CN203978826U - 一种磁流体密封罗茨真空泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种磁流体密封罗茨真空泵，属于真空泵技术领域。它解决了现有的罗茨真空泵会出现机油泄漏的问题。本磁流体密封罗茨真空泵，包括泵体，泵体的两端均固连有侧盖，在泵体内转动连接有两泵轴，泵轴的两端穿过侧盖，泵轴在穿出端套设有呈筒状的座体，该座体固连在侧盖外侧壁上，在泵轴上固定套设有轴套，轴套外侧壁与座体内侧壁之间形成空腔，在空腔内填设有磁流体，座体内侧壁与轴套外侧壁之间设有能够将磁流体密封在空腔内的密封件。本磁流体密封罗茨真空泵能够有效避免机油等微粒沿着泵轴进入到泵体内，具有较好的密封性能。
Description
技术领域
本实用新型属于真空泵技术领域，涉及一种磁流体密封罗茨真空泵。
背景技术
罗茨真空泵是一种泵内装有两个相反方向同步旋转的叶形转子，转子间、转子与泵壳内壁间有细小间隙而互不接触的变容真空泵，它的结构和工作原理与罗茨鼓风机相似，工作时其吸气口与被抽真空容器或真空***主抽泵相接，这种真空泵的转子与转子之间、转子与泵壳之间互不接触，间隙一般为0.1～0.8毫米，不需要用油润滑，转子型线有圆弧线、渐开线和摆线等，渐开线转子泵的容积利用率高，加工精度易于保证，故转子型线多用渐开线型。罗茨真空泵具有启动快，耗功少，运转维护费用低，抽速大、效率高的优点，对被抽气体中所含的少量水蒸汽和灰尘不敏感，因此应用广泛，罗茨真空泵包括泵体，在泵体内安装有主轴，通常在泵体的两端均安装有侧盖，而主轴需要穿过侧盖与电机相连接。
如中国实用新型专利申请(申请号：201220534042.X)公开了一种罗茨真空泵的端盖结构，它包括安装在泵体一端的前盖，在所述前盖上开有轴孔，其特征在于在所述前盖内侧的轴孔内设置有密封环座和轴承座，所述密封环座和轴承座为一体式结构。该实用新型将密封环座和轴承座设计成一体式结构，可以提高泵的同轴度，防止漏油和震动，但是该真空泵的主轴与前盖之间仍然需要密封件进行密封，其是通过在轴套上开设若干连接槽，然后在连接槽内嵌设密封圈的方式进行密封，但是由于电机在使用过程中，机油会遇热蒸发，蒸发出来的机油微粒会沿着泵轴通过侧盖而进入到泵腔内，如此该罗茨真空泵如果应用在航空航天等领域，其性能将无法达到要求。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种磁流体密封罗茨真空泵，该磁流体密封罗茨真空泵能够有效避免机油等微粒沿着泵轴进入到泵体内，具有较好的密封性能。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种磁流体密封罗茨真空泵，包括泵体，所述泵体的两端均固连有侧盖，在泵体内转动连接有两泵轴，所述泵轴的两端穿过侧盖，其特征在于，所述泵轴在穿出端套设有呈筒状的座体，该座体固连在侧盖外侧壁上，在泵轴上固定套设有轴套，所述轴套外侧壁与座体内侧壁之间形成空腔，在空腔内填设有磁流体，所述座体内侧壁与轴套外侧壁之间设有能够将磁流体密封在空腔内的密封件。
侧盖通过螺栓固定在泵体上，对泵腔起到密封作用，泵轴的两端均转动穿过侧盖，轴套直接固定在泵轴上，由于泵轴会带着轴套相对侧盖高速旋转，因此泵轴外侧壁与泵盖之间具有间隙，而轴套则在旋转过程中避免泵轴被磨损；轴套与座体内壁之间具有一定的间隙，如此轴套、侧盖以及座体之间形成有空腔，在空腔内填充预先磁化的磁流体，磁流体是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性，是由直径为纳米量级的磁性固体颗粒、基载液以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体，其预先进行磁化后自身会带有磁性，能够吸附填充在金属间隙内，可广泛应用于各种苛刻条件的磁性流体密封；而密封件则是将磁流体密封在空腔内，避免磁流体从该端端部流出，如此采用磁流体密封后能够有效的避免机油等微粒沿着泵轴进入到泵体内，具有较好的密封性能。
在上述的磁流体密封罗茨真空泵中，所述密封件包括骨架油封，所述座体外端内侧壁上分别周向开设有环形卡槽和一环形台阶，上述骨架油封的端面抵靠在环形台阶上，且骨架油封的外侧壁与座体内侧壁相抵靠，骨架油封的内侧壁与轴套相抵靠，所述环形卡槽内卡接有卡簧，所述卡簧位于骨架油封与磁流体之间。卡簧为金属材料，其与磁流体接触，其起到阻挡磁流体向外流出的作用，同时磁流体也会吸附填充在卡簧与轴套之间的间隙内，起到自我密封作用，而骨架油封则是进一步起到密封作用，使得密封性能更好。
在上述的磁流体密封罗茨真空泵中，所述密封件包括若干密封圈，所述座体外端内侧壁上沿轴向开设有若干环形连接槽，上述密封圈固连在连接槽内，且密封圈的内圈与轴套外侧壁相抵靠。通过若干个密封圈同时密封，即为多级密封，具有较好的密封效果，能够有效防止磁流体流出。
在上述的磁流体密封罗茨真空泵中，所述侧盖呈筒状，侧盖的内侧壁与座体外侧壁之间形成冷却腔，所述冷却腔与空腔相对，在冷却腔内填设有冷却液。由于泵轴工作时处于高速旋转，因此磁流体以及泵轴上的转动部件在转动摩擦过程中会产生加大的热量，而侧盖侧壁与座体侧壁之间形成密封的冷却腔，该冷却腔与磁流体所在的空腔之间只有座体侧壁之隔，因此冷却腔内的冷却液能够对磁流体以及泵轴上的转动部件进行有效的冷却。
在上述的磁流体密封罗茨真空泵中，所述座体外端端面上周向具有环形轴承座，所述轴承座内固连有轴承，上述泵轴穿过轴承内圈并与轴承内圈相固连，所述轴承座端面上固连有轴承盖，所述轴承的一端抵靠在轴套端面上，另一端抵靠在轴承盖内侧面上。轴承盖通过螺栓固定在座体上，对轴承起到轴向定位以及保护作用，而轴承也对骨架油封起到限位作用，同时对泵轴起到支撑和减少摩擦作用。
在上述的磁流体密封罗茨真空泵中，所述座体朝向泵体一端内侧壁边沿周向具有环形挡沿，该环形挡沿的内周壁与轴套外侧壁相抵靠，所述环形挡沿外侧面与座体端面齐平，且环形挡沿外侧面与座体端面均贴合抵压在侧盖侧壁上，所述座体端面环绕环形挡沿开设有环形槽一，所述环形槽一内固连有密封环一。即上述的磁流体对环形挡沿与轴套之间的间隙进行密封，同时环形挡沿外侧面与与座体端面齐平，增加与侧盖之间的接触面积，进而增设密封环一，来提高与侧盖之间的密封性。
在上述的磁流体密封罗茨真空泵中，所述侧盖上开设有连接孔，上述泵轴从连接孔内穿过，所述泵轴在连接孔位置还固定套设有限位套，上述轴套端部抵靠在限位套上。在泵轴上固定有转子，限位套一端抵靠在转轴端部，另一端与轴套相抵靠，限位套对轴套以及泵轴起到限位作用，避免泵轴出现轴向窜位。
在上述的磁流体密封罗茨真空泵中，所述轴套内侧壁上沿轴向开设有若干环形槽二，所述环形槽二内固连有密封环二，所述密封环二内圈与泵轴外侧壁相抵压。密封环二对轴套与泵轴之间起到静密封作用。
与现有技术相比，本磁流体密封罗茨真空泵具有以下优点：
1、由于轴套、侧盖以及座体之间通过填充磁化过的磁流体来进行动密封，能够有效的避免机油等微粒沿着泵轴进入到泵体内，具有较好的密封性能。
2、由于侧盖侧壁与座体侧壁之间形成密封的冷却腔，该冷却腔与磁流体所在的空腔之间只有座体侧壁之隔，因此冷却腔内的冷却液能够对磁流体以及泵轴上的转动部件进行有效的冷却。
3、由于轴套与座体之间设有骨架油封和卡簧，卡簧为金属材料，起到阻挡磁流体向外流出的作用，同时磁流体也会吸附填充在卡簧与轴套之间的间隙内，起到自我密封作用，而骨架油封则是进一步起到密封作用，使得密封性能更好。
附图说明
图1是本磁流体密封罗茨真空泵的局部结构剖视图。
图2是图1中A处的结构放大图。
图3是实施例二中的真空泵的局部结构剖视图。
图中，1、泵体；2、侧盖；21、连接孔；3、泵轴；31、轴套；311、环形槽二；312、密封环二；32、限位套；4、座体；41、环形卡槽；411、卡簧；42、环形台阶；43、连接槽；44、轴承座；441、轴承盖；45、环形挡沿；451、环形槽一；452、密封环一；5、磁流体；6、骨架油封；7、密封圈；8、冷却液；9、轴承。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
实施例一：
如图1、图2所示，一种磁流体密封罗茨真空泵，包括泵体(1)，泵体(1)的两端均固连有侧盖(2)，侧盖(2)通过螺栓固定在泵体(1)上，对泵腔起到密封作用，在泵体(1)内转动连接有两泵轴(3)，泵轴(3)的两端转动穿过侧盖(2)，侧盖(2)外侧壁上固连有两筒状的座体(4)，泵轴(3)端部转动穿设在座体(4)内，且在泵轴(3)上固定套设有轴套(31)，由于泵轴(3)会带着轴套(31)相对侧盖(2)高速旋转，因此泵轴(3)外侧壁与泵盖之间具有间隙，而轴套(31)则在旋转过程中避免泵轴(3)被磨损。轴套(31)外侧壁与座体(4)内侧壁之间形成空腔，在空腔内填设有预先磁化过的磁流体(5)，磁流体(5)是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性，是由直径为纳米量级的磁性固体颗粒、基载液以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体，其预先进行磁化后自身会带有磁性，能够吸附填充在金属间隙内，可广泛应用于各种苛刻条件的磁性流体密封。座体(4)内侧壁与轴套(31)外侧壁之间设有密封件，密封件将磁流体(5)密封在空腔内，避免磁流体(5)从该端端部流出，如此采用磁流体(5)密封后能够有效的避免机油等微粒沿着泵轴(3)进入到泵体(1)内，具有较好的密封性能。
具体来说，密封件包括骨架油封(6)，座体(4)外端内侧壁上分别周向开设有环形卡槽(41)和一环形台阶(42)，骨架油封(6)的端面抵靠在环形台阶(42)上，且骨架油封(6)的外侧壁与座体(4)内侧壁相抵靠，骨架油封(6)的内侧壁与轴套(31)相抵靠，环形卡槽(41)内卡接有卡簧(411)，卡簧(411)位于骨架油封(6)与磁流体(5)之间，卡簧(411)为金属材料，其与磁流体(5)接触，其起到阻挡磁流体(5)向外流出的作用，同时磁流体(5)也会吸附填充在卡簧(411)与轴套(31)之间的间隙内，起到自我密封作用，而骨架油封(6)则是进一步起到密封作用，使得密封性能更好。侧盖(2)呈筒状，侧盖(2)的内侧壁与座体(4)外侧壁之间形成冷却腔，冷却腔与空腔相对，在冷却腔内填设有冷却液(8)，由于泵轴(3)工作时处于高速旋转，因此磁流体(5)以及泵轴(3)上的转动部件在转动摩擦过程中会产生加大的热量，而侧盖(2)侧壁与座体(4)侧壁之间形成密封的冷却腔，该冷却腔与磁流体(5)所在的空腔之间只有座体(4)侧壁之隔，因此冷却腔内的冷却液(8)能够对磁流体(5)以及泵轴(3)上的转动部件进行有效的冷却。
座体(4)外端端面上周向具有环形轴承座(44)，轴承座(44)内固连有轴承(9)，泵轴(3)穿过轴承(9)内圈并与轴承(9)内圈相固连，轴承座(44)端面上固连有轴承盖(441)，轴承(9)的一端抵靠在轴套(31)端面上，另一端抵靠在轴承盖(441)内侧面上，轴承盖(441)通过螺栓固定在座体(4)上，对轴承(9)起到轴向定位以及保护作用，而轴承(9)也对骨架油封(6)起到限位作用，同时对泵轴(3)起到支撑和减少摩擦作用。座体(4)朝向泵体(1)一端内侧壁边沿周向具有环形挡沿(45)，该环形挡沿(45)的内周壁与轴套(31)外侧壁相抵靠，环形挡沿(45)外侧面与座体(4)端面齐平，且环形挡沿(45)外侧面与座体(4)端面均贴合抵压在侧盖(2)侧壁上，座体(4)端面环绕环形挡沿(45)开设有环形槽一(451)，环形槽一(451)内固连有密封环一(452)，即上述的磁流体(5)对环形挡沿(45)与轴套(31)之间的间隙进行密封，同时环形挡沿(45)外侧面与与座体(4)端面齐平，增加与侧盖(2)之间的接触面积，进而增设密封环一(452)，来提高与侧盖(2)之间的密封性。侧盖(2)上开设有连接孔(21)，泵轴(3)从连接孔(21)内穿过，泵轴(3)在连接孔(21)位置还固定套设有限位套(32)，轴套(31)端部抵靠在限位套(32)上，限位套(32)抵靠在泵体(1)上，限位套(32)对轴套(31)以及泵轴(3)起到限位作用，避免泵轴(3)出现轴向窜位。轴套(31)内侧壁上沿轴向开设有若干环形槽二(311)，环形槽二(311)内固连有密封环二(312)，密封环二(312)内圈与泵轴(3)外侧壁相抵压，密封环二(312)对轴套(31)与泵轴(3)之间起到静密封作用。
实施例二：
该磁流体密封罗茨真空泵的结构与实施例一基本相同，不同点在于如图3所示，密封件包括三个密封圈(7)，座体(4)外端内侧壁上沿轴向开设有三个环形连接槽(43)，密封圈(7)固连在连接槽(43)内，且密封圈(7)的内圈与轴套(31)外侧壁相抵靠，通过三个密封圈(7)同时密封，即为多级密封，具有较好的密封效果，能够有效防止磁流体(5)流出。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了泵体1、侧盖2、连接孔21等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
Claims (8)
1.一种磁流体密封罗茨真空泵，包括泵体(1)，所述泵体(1)的两端均固连有侧盖(2)，在泵体(1)内转动连接有两泵轴(3)，所述泵轴(3)的两端穿过侧盖(2)，其特征在于，所述泵轴(3)在穿出端套设有呈筒状的座体(4)，该座体(4)固连在侧盖(2)外侧壁上，在泵轴(3)上固定套设有轴套(31)，所述轴套(31)外侧壁与座体(4)内侧壁之间形成空腔，在空腔内填设有磁流体(5)，所述座体(4)内侧壁与轴套(31)外侧壁之间设有能够将磁流体(5)密封在空腔内的密封件。
2.根据权利要求1所述的磁流体密封罗茨真空泵，其特征在于，所述密封件包括骨架油封(6)，所述座体(4)外端内侧壁上分别周向开设有环形卡槽(41)和一环形台阶(42)，上述骨架油封(6)的端面抵靠在环形台阶(42)上，且骨架油封(6)的外侧壁与座体(4)内侧壁相抵靠，骨架油封(6)的内侧壁与轴套(31)相抵靠，所述环形卡槽(41)内卡接有卡簧(411)，所述卡簧(411)位于骨架油封(6)与磁流体(5)之间。
3.根据权利要求1所述的磁流体密封罗茨真空泵，其特征在于，所述密封件包括若干密封圈(7)，所述座体(4)外端内侧壁上沿轴向开设有若干环形连接槽(43)，上述密封圈(7)固连在连接槽(43)内，且密封圈(7)的内圈与轴套(31)外侧壁相抵靠。
4.根据权利要求2或3所述的磁流体密封罗茨真空泵，其特征在于，所述侧盖(2)呈筒状，侧盖(2)的内侧壁与座体(4)外侧壁之间形成冷却腔，所述冷却腔与空腔相对，在冷却腔内填设有冷却液(8)。
5.根据权利要求4所述的磁流体密封罗茨真空泵，其特征在于，所述座体(4)外端端面上周向具有环形轴承座(44)，所述轴承座(44)内固连有轴承(9)，上述泵轴(3)穿过轴承(9)内圈并与轴承(9)内圈相固连，所述轴承座(44)端面上固连有轴承盖(441)，所述轴承(9)的一端抵靠在轴套(31)端面上，另一端抵靠在轴承盖(441)内侧面上。
6.根据权利要求5所述的磁流体密封罗茨真空泵，其特征在于，所述座体(4)朝向泵体(1)一端内侧壁边沿周向具有环形挡沿(45)，该环形挡沿(45)的内周壁与轴套(31)外侧壁相抵靠，所述环形挡沿(45)外侧面与座体(4)端面齐平，且环形挡沿(45)外侧面与座体(4)端面均贴合抵压在侧盖(2)侧壁上，所述座体(4)端面环绕环形挡沿(45)开设有环形槽一(451)，所述环形槽一(451)内固连有密封环一(452)。
7.根据权利要求6所述的磁流体密封罗茨真空泵，其特征在于，所述侧盖(2)上开设有连接孔(21)，上述泵轴(3)从连接孔(21)内穿过，所述泵轴(3)在连接孔(21)位置还固定套设有限位套(32)，上述轴套(31)端部抵靠在限位套(32)上。
8.根据权利要求1或2或3所述的磁流体密封罗茨真空泵，其特征在于，所述轴套(31)内侧壁上沿轴向开设有若干环形槽二(311)，所述环形槽二(311)内固连有密封环二(312)，所述密封环二(312)内圈与泵轴(3)外侧壁相抵压。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190711 Address after: 318000 Building-C, No. 17 Shugang Avenue, Jiaojiang District, Taizhou City, Zhejiang Province Patentee after: Zhejiang Kailite Vacuum Technology Co.,Ltd. Address before: 318000 No. 102 Waisha Branch Road, Jiaojiang District, Taizhou City, Zhejiang Province Patentee before: ZHEJIANG SHENGONG VACUUM EQUIPMENT MAKE Co.,Ltd. |
|
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20141203 |