卧式结构示意图；

图3为本发明的立式结构示意图；

图4为本发明的抽气过程示意图；

图5为转子横截面中心连线呈三角形布置的结构示意图；

图6为单级三轴罗茨真空泵的结构示意图；

图中：1电机、2联轴器、3主轴、4主动齿轮、5右从动齿轮、6右从动轴、7右从动罗茨转子、8主动罗茨转子、9下轴承座、10隔板、11左从动罗茨转子、12左从动轴、13左从动齿轮、14进气口、15齿轮箱、16进气腔、17上轴承、18电机架、19轴承端盖、20泵体、21上轴承座、22下轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

例1.本发明一种三轴罗茨真空泵，其中电机1通过联轴器2与主轴3相连接，主动齿轮4，左从动齿轮13和右从动齿轮5通过键连接分别装配在主轴3，左从动轴12和右从动轴6上，三根轴呈平行布置，中间的主轴3由电机1驱动，在三个同步齿轮带动下，三根轴作彼此反向的旋转运动，在主轴3，左从动轴12和右从动轴6上均固定有五级4叶的罗茨转子，罗茨转子通过键连接分别固定在三根轴上，主轴3，左从动轴12和右从动轴6两端的轴肩处均装配有轴承，上轴承17固定在上轴承座21上，上轴承座21内部的空腔与上轴承座21侧面的排气口相连，上轴承座21的上端面通过螺栓与齿轮箱15相连，在三根轴延伸到齿轮箱15的轴肩部分装配有主动齿轮4，左从动齿轮13和右从动齿轮5，齿轮箱15通过螺栓与电机架18相连接，电机1通过螺栓与电机架18相连接，齿轮箱15的下端面通过螺栓与泵体20相连接，泵体20内部的罗茨转子组之间通过隔板10隔开，隔板10上设置有三个轴孔，在左从动轴12的轴孔下方开一气孔，在右从动轴6的轴孔上方开一气孔，两个气孔沿轴孔所在的直线上下对称分布。下轴承座9通过螺栓与泵体20相连接，下轴承座9内部的空腔为进气腔16，在进气腔16的顶部下轴承座9上开有进气口14，进气口14与进气管路相连接，轴承端盖19通过螺栓与下轴承座9相连接。

由图4看出，罗茨转子由吸气到排气的一个工作过程，图中剖面线为混合气体的分布情况。在I 图位置时，两侧的转子正在从泵入口吸入气体。转到II图位置时，两侧的转子继续吸气，封入V0体积的气体，并带动封入的气体一起向排气侧运动。当转到III图位置时，两侧的转子完成吸气，并带动封入的气体一起向排气侧运动。当转至IV图位置时，两侧的转子封入的气体与排气口即将相通，准备排气。当转至V图位置时，两侧的转子封入的气体与排气口完全相通，开始排气。转子组如此不断的转动，实现连续抽气。

罗茨转子和轴在泵体中如何安装，决定了泵的总体结构。主要有三种型式：第一种为卧式，如图2所示，泵的进气口在上，排气口在下。这种结构重心低，高速运转时稳定性好，一般用于大、中型泵。第二种为立式，如图3所示。这种结构的进、排气口成水平位置，装配和连接都比较方便。但泵的重心比较高，在高速运转时稳定性差，故多用于小泵。第三种为两个转子轴与水平面垂直安装。这种结构装配间隙容易控制，大、中、小型泵均可采用。

本发明的工作过程是：由电机1提供动力源，从而带动主轴3旋转。主轴3通过键连接主动齿轮4，左从动齿轮13和右从动齿轮5分别与左从动轴12和右从动轴6相连接，主轴3带动两从动轴旋转。如此便实现了罗茨转子的同步旋转。转子间无接触啮合，连同泵体内壁形成封闭的空间，从而实现周期性的吸气和排气。

泵内转子之间用隔板10隔开。转子与转子、转子与泵体内壁之间相互作用排出的气体通过隔板10的气体通道，最终由排气口排出。在各级转子转动作用下，实现气体的输运过程。较大提高了泵的抽速和压缩比，减少能量的消耗，动平衡性能良好，运转平稳，有效地减振和降噪。

例2.其结构，连接和工作过程与实施例1相同，不同点在于罗茨转子的级数为2级，叶数为6叶。 

 [0018]例3.其工作过程与实施例1相同，不同点在于主轴3，左从动轴12和右从动轴6呈三角形布置。 

Claims (4)

1.一种三轴罗茨真空泵，其中电机（1）通过联轴器（2）与主轴（3）相连接，主动齿轮（4），左从动齿轮（13）和右从动齿轮（5）通过键连接分别装配在主轴（3），左从动轴（12）和右从动轴（6）上，其特征在于三根轴呈平行布置，中间的主轴（3）由电机（1）驱动，在三个同步齿轮带动下，三根轴作彼此反向的旋转运动，在主轴（3），左从动轴（12）和右从动轴（6）上均固定有罗茨转子，罗茨转子通过键连接分别固定在三根轴上，主轴（3），左从动轴（12）和右从动轴（6）两端的轴肩处均装配有轴承，上轴承（17）固定在上轴承座（21）上，上轴承座（21）内部的空腔与上轴承座（21）侧面的排气口相连，上轴承座（21）的上端面通过螺栓与齿轮箱（15）相连，在三根轴延伸到齿轮箱（15）的轴肩部分装配有主动齿轮（4），左从动齿轮（13）和右从动齿轮（5），齿轮箱（15）通过螺栓与电机架（18）相连接，电机（1）通过螺栓与电机架（18）相连接，齿轮箱（15）的下端面通过螺栓与泵体（20）相连接，泵体（20）内部的罗茨转子组之间通过隔板(10)隔开，隔板(10)上设置有三个轴孔，在左从动轴(12)的轴孔下方开一气孔，在右从动轴(6)的轴孔上方开一气孔，两个气孔沿轴孔所在的直线上下对称分布，下轴承座(9)通过螺栓与泵体(20)相连接，下轴承座（9）内部的空腔为进气腔（16），在进气腔(16)的顶部下轴承座(9)上开有进气口(14)，进气口(14)与进气管路相连接，轴承端盖(19)通过螺栓与下轴承座(9)相连接。

2.一种三轴罗茨真空泵，其中电机(1)通过联轴器(2)与主轴(3)相连接，主动齿轮(4)，左从动齿轮(13)和右从动齿轮(5)通过键连接分别装配在主轴(3)，左从动轴(12)和右从动轴（6）上，其特征在于三根轴呈三角形布置，中间的主轴(3)由电机(1)驱动，在三个同步齿轮带动下，三根轴作彼此反向的旋转运动，在主轴（3），左从动轴（12）和右从动轴（6）上均固定有罗茨转子，罗茨转子通过键连接分别固定在三根轴上，主轴（3），左从动轴（12）和右从动轴（6）两端的轴肩处均装配有轴承，上轴承（17）固定在上轴承座（21）上，上轴承座（21）内部的空腔与上轴承座（21）侧面的排气口相连，上轴承座（21）的上端面通过螺栓与齿轮箱（15）相连，在三根轴延伸到齿轮箱（15）的轴肩部分装配有主动齿轮（4），左从动齿轮（13）和右从动齿轮（5），齿轮箱（15）通过螺栓与电机架（18）相连接，电机（1）通过螺栓与电机架（18）相连接，齿轮箱（15）的下端面通过螺栓与泵体（20）相连接，泵体（20）内部的罗茨转子组之间通过隔板（10）隔开，隔板（10）上设置有三个轴孔，在左从动轴（12）的轴孔下方开一气孔，在右从动轴（6）的轴孔上方开一气孔，两个气孔沿轴孔所在的直线上下对称分布，下轴承座（9）通过螺栓与泵体（20）相连接，下轴承座（9）内部的空腔为进气腔（16），在进气腔（16）的顶部下轴承座（9）上开有进气口（14），进气口（14）与进气管路相连接，轴承端盖（19）通过螺栓与下轴承座（9）相连接。

3.如权利要求1或2所述的一种三轴罗茨真空泵，其特征在于所述的罗茨转子叶数为二叶、四叶、六叶或八叶。

4.如权利要求1或2所述的一种三轴罗茨真空泵，其特征在于所述的罗茨转子级数为2级～6级。

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