專利名稱：一種新型真空泵的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種通用機械產(chǎn)品一曲柄連桿滑塊傳動的立式真空泵，特別涉及其中的一種新型真空泵，有效縮短了平衡氣道結(jié)構(gòu)，讓平衡氣道內(nèi)氣體所經(jīng)歷路線長度變短的一種新型真空泵。
背景技術(shù)：
在公知的真空泵中，特別是大排量抽真空的真空泵，曲柄連桿傳動的活塞式真空泵被廣泛所采用。一般應用于化工、醫(yī)藥等氣體高污染領域，由于壓力低、排氣量大，運動件活塞顯得特別碩大而笨重，因此，臥式結(jié)構(gòu)單側(cè)磨損厲害，已經(jīng)逐步被受力磨損均勻等諸多優(yōu)點的直立結(jié)構(gòu)所取代，但長期以來仍存在氣缸內(nèi)壓縮膨脹做功過程效率低問題，主要是因為活塞與氣缸兩端之間的余隙容積膨脹，導致有效吸氣行程變短所致。傳統(tǒng)的一級做功達到兩級抽真空效果是采用借道氣閥繞過活塞的方法，即從氣缸流道中繞過活塞的外平衡氣道結(jié)構(gòu)，不是真正意義上的內(nèi)平衡氣道結(jié)構(gòu)。外平衡氣道結(jié)構(gòu)中氣體所經(jīng)歷路線延長，更加增大了氣缸余隙容積總?cè)萘浚虼诵Ч簧趵硐?，成為該領域一直沒能攻克的一個技術(shù)難題如何更好地減小活塞式真空泵的余隙容積來提高效率。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的局限，提供一種采用內(nèi)平衡氣道結(jié)構(gòu)的一種新型真空泵，使得一級做功達到兩級抽真空的更佳效果。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種新型真空泵，包括泵支撐體以及位于泵支撐體上方的氣缸頸、汽缸體和汽缸蓋，所述的泵支撐體內(nèi)腔自下向上安裝有一對曲軸支承座固定著一對曲軸中心軸承，曲軸的偏心曲拐與連桿的下軸瓦旋轉(zhuǎn)滑動連接，連桿的上軸套與十字滑塊的滑塊銷擺轉(zhuǎn)滑動連接，與滑塊銷成十字交叉的滑塊外圓滑動配合在泵支撐體的泵體滑道內(nèi)，下螺母將活塞桿下螺紋固定在所述的十字滑塊上平面的螺孔中，活塞桿穿越所述的氣缸頸再與位于所述的汽缸體內(nèi)腔的活塞組件相連接；所述的汽缸體內(nèi)腔與氣缸排氣孔之間有上排氣閥片以及下排氣閥片，上排氣閥片與下排氣閥片之間有排氣隔離板；所述的汽缸體內(nèi)腔與氣缸吸氣孔之間有上吸氣閥片以及下吸氣閥片，上吸氣閥片與下吸氣閥片有吸氣隔離板，作為改進所述的活塞組件分為完全對稱的蓋半片活塞和頸半片活塞；所述的蓋半片活塞和頸半片活塞都至少有兩個內(nèi)彈簧臺階座，內(nèi)彈簧臺階座中心有密封圓孔，密封圓孔內(nèi)側(cè)有流道臺階；移動盤座兩側(cè)對稱布置都有復位彈簧固定于內(nèi)彈簧臺階座，移動盤座中心的移動盤桿兩端有移動密封盤圈，移動密封盤圈兩側(cè)分別有外導向筋和內(nèi)導向筋與密封圓孔滑動配合。作為進一步改進所述的蓋半片活塞和頸半片活塞的內(nèi)孔與活塞桿的活塞桿臺階段過渡配合，活塞桿臺階段的臺階軸肩貼著頸半片活塞的內(nèi)孔外端面，彈簧墊圈貼著蓋半片活塞的內(nèi)孔外端面，活塞桿螺母在彈簧墊圈上方與活塞桿上螺紋配合將蓋半片活塞與頸半片活塞緊固，蓋半片活塞與頸半片活塞密閉緊貼構(gòu)成活塞內(nèi)腔。[0007]作為進一步改進所述的蓋半片活塞和頸半片活塞外圓上都有一根活塞環(huán)。作為進一步改進所述的汽缸蓋內(nèi)平面中心有容納螺母盲孔。作為進一步改進上吸氣彈簧一端固定于上吸氣彈簧孔座，上吸氣彈簧另一端托著所述的上吸氣閥片在常態(tài)下緊貼著上吸氣閥座。作為進一步改進下吸氣彈簧一端固定于下吸氣彈簧孔座，下吸氣彈簧另一端托著所述的下吸氣閥片在常態(tài)下緊貼著上吸氣閥座。作為進一步改進上排氣彈簧一端固定于上排氣彈簧孔座，上排氣彈簧另一端托著所述的上排氣閥片在常態(tài)下緊貼著上排氣閥座。作為進一步改進所述的下排氣彈簧一端固定于下排氣彈簧孔座，下吸氣彈簧另一端托著下排氣閥片，下吸氣閥片在常態(tài)下緊貼著下排氣閥座。本實用新型有益效果是采用在兩半片活塞結(jié)合結(jié)構(gòu)中增設移動盤座兩側(cè)對稱布置有復位彈簧固定于內(nèi)彈簧臺階座，移動盤座中心的移動盤桿兩端有移動密封盤圈，移動密封盤圈兩側(cè)分別有外導向筋和內(nèi)導向筋與密封圓孔滑動配合結(jié)構(gòu)，將余留在活塞組件兩端與汽缸體內(nèi)腔之間的余隙容積中氣體，在活塞組件與氣缸兩端蓋碰面之際實現(xiàn)瞬態(tài)貫通。內(nèi)平衡氣道結(jié)構(gòu)有效縮短了活塞組件兩側(cè)中氣體在瞬態(tài)貫通時所經(jīng)歷路線長度，減少了活塞組件與汽缸蓋內(nèi)端面之間的余隙容積以及活塞組件與汽缸頸內(nèi)端面之間的余隙容積，有效提聞了汽缸體內(nèi)腔的氣體做功效率。

附圖I是本實用新型中活塞組件60自上而下運行至中部時狀態(tài)的總體剖面示意圖；附圖2是本實用新型中的活塞組件60常態(tài)或上下移動過程的剖面示意圖；附圖3是本實用新型中的活塞組件60上側(cè)面碰及汽缸蓋內(nèi)端面77時的剖面示意圖；附圖4是本實用新型中活塞組件60自下而上運行至接近最上部時狀態(tài)的總體剖面示意圖；附圖5是圖2中的A-A剖面示意圖；附圖6是本實用新型在工作運行至極限真快時，汽缸體90內(nèi)腔的氣體壓縮一膨脹熱力圖曲線圖。
具體實施方式
結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，在圖I、圖2和圖5中一種新型真空泵，包括泵支撐體10以及位于泵支撐體10上方的氣缸頸70、汽缸體90和汽缸蓋75，所述的泵支撐體10內(nèi)腔自下向上安裝有一對曲軸支承座24固定著一對曲軸中心軸承15，曲軸16的偏心曲拐20與連桿33的下軸瓦35旋轉(zhuǎn)滑動連接，連桿33的上軸套32與十字滑塊39的滑塊銷30擺轉(zhuǎn)滑動連接，與滑塊銷30成十字交叉的滑塊外圓31滑動配合在泵支撐體10的泵體滑道34內(nèi)，下螺母52將活塞桿下螺紋51固定在所述的十字滑塊39上平面的螺孔中，活塞桿50穿越所述的氣缸頸70再與位于所述的汽缸體90內(nèi)腔的活塞組件60相連接；所述的汽缸體90內(nèi)腔與氣缸排氣孔86之間有上排氣閥片48以及下排氣閥片47，上排氣閥片48與下排氣閥片47之間有排氣隔離板80 ;所述的汽缸體90內(nèi)腔與氣缸吸氣孔96之間有上吸氣閥片49以及下吸氣閥片46，上吸氣閥片49與下吸氣閥片46有吸氣隔離板85，作為改進所述的活塞組件60分為完全對稱的蓋半片活塞61和頸半片活塞62 ;所述的蓋半片活塞61和頸半片活塞62都至少有兩個內(nèi)彈簧臺階座63，內(nèi)彈簧臺階座63中心有密封圓孔66，密封圓孔66內(nèi)側(cè)有流道臺階64 ;移動盤座68兩側(cè)對稱布置都有復位彈簧40固定于內(nèi)彈簧臺階座63，移動盤座68中心的移動盤桿69兩端有移動密封盤圈55,移動密封盤圈55兩側(cè)分別有外導向筋65和內(nèi)導向筋53與密封圓孔66滑動配 入
口 ο作為進一步改進所述的蓋半片活塞61和頸半片活塞62的內(nèi)孔與活塞桿50的活塞桿臺階段56過渡配合，活塞桿臺階段56的臺階軸肩54貼著頸半片活塞62的內(nèi)孔外端面，彈簧墊圈59貼著蓋半片活塞61的內(nèi)孔外端面，活塞桿螺母58在彈簧墊圈59上方與活塞桿上螺紋95配合將蓋半片活塞61與頸半片活塞62緊固，蓋半片活塞61與頸半片活塞62密閉緊貼構(gòu)成活塞內(nèi)腔67。作為進一步改進所述的蓋半片活塞61和頸半片活塞62外圓上都有一根活塞環(huán)82。作為進一步改進所述的汽缸蓋內(nèi)平面75中心有容納螺母盲孔76。作為進一步改進上吸氣彈簧41 一端固定于上吸氣彈簧孔座99，上吸氣彈簧41另一端托著所述的上吸氣閥片49在常態(tài)下緊貼著上吸氣閥座98。作為進一步改進下吸氣彈簧44 一端固定于下吸氣彈簧孔座91，下吸氣彈簧44另一端托著所述的下吸氣閥片46在常態(tài)下緊貼著上吸氣閥座94。作為進一步改進上排氣彈簧42 —端固定于上排氣彈簧孔座88，上排氣彈簧42另一端托著所述的上排氣閥片48在常態(tài)下緊貼著上排氣閥座89。作為進一步改進所述的下排氣彈簧43 —端固定于下排氣彈簧孔座84，下吸氣彈簧43另一端托著下排氣閥片47，下吸氣閥片47在常態(tài)下緊貼著下排氣閥座81。結(jié)合圖I、圖2、圖3和圖4 :偏心曲拐20與曲軸16之間的偏心半徑等于1/2活塞行程。將本實用新型整體水平安放在底座11上，向泵支撐體10內(nèi)腔注入潤滑油21，透過下檢修窗18的透明板22能看到潤滑油21的油位高度。通過上檢修窗19將位于活塞桿50與氣缸頸70之間的填料組件57用填料壓蓋26固定在氣缸頸70上。啟動電動機12借助皮帶13帶動大皮輪14旋轉(zhuǎn),繼而帶動曲軸16做旋轉(zhuǎn)運動。通過偏心曲拐20與連桿33的下軸瓦35旋轉(zhuǎn)滑動連接，進一步帶動連桿33的大頭部位以1/2活塞行程為半徑做圓周運動，連桿33的小頭通過在滑塊銷30定位在十字滑塊39中，連同在泵體滑道34上作上下往復運動，在活塞桿50傳遞下帶動活塞組件60上、下移動工作。以活塞組件60上方一側(cè)汽缸體90內(nèi)腔的氣體為例當活塞組件60向上移動時上排氣閥片48被打開，上排氣彈簧42受壓縮；上吸氣彈簧41托著上吸氣閥片49緊貼著上吸氣閥座98 ;活塞組件60上方的氣體經(jīng)過上排氣彈簧孔座88從氣缸排氣孔86處排出。移動密封盤圈55與密封圓孔66處于密封狀態(tài)?；钊M件60下方的氣體達到了一級抽真空壓力。當活塞組件60向上移動到最高點并觸及汽缸蓋內(nèi)端面77時活塞組件60上方排出氣體逐漸減少，上排氣閥片48在上排氣彈簧42的反彈力作用下逐漸關(guān)閉。上吸氣彈簧41仍然托著上吸氣閥片49緊貼著上吸氣閥座98。移動盤座68中心的移動盤桿69與汽缸蓋內(nèi)端面77接觸后向下移動，移動密封盤圈55與密封圓孔66錯開不密閉，活塞組件60上方的余隙容積中壓力氣體經(jīng)蓋半片活塞61上的密封圓孔66所接觸的外導向筋65流入到蓋半片活塞61上的流道臺階64后，匯入活塞內(nèi)腔67，再經(jīng)頸半片活塞62上的流道臺階64流入到頸半片活塞62所接觸的外導向筋65上，實現(xiàn)了余隙容積內(nèi)氣體用最短路線完成平 衡，活塞組件60上方的余隙容積內(nèi)氣體接近活塞組件60下方的一級抽真空氣體壓力，為活塞組件60上方的氣體達到了二級抽真空壓力做準備。當活塞組件60向下移動時上排氣彈簧42托著上排氣閥片48緊貼著上排氣閥座89?；钊M件60上方的氣體在一級抽真空效果的基礎上再次膨脹被抽真空，上吸氣閥片49被打開，上吸氣彈簧41受壓縮，實現(xiàn)二次抽真空。移動密封盤圈55與密封圓孔66處于密封狀態(tài)。當活塞組件60向下移動并觸及汽缸頸內(nèi)端面71時活塞組件60上方吸入氣體逐漸減少，上吸氣閥片49在上吸氣彈簧41的反彈力作用下逐漸關(guān)閉。移動盤座68中心的移動盤桿69與汽缸頸內(nèi)端面71接觸后向上移動，移動密封盤圈55與密封圓孔66錯開不密閉，活塞組件60下方的余隙容積中壓力氣體經(jīng)頸半片活塞62上的密封圓孔66所接觸的外導向筋65流入到頸半片活塞62上的流道臺階64后，匯入活塞內(nèi)腔67，再經(jīng)蓋半片活塞61上的流道臺階64流入到蓋半片活塞61所接觸的外導向筋65上，實現(xiàn)了余隙容積內(nèi)氣體用最短路線完成平衡，為活塞組件60下方的氣體達到了兩級抽真空效果做準備?；钊M件60再次向上移動，進入周而復始循環(huán)?；钊M件60下方的氣體與活塞組件60上方的氣體時差180度曲軸16旋轉(zhuǎn)角度交替工作。在圖6中坐標線S表示活塞組件60在汽缸體90內(nèi)腔的行程，坐標線P表示不同行程時在汽缸體90內(nèi)腔的氣體瞬間壓力變化。實線表示本實用新型采用內(nèi)平衡氣道結(jié)構(gòu)時，活塞組件60 —側(cè)的汽缸體90內(nèi)腔的氣體壓縮——膨脹做功曲線；虛線表示以往采用外平衡氣道結(jié)構(gòu)時，傳統(tǒng)活塞一側(cè)的汽缸體90內(nèi)腔的氣體壓縮——膨脹做功曲線。排氣壓力統(tǒng)一設定為I. I倍大氣壓力內(nèi)平衡壓縮曲線201在外平衡壓縮曲線101下方，內(nèi)平衡排氣曲線202略短于外平衡排氣曲線102，降低了功耗；內(nèi)平衡膨脹曲線203在外平衡膨脹曲線103左方，內(nèi)平衡吸氣曲線204在外平衡吸氣曲線104下方，因余隙容積更小、有效吸氣行程更長，能實現(xiàn)更低的極限真空度。內(nèi)平衡氣道結(jié)構(gòu)比外平衡氣道結(jié)構(gòu)總體效率更高。
權(quán)利要求1.一種新型真空泵，包括泵支撐體(10)以及位于泵支撐體(10)上方的氣缸頸(70)、汽缸體(90)和汽缸蓋(75)，所述的泵支撐體(10)內(nèi)腔自下向上安裝有一對曲軸支承座(24)固定著一對曲軸中心軸承(15)，曲軸(16)的偏心曲拐(20)與連桿(33)的下軸瓦(35)旋轉(zhuǎn)滑動連接，連桿(33)的上軸套(32)與十字滑塊(39)的滑塊銷(30)擺轉(zhuǎn)滑動連接，與滑塊銷(30)成十字交叉的滑塊外圓(31)滑動配合在泵支撐體(10)的泵體滑道(34)內(nèi)，下螺母(52)將活塞桿下螺紋(51)固定在所述的十字滑塊(39)上平面的螺孔中，活塞桿(50)穿越所述的氣缸頸(70)再與位于所述的汽缸體(90)內(nèi)腔的活塞組件￠0)相連接，所述的汽缸體(90)內(nèi)腔與氣缸排氣孔(86)之間有上排氣閥片(48)以及下排氣閥片(47)，上排氣閥片(48)與下排氣閥片(47)之間有排氣隔離板(80);所述的汽缸體(90)內(nèi)腔與氣缸吸氣孔(96)之間有上吸氣閥片(49)以及下吸氣閥片(46)，上吸氣閥片(49)與下吸氣閥片(46)有吸氣隔離板(85)，其特征是所述的活塞組件￠0)分為完全對稱的蓋半片活塞(61)和頸半片活塞￠2);所述的蓋半片活塞￠1)和頸半片活塞￠2)都至少有兩個內(nèi)彈簧臺階座(63)，內(nèi)彈簧臺階座￠3)中心有密封圓孔 (66)，密封圓孔￠6)內(nèi)側(cè)有流道臺階￠4);移動盤座￠8)兩側(cè)對稱布置都有復位彈簧(40)固定于內(nèi)彈簧臺階座(63)，移動盤座￠8)中心的移動盤桿￠9)兩端有移動密封盤圈(55)，移動密封盤圈(55)兩側(cè)分別有外導向筋(65)和內(nèi)導向筋(53)與密封圓孔(66)滑動配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型真空泵，其特征是所述的蓋半片活塞￠1)和頸半片活塞(62)的內(nèi)孔與活塞桿(50)的活塞桿臺階段(56)過渡配合，活塞桿臺階段(56)的臺階軸肩(54)貼著頸半片活塞￠2)的內(nèi)孔外端面，彈簧墊圈(59)貼著蓋半片活塞￠1)的內(nèi)孔外端面，活塞桿螺母(58)在彈簧墊圈(59)上方與活塞桿上螺紋(95)配合將蓋半片活塞(61)與頸半片活塞(62)緊固，蓋半片活塞(61)與頸半片活塞(62)密閉緊貼構(gòu)成活塞內(nèi)腔(67)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型真空泵，其特征是所述的蓋半片活塞￠1)和頸半片活塞(62)外圓上都有一根活塞環(huán)(82)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型真空泵，其特征是所述的汽缸蓋內(nèi)平面(75)中心有容納螺母盲孔(76)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型真空泵，其特征是上吸氣彈簧(41)一端固定于上吸氣彈簧孔座(99)，上吸氣彈簧(41)另一端托著所述的上吸氣閥片(49)在常態(tài)下緊貼著上吸氣閥座(98)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型真空泵，其特征是下吸氣彈簧(44)一端固定于下吸氣彈簧孔座(91)，下吸氣彈簧(44)另一端托著所述的下吸氣閥片(46)在常態(tài)下緊貼著上吸氣閥座(94)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型真空泵，其特征是上排氣彈簧(42)—端固定于上排氣彈簧孔座(88)，上排氣彈簧(42)另一端托著所述的上排氣閥片(48)在常態(tài)下緊貼著上排氣閥座(89)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型真空泵，其特征是所述的下排氣彈簧(43)—端固定于下排氣彈簧孔座(84)，下吸氣彈簧(43)另一端托著下排氣閥片(47)，下吸氣閥片(47)在常態(tài)下緊貼著下排氣閥座(81)。
專利摘要一種新型真空泵，包括泵支撐體以及位于泵支撐體上方的氣缸頸、汽缸體和汽缸蓋，所述的泵支撐體內(nèi)腔自下向上安裝有一對曲軸支承座固定著一對曲軸中心軸承，曲軸的偏心曲拐與連桿的下軸瓦旋轉(zhuǎn)滑動連接，連桿的上軸套與十字滑塊的滑塊銷擺轉(zhuǎn)滑動連接，活塞桿穿越所述的氣缸頸與位于所述的汽缸體內(nèi)腔的活塞組件相連接；所述的汽缸體內(nèi)腔與氣缸排氣孔之間有上排氣閥片以及下排氣閥片；所述的汽缸體內(nèi)腔與氣缸吸氣孔之間有上吸氣閥片以及下吸氣閥片，作為改進所述的活塞組件分為完全對稱的蓋半片活塞和頸半片活塞，移動盤座兩側(cè)對稱布置都有復位彈簧固定于內(nèi)彈簧臺階座，移動密封盤圈兩側(cè)分別有外導向筋和內(nèi)導向筋與密封圓孔滑動配合。
文檔編號F04B37/14GK202768322SQ20122051276
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者張志雄 申請人:寧波大紅鷹學院