一種多腔渦旋式真空泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于干式真空栗技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種多腔渦旋式真空栗。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體、新材料及生物制藥等行業(yè)的飛速發(fā)展以及渦旋理論的不斷成熟，加之人們對(duì)真空環(huán)境清潔無油的迫切要求，日本和美國的技術(shù)人員率先將渦旋理論應(yīng)用于真空獲得設(shè)備上，并成功開發(fā)出了無油渦旋真空栗，且無油渦旋真空栗具有清潔無油、工作壓力范圍寬、性能可靠、轉(zhuǎn)矩變化小以及適應(yīng)惡劣運(yùn)行條件能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
[0003]隨著研究的不斷深入，越來越多進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)的無油渦旋真空栗被開發(fā)并應(yīng)用，以下為幾種比較典型的具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)的無油渦旋真空栗:
[0004]①申請(qǐng)?zhí)枮?01410804998.0的中國專利，公開了一種雙側(cè)渦旋干式真空栗，其利用波紋管將第一渦旋工作腔外圓周側(cè)與第二渦旋工作腔外圓周側(cè)密封隔離，通過波紋管提供密封作用和防止動(dòng)盤自轉(zhuǎn)的作用，但是，由于波紋管在工作時(shí)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此要求波紋管必須具有較好的柔性才能保證真空栗的工作性能，而現(xiàn)階段市場上的波紋管大多柔性不足，這會(huì)對(duì)真空栗的工作性能造成不小的影響，且真空栗也不具備進(jìn)一步提高抽速的能力；
[0005]②申請(qǐng)?zhí)枮?01310085446.4的中國專利，公開了一種有整體式栗殼的渦旋真空栗，其采用單懸臂式偏心主軸結(jié)構(gòu)，壓縮渦旋線增加1/3(相同直徑渦旋盤)，相同直徑渦旋盤的泄漏點(diǎn)少，極限真空度低；真空栗采用整體式栗殼結(jié)構(gòu)，雖然具有零件少、體積小、重量輕的特點(diǎn)，但是該真空栗并不具備進(jìn)一步提高壓縮比和抽速的能力；
[0006]③申請(qǐng)?zhí)枮?00920106785.5的中國專利，公開了一種渦旋干式真空栗，其通過修正靜盤和動(dòng)盤的曲線齒齒形漸開線，降低了動(dòng)盤與靜盤曲線齒面之間的摩擦，并解決了真空栗噪音大、動(dòng)盤與靜盤之間磨損嚴(yán)重的問題，但是該真空栗并未涉及如何提高壓縮比和抽速的內(nèi)容；
[0007]④申請(qǐng)?zhí)枮?00810013021.1的中國專利，公開了一種小抽速無油渦旋真空栗，其采用雙側(cè)對(duì)稱渦旋盤結(jié)構(gòu)，并具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、極限壓力低的優(yōu)點(diǎn)，但是該真空栗主要針對(duì)國內(nèi)市場8L/s的產(chǎn)品，從而開發(fā)出的4L/s的小抽速型真空栗，由于受到結(jié)構(gòu)的限制，該真空栗并不具備提尚抽速的能力；
[0008]⑤申請(qǐng)?zhí)枮?00420030463.4的中國專利，公開了一種多渦線雙側(cè)渦旋真空栗，其前、后靜渦盤和動(dòng)渦盤的工作面均設(shè)有2?6條渦線，渦線是圓的漸開線、阿基米德螺線中的一種，通過多條渦線配合，同時(shí)抽氣，使得真空栗的抽氣能力更強(qiáng)，工作效率提高，但是，由于雙側(cè)渦旋真空栗是由兩個(gè)定子渦旋盤和一個(gè)轉(zhuǎn)子渦旋盤組成，轉(zhuǎn)子雙側(cè)由渦旋體，其對(duì)稱性要求很高，加工時(shí)定位難度極大，同時(shí)真空栗采用貫通式偏心主軸結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜、轉(zhuǎn)動(dòng)零件多、泄漏率高、壓縮量小、摩擦系數(shù)大及噪音大的缺點(diǎn)，同時(shí)該真空栗無法提供更大的抽速；
[0009]⑥申請(qǐng)?zhí)枮?00320105195.3的中國專利，公開了一種單側(cè)渦旋無油真空栗，其采用單側(cè)渦旋的形式，應(yīng)用了組合曲線的渦旋型線，使內(nèi)圈渦旋壁增大，有效降低氣體沿軸向間隙的返流，可以提高極限真空度；但是，由于該真空栗采用的是單側(cè)渦旋的形式，當(dāng)要求抽速較大時(shí)，則需要很大的渦旋盤展開尺寸，這將導(dǎo)致真空栗的結(jié)構(gòu)變得非常龐大，從而無法滿足實(shí)際設(shè)計(jì)要求。
[0010]⑦申請(qǐng)?zhí)枮?7219914.4的中國專利，公開了一種雙側(cè)無油渦旋真空栗，其在轉(zhuǎn)子與定子渦旋端面上開有密封槽，在密封槽內(nèi)每隔一定距離鉆有小孔，小孔內(nèi)安裝有彈性體，這樣可以有更好的密封性能，還設(shè)置有氣鎮(zhèn)閥，可以具有較高的壓縮效率和排氣效率；但是，由于該真空栗受限于雙側(cè)渦旋盤結(jié)構(gòu)，其無法進(jìn)一步提高壓縮比和抽速；
[0011]⑧公開號(hào)為US2013/0315765(A1)的美國專利，公開了一種三級(jí)渦旋真空栗，其在軸向?qū)崿F(xiàn)三級(jí)串聯(lián)，有效的降低了極限真空度，并且在每一級(jí)都設(shè)置了冷卻裝置，采用的是螺旋式散熱肋板；但是，該真空栗的傳動(dòng)和冷卻結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其泄漏率高，這對(duì)于想要進(jìn)一步拓展真空栗的極限真空度存在不小的限制。
[0012]通過上述現(xiàn)有的幾種典型的無油渦旋真空栗可知，雖然其各自的優(yōu)點(diǎn)顯而易見，但是，在突破壓縮比、抽速和極限真空度方面或多或少都存在一定的限制，如何突破上述限制，并拓展無油渦旋真空栗的發(fā)展方向，已成為現(xiàn)階段迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種多腔渦旋式真空栗，打破了渦旋式真空栗的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，首次提出了多腔結(jié)構(gòu)的渦旋真空栗設(shè)計(jì)方案，對(duì)突破壓縮比、抽速和極限真空度方面的限制提供了有效手段。
[0014]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種多腔渦旋式真空栗，包括電動(dòng)機(jī)、曲軸、渦旋定盤、渦旋動(dòng)盤、殼體、封蓋及風(fēng)扇，所述電動(dòng)機(jī)的電機(jī)軸與曲軸的主軸端通過聯(lián)軸器相連接，所述風(fēng)扇固定安裝在曲軸的主軸端，所述渦旋動(dòng)盤套裝在曲軸的偏心部，所述渦旋定盤與殼體固定連接，渦旋定盤與封蓋的外圓周側(cè)密封連接，其特點(diǎn)是:在所述渦旋定盤上設(shè)置有若干渦旋工作腔，且若干渦旋工作腔均勻分布；在所述渦旋工作腔內(nèi)設(shè)置有定盤渦旋齒，渦旋工作腔正對(duì)的渦旋動(dòng)盤上設(shè)置有動(dòng)盤渦旋齒，定盤渦旋齒與動(dòng)盤渦旋齒相配合。
[0015]若干所述渦旋工作腔之間的氣體流向關(guān)系分為并聯(lián)式和串聯(lián)式。
[0016]當(dāng)若干所述渦旋工作腔之間的氣體流向關(guān)系采用并聯(lián)式時(shí)，即構(gòu)成并聯(lián)式多腔渦旋真空栗，每個(gè)所述渦旋工作腔的外圓周側(cè)通過氣體分流通道與渦旋定盤上的進(jìn)氣口相通，每個(gè)所述渦旋工作腔的中心側(cè)通過氣體匯聚通道與渦旋定盤上的環(huán)形集氣腔相通，環(huán)形集氣腔與排氣口相通。
[0017]所述并聯(lián)式多腔渦旋真空栗的氣體流向?yàn)?進(jìn)氣口一氣體分流通道一每個(gè)渦旋工作腔外圓周側(cè)一每個(gè)渦旋工作腔中心側(cè)一氣體匯聚通道一環(huán)形集氣腔一排氣口。
[0018]當(dāng)若干所述渦旋工作腔之間的氣體流向關(guān)系采用串聯(lián)式時(shí)，即構(gòu)成串聯(lián)式多腔渦旋真空栗，所述渦旋定盤上的進(jìn)氣口與第一個(gè)渦旋工作腔的外圓周側(cè)相通，第一個(gè)渦旋工作腔的中心側(cè)通過氣體接續(xù)通道與第二個(gè)渦旋工作腔的外圓周側(cè)相通，第二個(gè)渦旋工作腔的中心側(cè)通過氣體接續(xù)通道與第三個(gè)渦旋工作腔的外圓周側(cè)相通，以此類推，直到與最后一個(gè)渦旋工作腔的外圓周側(cè)相通，最后一個(gè)渦旋工作腔的中心側(cè)與排氣口相通。
[0019]所述串聯(lián)式多腔渦旋真空栗的氣體流向?yàn)?進(jìn)氣口一第一個(gè)渦旋工作腔外圓周側(cè)—第一個(gè)渦旋工作腔中心側(cè)一氣體接續(xù)通道一第二個(gè)渦旋工作腔外圓周側(cè)一第二個(gè)渦旋工作腔中心側(cè)一氣體接續(xù)通道一......一最后一個(gè)禍旋工作腔外圓周側(cè)一最后一個(gè)渦旋工作腔中心側(cè)一排氣口。
[0020]本發(fā)明的有益效果:
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，打破了渦旋式真空栗的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，首次提出了多腔結(jié)構(gòu)的渦旋真空栗設(shè)計(jì)方案，對(duì)突破壓縮比、抽速和極限真空度方面的限制提供了有效手段。
[0022]本發(fā)明的并聯(lián)式多腔渦旋真空栗，其改變了現(xiàn)有的雙側(cè)、多頭等結(jié)構(gòu)形式，首次通過并聯(lián)式的多腔結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)同時(shí)抽氣，從而極大的提高了真空栗的抽速和工作效率，且真空栗整體結(jié)構(gòu)更加緊湊。
[0023]本發(fā)明的串聯(lián)式多腔渦旋真空栗，其改變了現(xiàn)有的雙級(jí)、多渦等結(jié)構(gòu)形式，且采用了現(xiàn)有的雙級(jí)、多渦等結(jié)構(gòu)形式的渦旋真空栗，其對(duì)于實(shí)現(xiàn)更低的極限真空度和更高的壓縮比已難以達(dá)到，為此也只能設(shè)計(jì)具有更多級(jí)數(shù)的渦旋真空栗，并將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜且泄漏率更高，而本發(fā)明的串聯(lián)式多腔渦旋真空栗的結(jié)構(gòu)不但簡單緊湊，且同樣可以具有更多級(jí)數(shù)的渦旋真空栗的性能，同時(shí)泄漏率也低的多。
【附圖說明】
[0024]圖1為并聯(lián)式雙腔渦旋真空栗立體圖；
[0025]圖2為并聯(lián)式雙腔渦旋真空栗的渦旋定盤剖視立體圖；
[0026]圖3為并聯(lián)式雙腔渦旋真空栗的渦旋定盤(結(jié)合動(dòng)盤渦旋齒后)前視圖；圖4為并聯(lián)式雙腔渦旋真空栗的渦旋定盤后視圖；
[0027]圖5為并聯(lián)式三腔渦旋真空栗立體圖；
[0028]圖6為并聯(lián)式三腔渦旋真空栗結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖7為并聯(lián)式三腔渦旋真空栗的渦旋定盤剖視立體圖；
[0030]圖8為并聯(lián)式三腔渦旋真空栗的渦旋定盤(結(jié)合動(dòng)盤渦旋齒后)前視圖；
[0031]圖9為并聯(lián)式三腔渦旋真空栗的渦旋定盤后視圖；
[0032]圖10為并聯(lián)式四腔渦旋真空栗立體圖；
[0033]圖11為并聯(lián)式四腔渦旋真空栗結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖12為并聯(lián)式四腔渦旋真空栗的渦旋定盤(結(jié)合動(dòng)盤渦旋齒后)前視圖；
[0035]圖13為并聯(lián)式四腔渦旋真空栗的渦旋定盤后視圖；
[0036]圖14為并聯(lián)式五腔渦旋真空栗立體圖；
[0037]圖15為并聯(lián)式五腔渦旋真空栗的渦旋定盤剖視立體圖；
[0038]圖16為并聯(lián)式五腔渦旋真空栗的渦旋定盤(結(jié)合動(dòng)盤渦旋齒后)前視圖；
[0039]圖17為并聯(lián)式五腔渦旋真空栗的渦旋定盤后視圖；
[0040]圖18為并聯(lián)式六腔渦旋真空栗立體圖；
[0041]圖19為并聯(lián)式六腔渦旋真空栗的渦旋定盤剖視立體圖；
[0042]圖20為并聯(lián)式六腔渦旋真空栗的渦旋定盤(結(jié)合動(dòng)盤渦旋齒后)前視圖；
[0043]圖21為并聯(lián)式六腔渦旋真空栗的渦旋定盤后視圖；
[0044]圖22為串聯(lián)式雙腔渦旋真空栗立體圖；
[0045]圖23為串聯(lián)式雙腔渦旋真空栗的渦旋定盤(結(jié)合動(dòng)盤渦旋齒后)前視圖；
[0046]圖24為串聯(lián)式雙腔渦旋真空栗的渦旋定盤后視圖；
[0047]圖25為串聯(lián)式三腔渦旋真空栗立體圖；
[0048]圖26為串聯(lián)式三腔渦旋真空栗的渦旋定盤(結(jié)合動(dòng)盤渦旋齒后)前視圖；
[0049]圖27為串聯(lián)式三腔渦旋真空栗的渦旋定盤后視圖；
[0050]圖28為串聯(lián)式四腔渦旋真空栗立體圖；
[0051]圖29為串聯(lián)式四腔渦旋真空栗的渦旋定盤(結(jié)合動(dòng)盤渦旋齒后)前視圖；
[0052]圖30為串聯(lián)式四腔渦旋真空栗的渦旋定盤；
[0053]圖31為串聯(lián)式五腔渦旋真空栗立體圖；
[0054]圖32為串聯(lián)式五腔渦旋真空栗的渦旋定盤(結(jié)合動(dòng)盤渦旋齒后)前視圖；
[0055]圖33為串聯(lián)式五腔渦旋真空栗的渦旋定盤；
[0056]圖34為串聯(lián)式六腔渦旋真空栗立體圖；
[0057]圖35為串聯(lián)式六腔渦旋真空栗的渦旋定盤(結(jié)合動(dòng)盤渦旋齒后)前視圖；
[0058]圖36為串聯(lián)式六腔渦旋真空栗的渦旋定盤；
[0059]圖中，I一電動(dòng)機(jī)，2 —曲軸，3—禍旋定盤，4一禍旋動(dòng)盤，5一殼體，6—封蓋，7—風(fēng)扇，8一禍旋工作腔，9一定盤禍旋齒，10一動(dòng)盤禍旋齒，11 一氣體分流通道，12一進(jìn)氣口，13—?dú)怏w匯聚通道，14一環(huán)形集氣腔，15—排氣口，16—