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真空泵的防止漏油結(jié)構(gòu)的制作方法

文檔序號:5457106閱讀:219來源:國知局
專利名稱:真空泵的防止漏油結(jié)構(gòu)的制作方法
發(fā)明的背景本發(fā)明涉及一種真空泵的防止漏油結(jié)構(gòu),該真空泵通過回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,使一個氣體輸送體在泵腔中運動而吸進氣體。
日本公開專利申請63-129829號和3-11193號中的每一個專利申請都公開了一種真空泵。每一個專利申請中的泵都將潤滑油通入泵的內(nèi)部。每一個泵都防止?jié)櫥瓦M入不希望有油的區(qū)域。
日本公開專利申請63-129829號中公開的真空泵包括與回轉(zhuǎn)軸連接的板,用以防止油進入電機腔中。具體地說,當油沿著回轉(zhuǎn)軸的表面,向著電機腔運動時,油到達該板上。該板的離心力將油飛濺至在該板周圍界定的一個環(huán)形槽中。油流至該環(huán)形槽的下部,并沿著與該下部連接的一條油通道排出至外面去。
日本公開專利申請3-11193號中公開的真空泵具有一個將油送至軸承的環(huán)形腔和在該環(huán)形腔中的一個擋油環(huán)。當油沿著回轉(zhuǎn)軸的表面,從該環(huán)形腔運動至渦流泵時,油被擋油環(huán)拋出。然后,拋出的油通過與該環(huán)形腔連接的排放孔,送至電機腔。
上述板(擋油環(huán))是與回轉(zhuǎn)軸整體轉(zhuǎn)動以防止油進入不希望的區(qū)域中的一種機構(gòu)。利用該板(擋油環(huán))的離心力的防止油漏入的操作受板(擋油環(huán))形狀和包圍該板(擋油環(huán))的壁的形狀的影響。
發(fā)明概要本發(fā)明的目標是要提供一種有效地防止油進入真空泵的泵腔中的防止漏油的機構(gòu)。
為了達到上述和其他目標,本發(fā)明的目的在于提供了一種真空泵。該真空泵通過回轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動,使氣體輸送體在泵腔中工作而吸入氣體。該真空泵具有一個油殼體件,一個擋塊和一個環(huán)形油腔。油殼體件界定一個靠近泵腔的油區(qū)域,回轉(zhuǎn)軸具有一個從泵腔,穿過油殼體件至油區(qū)域的突出部分。擋塊有一個端面。擋塊設(shè)在回轉(zhuǎn)軸上,與回轉(zhuǎn)軸整體轉(zhuǎn)動,可防止油進入泵腔中。環(huán)形油腔收集油。該油腔設(shè)在回轉(zhuǎn)軸周圍,包圍著擋塊的圓周表面。
本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點,從下面結(jié)合附圖對表示本發(fā)明原理的例子的說明中,將會了解。
附圖的簡要說明參照下面結(jié)合附圖對優(yōu)選實施例的說明,可以最好地理解本發(fā)明的目的和優(yōu)點。其中

圖1(a)為表示根據(jù)本發(fā)明第一個實施例的多級羅茨泵的橫截面圖;圖1(b)為圖1(a)所示泵的局部放大的橫截面圖;圖2(a)為沿著圖1(a)中的2a-2a線所取的橫截面圖;圖2(b)為沿著圖1(a)中的2b-2b線所取的橫截面圖;圖3(a)為沿著圖1(a)中的3a-3a線所取的橫截面圖;圖3(b)為沿著圖1(a)中的3b-3b線所取的橫截面圖;圖4(a)為沿著圖3(b)中的4a-4a線所取的橫截面圖;圖4(b)為圖4(a)的放大的橫截面圖;圖5(a)為沿著圖3(b)中的5a-5a線所取的橫截面圖;圖5(b)為圖5(a)的放大的橫截面圖;圖6(a)為圖1(a)所示的泵的放大的橫截面圖;圖6(b)為圖6(a)的放大的橫截面圖;圖7為表示圖1(a)所示的泵的后殼體件,第一個軸密封和防漏固環(huán)的一部分的分解透視圖;圖8為表示圖1(a)所示泵的后殼體件,第二個軸密封和防漏圓環(huán)的一部分的分解透視圖;圖9為表示本發(fā)明的第二個實施例的放大的橫截面圖;和圖10為表示本發(fā)明的第三個實施例的放大的橫截面圖。
優(yōu)選實施例的詳細說明現(xiàn)參照圖1(a)~圖8來說明根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的多級式羅茨泵11。
如圖1(a)所示,作為真空泵的泵11包括一個轉(zhuǎn)子殼體件12,一個前殼體件13和一個后殼體件14。前殼體件13與轉(zhuǎn)子殼體件12的前端連接。蓋36封閉前殼體件13的前端孔。后殼體件14與轉(zhuǎn)子殼體件12的后端連接。轉(zhuǎn)子殼體件12包括一個圓筒形塊體15和界定腔的壁16。在本實施例中有4個壁16。又如圖2(b)所示,圓筒形塊體15包括二個塊體17、18。每一個界定腔的壁16包括二個壁部分161、162。
如圖1(a)所示,第一個泵腔39在前殼體件13和最左端的界定腔的壁16之間界定。如圖所示,第2,第3和第4個泵腔40、41、42中的每一個腔都是在相鄰的界定腔的壁16之間,按這個次序,從左至右界定的。第5個泵腔43在后殼體件14和最右端的界定腔的壁16之間界定。
第一根回轉(zhuǎn)軸19由帶有二個徑向軸承21、37的前殼體件13和后殼體件14可轉(zhuǎn)動地支承。同樣,第二根回轉(zhuǎn)軸20由帶有二個徑向軸承21、37的前殼體件13和后殼體件14可轉(zhuǎn)動地支承。第一和第二根回轉(zhuǎn)軸19、20互相平行,并穿過界定腔的臂16。徑向軸承37由安裝在后殼體件14中的軸承座45支承。軸承座45分別安裝在在后殼體件14的后端作出的第一和第二個凹部47、48中。
第一、第二、第三、第四和第五個轉(zhuǎn)子23、24、25、26、27與第一根回轉(zhuǎn)軸19作成一個整體。同樣,第1、第2、第3、第4和第5個轉(zhuǎn)子28、29、30、31、32與第二根回轉(zhuǎn)軸20作成一個整體。當在沿著回轉(zhuǎn)軸19、20的軸線191、201的方向看時,轉(zhuǎn)子23~32的形狀和尺寸都相同。然而,第一根回轉(zhuǎn)軸19上的第1~第5個轉(zhuǎn)子23~27的軸向尺寸,按照這個順序逐漸變小。同樣,第二根回轉(zhuǎn)軸20上的第1~第5個轉(zhuǎn)子28~32的軸向尺寸,按照這個次序逐漸變小。
第一對轉(zhuǎn)子23、28安置在第一個泵腔39中,并且互相嚙合。第二對轉(zhuǎn)子24、29安置在第二個泵腔40中,并且互相嚙合。第三對轉(zhuǎn)子25、30安置第3個泵腔41中,并且互相嚙合。第4對轉(zhuǎn)子26、31安置在第4個泵腔42中,并且互相嚙合。第5對轉(zhuǎn)子27、32安置在第5個泵腔43中,并且互相嚙合。第1~第5個泵腔39~43不潤滑。因此,轉(zhuǎn)子23~32安裝成不與圓筒形塊體15、界定腔的壁16、前殼體件13和后殼體件14中的任何一個接觸。另外,每一對嚙合的轉(zhuǎn)子不彼此滑動。
如圖2(a)所示,第一對轉(zhuǎn)子23、28在第一個泵腔39中界定吸入?yún)^(qū)391和壓力區(qū)392。壓力區(qū)392中的壓力比吸入?yún)^(qū)391中的壓力高。同樣,第2~第4對轉(zhuǎn)子24~26,29~31在相應(yīng)的泵腔40~42中界定吸入?yún)^(qū)和壓力區(qū)。如圖3(a)所示,在第5個泵腔43中,第5對轉(zhuǎn)子27、32界定與上述吸入?yún)^(qū)391和壓力區(qū)392相同的吸入?yún)^(qū)431和壓力區(qū)432。
如圖1(a)所示,一個齒輪裝置的殼體件33與后殼體件14連接。在后殼體件14上作出二個通孔141、142?;剞D(zhuǎn)軸19、20分別穿過通孔141、142和第一與第二個凹部47、48。這樣,回轉(zhuǎn)軸19、20分別伸入齒輪裝置的殼體件33中,界定突出部分193、203。齒輪34、35分別固定在突出部分193、203上,并嚙合在一起。電機M與齒輪裝置殼體件33連接。聯(lián)軸節(jié)44將電機M的驅(qū)動力傳遞給第一根回轉(zhuǎn)軸19。電機M按照圖2(a)~3(b)中箭頭R1所示的方向,轉(zhuǎn)動第一根回轉(zhuǎn)軸19。齒輪34、35將第一根回轉(zhuǎn)軸19的轉(zhuǎn)動,傳遞給第二根回轉(zhuǎn)軸20。第二根回轉(zhuǎn)軸20按照圖2(a)~3(b)中箭頭R2所示的方向轉(zhuǎn)動。因而,第一和第二根回轉(zhuǎn)軸19、20的轉(zhuǎn)動方向相反。齒輪34、35界定一個齒輪機構(gòu),與回轉(zhuǎn)軸19、20整體地轉(zhuǎn)動。
如圖4(a)和5(a)所示,在齒輪裝置殼體件33中界定一個容納齒輪的腔331,并存有潤滑油Y供齒輪34、35潤滑用。容納齒輪的腔331和凹部47、48界定一個油密封區(qū)。這樣,齒輪裝置殼體件33和后殼體件14界定一個鄰近第5個泵腔43的存油殼體或存油區(qū)。齒輪34、35轉(zhuǎn)動,攪起在容納齒輪的腔331中的潤滑油Y。潤滑油Y潤滑徑向軸承37。
如圖1(a)和2(b)所示,在每一個界定腔的壁16上作出一個空心部分163。每一個界定腔的壁16有一個與該空心部分163連接的入口164和出口165。相鄰的每一對泵腔39~43由相應(yīng)的界定腔的壁16的空心部分163互相連接。
如圖2(a)所示,在圓筒形塊體15的塊體18中,界定一個入口181,并與第一個泵腔39的吸入?yún)^(qū)391連接。如圖3(a)所示,在圓筒形塊體15的塊體17中,界定一個出口171,并與第5個泵腔43的壓力區(qū)432連接。當氣體從入口181進入第一個泵腔39的吸入?yún)^(qū)391時,第一對轉(zhuǎn)子23、28的轉(zhuǎn)動使氣體運動至壓力區(qū)392。氣體在壓力區(qū)392中被壓縮,再從入口164進入相鄰的界定腔的壁16的空心部分163中。然后,氣體從空心部分163的出口165,到達第二個泵腔40的吸入?yún)^(qū)。以后,氣體重復(fù)地被壓縮,按照次序,從第二個泵腔40流至第3、第4和第5個泵腔41、42、43中。第1~第5個泵腔的容積,按照這個次序逐漸減小。當氣體到達第5個泵腔43的吸入?yún)^(qū)431時,第5對轉(zhuǎn)子27、32的回轉(zhuǎn),使氣體運動至壓力區(qū)432。然后,氣體從出口171排出至真空泵11的外面。即是說,每一對轉(zhuǎn)子23~32起到一個輸送氣體的氣體輸送體的作用。
出口171起到將氣體排出至真空泵11外部的排出通道的作用。第5個泵腔43是與出口171連接的最后一級泵腔。在第1~第5個泵腔39~43的壓力區(qū)中,第5個泵腔43的壓力區(qū)432中的壓力是最高的。因此,壓力腔432起到一個最大壓力區(qū)的作用。
如圖1(a)所示,第一和第二個環(huán)形軸密封49、50分別牢固地安裝在第一和第二根回轉(zhuǎn)軸19、20的周圍,并分別設(shè)在第一和第二個凹部47、48中。第一和第二個軸密封49、50中的每一個密封,與相應(yīng)的回轉(zhuǎn)軸19、20一起轉(zhuǎn)動。密封圓環(huán)51設(shè)在第一和第二個軸密封49、50中的每一個密封的內(nèi)圓周表面和相應(yīng)的回轉(zhuǎn)軸19、20的圓周表面192、202之間。每一個密封圓環(huán)51可防止?jié)櫥蚘從相應(yīng)的凹部47、48,沿著相應(yīng)的回轉(zhuǎn)軸19、20的圓周表面192、202,泄漏至第5個泵腔43中。
如圖4(a)所示,軸密封49包括一個小直徑部分59和一個大直徑部分60。又如圖4(b)所示,在大直徑部分60的外圓周表面491和第一個凹部47的圓周表面471之間有間隙存在。另外,在第一個軸密封49的端面492和第一個凹部47的底部472之間也有間隙存在。如圖5(a)所示,第二個軸密封50包括一個小直徑部分81和一個大直徑部分80。又如圖5(b)所示,在大直徑部分80的圓周表面501和第二個凹部48的圓周表面481之間有間隙存在。另外,在第二個軸密封50的端面502和第二個凹部48的底部482之間也有間隙存在。
環(huán)形突出部分53從第一個凹部47的底部472同軸地突出出來。同樣,環(huán)形突出部分54從第二個凹部48的底部482同軸地突出出來。另外,在軸密封49的端面492上,同軸地界定面向第一個凹部47的底部472的環(huán)形槽55。同樣,在軸密封50的端面502上,同軸地界定面向第二個凹部48的底部482的環(huán)形槽56。每一個環(huán)形突出部分53、54在相應(yīng)的槽55、56中突出出來,使突出部分53、54的遠端靠近槽55、56的底部。每一個突出部分53將第一個軸密封49的相應(yīng)的槽55的內(nèi)部,分成二個迷宮腔551、552。每一個突出部分54將第二個軸密封50的相應(yīng)的槽56的內(nèi)部,分成二個迷宮腔561、562。
突出部分53和槽55界定與第一根回轉(zhuǎn)軸19相適應(yīng)的第一個迷宮式密封57。突出部分54和槽56界定與第二根回轉(zhuǎn)軸20相適應(yīng)的第二個迷宮式密封58。在這個實施例中,端面492和底面472沿著與第一根回轉(zhuǎn)軸19的軸線191垂直的平面界定。同樣,端面502和底面482沿著與第二根回轉(zhuǎn)軸20的軸線201垂直的平面界定。換句話說,端面492和底面472為沿著第一根軸19的徑向方向延伸的密封界定表面。同樣,面502和底面482為在第二根軸20的徑向方向延伸的密封界定表面。
如圖4(b)和圖7所示,在第一個軸密封49的大直徑部分60的外圓周表面491上界定第一個螺旋槽61。如圖5(b)和圖8所示,在第二個軸密封50的大直徑部分80的外圓周表面501上界定第二個螺旋槽62。第一個螺旋槽61沿著第一根回轉(zhuǎn)軸19的回轉(zhuǎn)方向R1,界定從與容納齒輪腔331相應(yīng)的一側(cè),通向第5個泵腔43的通道。第二個螺旋槽62界定沿著第二根回轉(zhuǎn)軸20的回轉(zhuǎn)方向R2,從與容納齒輪的腔331相應(yīng)的側(cè)面,通向第5個泵腔43的通道。因此,當回轉(zhuǎn)軸19、20轉(zhuǎn)動時,每一個螺旋槽61、62都起泵的作用,并將流體從與第5個泵腔43相應(yīng)的一側(cè),向著容納齒輪的腔331輸送。即每一個螺旋槽61、62界定一個泵裝置,它迫使相應(yīng)的軸密封49、50的外圓周表面491、501和相應(yīng)的凹部47、48的圓周表面471、481之間的潤滑油Y,從與第5個泵腔43相應(yīng)的一側(cè),向著存油區(qū)運動。每一個凹部47、48的圓周表面471、481起密封表面作用。每一個軸密封49、50的大直徑部分60、80的外圓周表面491、501面向相應(yīng)的圓周表面471、481。
如圖3(b)所示,在后殼體件14的腔界定表面143上,界定第一和第二個排出壓力引導(dǎo)通道63、64。腔界定表面143構(gòu)成最后一級壓縮的第5個泵腔43。如圖4(a)所示,第一個排出壓力引導(dǎo)通道63與最大壓力區(qū)432連接,該最大壓力區(qū)的容積由第5對轉(zhuǎn)子27、32的回轉(zhuǎn)改變。第一個排出壓力引導(dǎo)通道63還與第一根回轉(zhuǎn)軸19穿過的通孔141連接。又如圖5(a)所示,第二個排出壓力引導(dǎo)通道64與最大壓力區(qū)432和第二根回轉(zhuǎn)軸20穿過的通孔142連接。
如圖1(a)、4(a)和5(a)所示,在后殼體件14中界定冷卻回路腔65。該冷卻回路腔65包圍著軸密封49、50。冷卻水在冷卻回路腔65中循環(huán),以冷卻在凹部47、48中的潤滑油Y,防止?jié)櫥蚘蒸發(fā)。
如圖1(b),6(a)和6(b)所示,為了阻斷油流,在第一個軸密封49的小直徑部分59周圍,安裝著一個環(huán)形防漏圓環(huán)66。防漏圓環(huán)66包括一個小直徑的第一個擋塊67和直徑較大的第二個擋塊68。軸承座45的前端部分69在防漏圓環(huán)66的周圍,界定第一個環(huán)形油腔70和第二個環(huán)形油腔71。第一個油腔70包圍著第一個擋塊67,第二個油腔71包圍著第二個擋塊68。
圓周表面671設(shè)在第一個油腔70中。第二個擋塊68的圓周表面681設(shè)在第二個油腔71中。第一個擋塊67的圓周表面671面向界定第一個油腔70的圓周表面702。第二個擋塊68的圓周表面681面向界定第二個油腔71的圓周表面712。
第一個擋塊67的端面672面向界定第一個油腔70的端面701。第二個擋塊68的第一個端面682面向界定第二個油腔71的端面711,并在端面77附近。第二個擋塊68的第二個端面683面向第三個擋塊72的第一個端面601,并與該第一個端面離開很寬的距離。第三個擋塊72將在下面說明。
第三個擋塊72與第一個軸密封49的大直徑部分60作成一個整體,在第一個凹部47中界定一個環(huán)形油腔73,包圍著第三個擋塊72。在伸入第三個油腔73的部分上,界定第三個擋塊72的圓周表面721。第三個擋塊72的圓周表面721還面向界定第三個油腔73的圓周表面733。第三個擋塊72的第一個端面601面向界定第三個油腔73的第一個端面731,并設(shè)在該第一個端面附近,第三個擋塊72的第二個端面722面向界定第三個油腔73的第二個端面732,并設(shè)在該第二個端面附近。
在第一個凹部47的最下部和后殼體件14的末端144上作出一條排放通道74,將潤滑油Y返回至容納齒輪的腔331中,排放通道74在一個沿著第一根回轉(zhuǎn)軸19的軸線191延伸的軸向部分741,和與軸線191垂直延伸的徑向部分742。軸向部分741與第三個油腔73連通,而徑向部分742則與容納齒輪的腔331連通。即第三個滑腔73通過排放通道74與容納齒輪的腔331連接。在第一個實施例中,排放通道74在軸向界定。然而,通道74可以向著容納齒輪的腔331向下傾斜。
如圖5(a)所示,防漏圓環(huán)66固定在第二個軸密封50的小直徑部分81上。由于防漏圓環(huán)66與固定在第一個軸密封49上的防漏圓環(huán)66結(jié)構(gòu)相同,因此省略其說明。在第二個軸密封50的大直徑部分80上,界定第三個擋塊72。該第三個擋塊72的結(jié)構(gòu)與固定在第一個軸密封49上的第三個擋塊72相同,因此省略其說明。如圖5(b)所示,第一和第二個油腔70、71都是沿徑向,向著軸承座45內(nèi)部界定的,而第三個油腔73是在第二個凹部48中界定的。排放通道74作在第二個凹部48的最下部部分。第三個油腔73通過排放通道74與容納齒輪的腔331連接。在第一個實施例中,排放通道74在軸向界定。然而,通道74可以向著容納齒輪的腔331,向下傾斜。
貯存在容納齒輪的腔331中的潤滑油Y潤滑齒輪34、35和徑向軸承37。在潤滑了徑向軸承37以后,潤滑油Y通過在每一個徑向軸承37中的空間371,進入在每一個軸承座45的前端部分69中作出的通孔691中。然后,潤滑油Y通過相應(yīng)的第一個擋塊67的端面672和相應(yīng)的第一個油腔70的端面701之間的間隙g1,流向相應(yīng)的第一個油腔70。這時,由第一個擋塊67的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的離心力,將一些到達第一個擋塊67的端面672的潤滑油Y拋至第一個油腔70的圓周表面702或端面701上。至少一部分拋至圓周表面702或端面701的潤滑油Y保留在圓周表面702或端面701上。然后,剩余的潤滑油Y由于自重沿著表面701、702落下,并到達第一個油腔70的最低區(qū)域。在到達第一個油腔70的最低區(qū)域后,潤滑油Y流至第二個油腔71的最低區(qū)域。
在進入第一個滑腔70以后,潤滑油Y通過第二個擋塊68的第一個端面682和第二個油腔71的端面之間的間隙g2,流向第二個油腔71。這時,由第二個擋塊68的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的離心力,將第一個端面682上的潤滑油Y拋至第二個油腔71的圓周表面712或端面711上。至少一部分拋至圓周表面712或端面711上的潤滑油Y,保留在圓周表面712或端面711上。其余的潤滑油Y由于自重沿著表面711、712落下,并到達第二個油腔71的最低區(qū)域。在到達第二個油腔71的最低區(qū)域后,潤滑油Y流至第三個油腔73的最低區(qū)域。
在進入第二個油腔71后,潤滑油Y通過在第三個擋塊72的第一個端面601和第三個油腔73的第一個端面731之間的間隙g3,流向第三個油腔73。這時,由第三個擋塊72的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的離心力,將第一個端面601上的潤滑油Y拋至第三個油腔73的圓周表面733或第一個端面731上。至少一部分被拋至圓周表面733或第一個端面731上的潤滑油保留在圓周表面733或第一個端面731上。然后,其余的潤滑油由于自重而沿著相應(yīng)的表面731、733落下,并到達第三個油腔73的最低區(qū)域。
在到達第三個油腔73的最低區(qū)域后,潤滑油Y通過相應(yīng)的排放通道74,返回至每一個容納齒輪的腔331中。
第一,第二和第三個油腔70、71和73與間隙g1、g2、g3界定一個從第5個泵腔43伸至容納齒輪的腔331的彎曲通道。同樣,在第二個軸密封50周圍界定另一個彎曲通道。
上述實施例有下列優(yōu)點(1-1)當真空泵工作時,在5個泵腔39、40、41、42、43中的壓力比作為暴露在大氣壓力下的區(qū)域的容納齒輪的腔331中的壓力低。因此,霧化的潤滑油Y沿著防漏圓環(huán)66的表面和軸密封49、50的表面,流向第5個泵腔43。霧化的潤滑油Y在彎曲通道中比在直的通道中更容易液化。即當霧化的潤滑油Y碰到界定彎曲通道的壁時,霧化的潤滑油Y容易液化。第一個油腔70中的霧化潤滑油Y沿著它運動的通道,被在第一個油腔70中的第一個擋塊67彎曲。在第二個油腔71中霧化的潤滑油Y沿著它運動的通道,被在第二個油腔71中的第二個擋塊68彎曲。另外,在第三個油腔73中的霧化潤滑油Y沿著它運動的通道,被第三個油腔73中的第三個擋塊72彎曲。與油腔70、71、73中的一個油腔相應(yīng)的第一、第二和第三個的擋塊67、68、72中的每一個擋塊可防止霧化的潤滑油Y容易流向第5個泵腔43。
(1-2)容納齒輪的腔331與第一個油腔70連通,而第一個油進入通道包括通孔691和在第一個擋塊67的端面672與第一個油腔70的端面701之間的間隙g1。第一個擋塊67使間隙g1變窄。間隙g1可作為第一個油進入通道的出口。
容納齒輪的腔331與第二個油腔71連通,而第二個油進入通道包括第一個油腔70和第二個擋塊68的第一個端面682與第二個油腔71的端面711之間的間隙g2。第二個擋塊68使間隙g2變窄。間隙g2可作為第二個油進入通道的出口。
容納齒輪的腔331與第三個油腔73連通,而第三個油進入通道包括第二個油腔71和在第三個擋塊72的第一個端面601與第三個油腔73的第一個端面731之間的間隙g3。第三個擋塊72使間隙g3變窄。間隙g3可作為第三個油進入通道的出口。
第一個油進入通道(間隙g1)的出口,第二個油進入通道(間隙g2)的出口和第三個油進入通道(間隙g3)的出口變窄,以便有效地防止在容納齒輪的腔331中的霧化的潤滑油Y進入相應(yīng)的油腔70、71、73中。
(1-3)在第1,第2和第3個油腔70、71、73中的表面701、702、711、712、731、732、733上的潤滑油Y由于自重而向著第三個油腔73的最低區(qū)域落下。第三個油腔73的最低區(qū)域是收集在表面701、702、711、712、731、732、733上的潤滑油Y的一個區(qū)域。因此,通過與第三個油腔73的最低區(qū)域連接的排放通道74,很容易將表面701、702、711、712、731、732、733上的潤滑油Y送至容納齒輪的腔331中。
(1-4)第一個油腔70和第二個油腔71由支承徑向軸承37的軸承座45的前端部分69構(gòu)成。這個結(jié)構(gòu)容易界定密封很好的油腔70、71。
(1-5)安裝在第一和第二根回轉(zhuǎn)軸19、20周圍的軸密封49、50的端面492、502的直徑,比回轉(zhuǎn)軸19、20的圓周表面192、202的直徑大。因此,設(shè)在每一個軸密封49、50的端面492、502和相應(yīng)的凹部47、48的底面472、482之間的第一和第二個迷宮式密封57、58中的每一個密封的直徑,比設(shè)在每一根回轉(zhuǎn)軸19、20的圓周表面192、202和通孔141、142之間的迷宮式密封(沒有示出)的直徑大。當每一個迷宮式密封57、58的直徑增大時,用于防止壓力波動擴散的每一個迷宮腔551、552、561、562的容積要增大。這種結(jié)構(gòu)改善每一個迷宮式密封57、58的密封性能。即每一個軸密封49、50的端面492、502和相應(yīng)的凹部47、48的底面472、482之間的空間,適合于容納迷宮式密封57、58,以便通過增加每一個迷宮腔551、552、561、562的容積,改善密封性能。
(1-6)因為每一個凹部47、48和相應(yīng)的軸密封49、50之間的間隙減小,因此,潤滑油Y更難進入該間隙。具有圓周表面471、481的每一個凹部47、48的底面472、482,和相應(yīng)的軸密封49、50的端面492、502容易互相靠近。因此,每一個形環(huán)突出部分53、54的末端和相應(yīng)的環(huán)形槽55、56之間的間隙;與每一個凹部47、48的底面472、482和相應(yīng)的軸密封49、50的端面492、502之間的間隙容易減小。因為間隙減小,迷宮式密封57、58的密封性能改善,即是說,每一個凹部47、48的底面472、482都適合于容納迷宮式密封57、58。
(1-7)迷宮式密封57、58對氣體的密封性能好。當羅茨泵11起動時,五個泵腔39~43中的壓力比大氣壓力高。然而,每一個迷宮式密封57、58可防止氣體沿著相應(yīng)的軸密封49、50的表面,從第5個泵腔43泄漏至容納齒輪的腔331中。即迷宮式密封57、58可制止油和氣體的泄漏,是最優(yōu)的非接觸式密封。
(1-8)雖然非接觸式密封的密封性能,不象接觸式密封(例如唇部密封)那樣,不隨時間而變壞,但非接觸式密封的密封性能比接觸式密封的密封性能差。然而,在上述實施例中,第一、第二和第三個擋塊67、68、72可補償密封性能。每一個圓周表面671、681、721相應(yīng)于相應(yīng)擋塊67、68、72的突出部分,并作在相應(yīng)的油腔70、71、73中。圓周表面671、681、721進一步補償密封性能。
(1-9)當?shù)谝桓剞D(zhuǎn)軸19轉(zhuǎn)動時,在第一個螺旋槽61中的潤滑油Y,從與第5個泵腔43相應(yīng)的一側(cè)被引導(dǎo)至與容納齒輪的腔331相應(yīng)的一側(cè)。當?shù)诙剞D(zhuǎn)軸20轉(zhuǎn)動時,在第二個螺旋槽62中的潤滑油Y,被僅與第5個泵腔43相應(yīng)的一側(cè)引導(dǎo)至與容納齒輪的腔331相應(yīng)的一側(cè),即具有第一和第二個螺旋槽61、62,起泵裝置作用的軸密封49、50可以肯定地防止?jié)櫥蚘的泄漏。
(1-10)作出螺旋槽61、62的圓周表面491、501與第一和第二個軸密封49、50的大直徑部分60、80的外表面一致。當軸密封49、50轉(zhuǎn)動時,這些部分上的速度最大。在每一個軸密封49、50的外圓周表面491、501和相應(yīng)的凹部47、48的圓周表面471、481之間的氣體,可以有效地通過以高速運動的第一個和第二個螺旋槽61、62,從與第5個泵腔43相應(yīng)的一側(cè)送至與容納齒輪的腔331相應(yīng)的一側(cè)。設(shè)在每一個軸密封49、50的外圓周表面491、501和相應(yīng)凹部47、48的圓周表面471、481之間的潤滑油Y,和從與第5個泵腔43相應(yīng)的一側(cè)有效地送至與容納齒輪的腔331相應(yīng)的一側(cè)的氣體一起流動。作在軸密封49、50的外圓周表面491、501上的螺旋槽61、62,有效地防止?jié)櫥屯ㄟ^在外表面491、501和圓周表面471、481之間的間隙,從凹部47、48泄漏至第5個泵腔43中。
(1-11)由螺旋槽61、62從與第5個泵腔43相應(yīng)的一側(cè)引導(dǎo)至與容納齒輪的腔331相應(yīng)的一側(cè)的部分潤滑油Y到達第三個擋塊72的第二個端面722。由第三個擋塊72的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的離心力,將第二個端面722上的潤滑油Y拋至第三個油腔73的第三個端面733上。拋出的潤滑油Y到達第三個端面733。即第三個擋塊72將由螺旋槽61、62從與第5個泵腔43相應(yīng)的一側(cè)引導(dǎo)至與容納齒輪的腔331相應(yīng)的一側(cè)的潤滑油Y,通過第三個油腔73返回至容納齒輪的腔331。
(1-12)在第一根回轉(zhuǎn)軸19的圓周表面192和通孔141之間界定一個小空間。另外,在每一個轉(zhuǎn)子27~32和后殼體件14的壁界定表面143之間也界定一個小空間。因此,通過狹窄空間放入的迷宮式密封57暴露在第5個泵腔43的壓力下。同樣,在第二根回轉(zhuǎn)軸20的圓周表面202和通孔142之間界定一個小空間。因此,第二個迷宮式密封58通過該空間暴露在第5個泵腔43的壓力下。如果沒有通道63、64,則迷宮式密封57、58同樣地暴露在吸入壓力區(qū)431的壓力和最大壓力區(qū)432的壓力下。
第一和第二個排放壓力引出通道63、64很容易使迷宮式密封57、58暴露在最大壓力區(qū)432的壓力下。即最大壓力區(qū)432的壓力,通過引出通道63、64對迷宮式密封57、58的影響,比吸入壓力區(qū)431的壓力的影響大。這樣,與沒有作出排放壓力引出通道63、64的情況比較,所示實施例的迷宮式密封57、58承受更高的壓力。結(jié)果,與沒有界定排放壓力引出通道63、64的情況比較,作用在迷宮式密封57、58的前表面上的壓力,與作用在迷宮式密封57、58的后表面上的壓力之差很小。換句話說,排出壓力引出通道63、64大大改善了迷宮式密封57,58的防止油泄漏的性能。
(1-13)由于羅茨泵11是干式的,在5個泵腔39、40、41、42、43中不使用潤滑油Y。因此,本發(fā)明適用于羅茨泵11。
現(xiàn)參照圖9來說明本發(fā)明的第二個實施例。下面主要討論與圖1~圖8所示的實施例的差別。由于第一和第二根回轉(zhuǎn)軸19、20的密封結(jié)構(gòu)相同,因此只說明第一根回轉(zhuǎn)軸19的密封結(jié)構(gòu)。
如圖9所示,防漏圓環(huán)75安裝在第一個軸密封49的小直徑部分59周圍。防漏圓環(huán)75的圓周表面751在伸入第三個油腔73中的部分上界定。
現(xiàn)參照圖10來說明本發(fā)明的第三個實施例。由于第一和第二根回轉(zhuǎn)軸19、20的密封結(jié)構(gòu)相同,且說明第一根回轉(zhuǎn)軸19的密封結(jié)構(gòu)。第一個軸密封49A與第一根回轉(zhuǎn)軸19的端面和轉(zhuǎn)子27作成一個整體。第一個軸密封49A設(shè)在后殼體件14的端面上界定的,面向轉(zhuǎn)子殼體件12的凹部76中。迷宮式密封77設(shè)在軸密封49A的表面和凹部76的底面761之間。
防漏圓環(huán)78安裝在第一根回轉(zhuǎn)軸19上。在第一個凹部47的內(nèi)部底面422和軸承座45的突出部分169之間界定一個環(huán)形油腔79。
用圖示說明的實施例可作如下改進。
(1)在圖1~圖8所示的實施例中,每一個軸密封49、50可以與相應(yīng)的防漏圓環(huán)66作成一個整體。
(2)本發(fā)明可用于不是羅茨式的其他形式的真空泵。
因此,這些例子和實施例只能看作是示例性的,并不是限制性的。本發(fā)明不局限在所給出的細節(jié),可在所附權(quán)利要求書和等價文獻的范圍內(nèi)作改進。
權(quán)利要求
1.一種真空泵,它通過回轉(zhuǎn)軸(19、20)的轉(zhuǎn)動,使一個氣體輸送體(23~32)在一個泵腔(39~43)中工作而吸入氣體,該真空泵的特征為包括一個存油殼體件(14、33),界定一個靠近泵腔(39~43)的存油區(qū)(331);并且回轉(zhuǎn)軸(19、20)具有一個從泵腔(39~43)經(jīng)存油殼體件(14、33)突出至存油區(qū)(331)的突出部分;一個擋塊(67、68、72、78),具有圓周表面(671、681、721、781、751),其中,擋塊(67、68、72、78)設(shè)置在回轉(zhuǎn)軸(19、20)上,與回轉(zhuǎn)軸(19、20)整體地轉(zhuǎn)動,并可防止油進入泵腔(39~43)中;和一個用于收集油的環(huán)形油腔(70、71、73、79),設(shè)置在回轉(zhuǎn)軸(19、20)的軸線(191、201)周圍,以包圍擋塊(67、68、72、78、75)的圓周表面(671、681、721、781、751)。
2.如權(quán)利要求1所述的泵,其特征為,擋塊(67、68、72、78)為多個擋塊(67、68、72、78)中的一個擋塊,每一個擋塊都有圓周表面(671、681、721、781),其中,圓周表面(671、681、721、781)的直徑不同,它們從存油區(qū)(331)向泵腔(39~43)逐漸增大。
3.如權(quán)利要求2所述的泵,其特征在于油腔(70、71、73、79)為多個油腔(70、71、73、79)中的一個油腔,每個油腔與圓周表面(671、681、721、781)中的一個圓周表面相對應(yīng),其中,油腔(70、71、73、79)通過從靠近泵腔(39~43)一側(cè)伸出的彎曲通道,界定的側(cè)面離泵腔(39~43)比離存油區(qū)(331)更近。
4.如權(quán)利要求3所述的泵,其特征為,該彎曲通道具有徑向延伸的進油通道(g1、g2、g3),其中,進油通道(g1、g2、g3)連接相鄰的二個油腔(70、71、73、79)。
5.如權(quán)利要求4所述的泵,其特征為,在回轉(zhuǎn)軸(19、20)的軸線方向,進油通道(g1、g2、g3)比油腔(70、71、73、79)窄。
6.如權(quán)利要求1所述的泵,其特征為,界定一彎曲通道,其中該彎曲通道從更靠近泵腔(39~43)的一側(cè)延伸至更靠近存油區(qū)(331)的一側(cè),并且與油腔(70、71、73、79)連接;其中,配置該擋塊(67、68、72、78、75)使通道向出口變窄。
7.如權(quán)利要求1-6中任可一條所述的泵,其特征還在于,排放通道(74)與收集從油腔(70、71、73、79)的內(nèi)壁流下的油的區(qū)域連接,其中,排放通道(74)將油腔(70、71、73、79)與存油區(qū)(331)連接,將油導(dǎo)至存油區(qū)(331)。
8.如權(quán)利要求7所述的泵,其特征為,排放通道(74)與油腔(70、71、73、79)的最低區(qū)域連接。
9.如權(quán)利要求8所述的泵,其特征為,排放通道(74)較為水平,或向存油區(qū)(331)向下傾斜。
10.如權(quán)利要求1-6中任何一條所述的泵,其特征為,存油區(qū)(331)容納轉(zhuǎn)動地支承回轉(zhuǎn)軸(19、20)的軸承(37)。
11.如權(quán)利要求1~6中任何一條所述的泵,其特征還在于在該突出部分圓周設(shè)置一個環(huán)形的軸密封(49、50),該密封可與回轉(zhuǎn)軸(19、20)整體地轉(zhuǎn)動,其中,軸密封(49、50)比擋塊(67、68、72、78)更靠近泵腔(39~43);該軸密封(49、50)具有在其徑向方向延伸的第一個密封界定表面(492、502);第二個密封界定表面(472、482)制在存油殼體件(14、33)上,其中,第二個密封界定表面(472、482)面對第一個密封界定表面(492、502),并基本上與第一個密封界定表面(492、502)平行;和設(shè)在第一和第二個密封界定表面(492、502、472、482)之間的一個非接觸式的密封(57、58)。
12.如權(quán)利要求1~6中任何一條所述的泵,其特征還在于密封表面(471、481)設(shè)在存油殼體件(14、33)上;設(shè)在突出部分周圍與回轉(zhuǎn)軸(19、20)整體地轉(zhuǎn)動的環(huán)形軸密封(49、50),比擋塊(67、68、72、78)更靠近泵腔(39~43),其中,軸密封(49、50)包括一個設(shè)在軸密封(49、50)表面上面對密封表面(471、481)的泵裝置(61、62),該泵裝置(61、62)將軸密封(49、50)表面和密封表面(471、481)之間的油,從靠近泵腔(39~43)的一側(cè),引導(dǎo)至靠近存油區(qū)(331)的一側(cè)。
13.如權(quán)利要求1~6中任何一條所述的真空泵,其特征為,該回轉(zhuǎn)軸是多根平行的回轉(zhuǎn)軸(19、20)中的一根軸,齒輪機構(gòu)(34、35)將回轉(zhuǎn)軸(19、20)互相連接,使回轉(zhuǎn)軸(19、20)整體地轉(zhuǎn)動,并且齒輪機構(gòu)(34、35)設(shè)在存油區(qū)(331)中。
14.如權(quán)利要求10所述的真空泵,其特征為,在每一根回轉(zhuǎn)軸(19、20)周圍制出多個轉(zhuǎn)子(23~32),使每一個轉(zhuǎn)子(23~32)起到氣體輸送體的作用,并且一根回轉(zhuǎn)軸上的一些轉(zhuǎn)子與另一根回轉(zhuǎn)軸上的一些轉(zhuǎn)子嚙合。
全文摘要
羅茨泵利用二根回轉(zhuǎn)軸(19、20)轉(zhuǎn)動多個轉(zhuǎn)子(23~32),吸入氣體。每一根回轉(zhuǎn)軸(19、20)穿過羅茨泵的后殼體件(14)。多個擋塊(67、68、72)設(shè)在每一根回轉(zhuǎn)軸(19、20)上與相應(yīng)的回轉(zhuǎn)軸(19、20)整體地轉(zhuǎn)動,并防止油進入羅茨泵的第5個泵腔(43)中。擋塊(67、68、72)分別具有一個圓周表面(671、681、721)。環(huán)形油腔(70、71、73)收集油。油腔(70、71、73)設(shè)在回轉(zhuǎn)軸(19、20)的軸線(191、201)的周圍,以包圍擋塊(67、68、72)的圓周表面(671、681、721)。這樣,可以有效地防止油進入羅茨泵的泵腔(43)中。
文檔編號F04C29/02GK1488862SQ0214358
公開日2004年4月14日 申請日期2002年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月11日
發(fā)明者山本真也, 川口真廣, 藏本覺, 廣 申請人:株式會社豐田自動織機
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