專利名稱：低振動(dòng)滑閥式真空泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種滑閥式(又稱滾動(dòng)活塞式)機(jī)械泵和壓縮機(jī)，特別是一種低振動(dòng)的滑閥式真空泵。
滑閥式真空泵廣泛應(yīng)用于核真空技術(shù)、稀有金屬冶煉、半導(dǎo)體器件制造，等離子技術(shù)、真空模擬等方面。這些應(yīng)用場合都對(duì)泵的振動(dòng)提出了很高的要求。為了解決滑閥轉(zhuǎn)子組件(滑閥轉(zhuǎn)子、導(dǎo)軌、偏心輪)的慣性力和慣性力矩引起的振動(dòng)，國內(nèi)外真泵生產(chǎn)廠家都采取了不少措施。
德國萊寶(Leybold)公司將滑閥轉(zhuǎn)子組件分為大小兩部分(見


圖1)，其質(zhì)心反向配置，并在外部加裝一個(gè)平衡輪，構(gòu)成雙缸形式。但此法僅可平衡掉奇數(shù)項(xiàng)慣性力。由于這種結(jié)構(gòu)的不平衡性，它還產(chǎn)生一個(gè)附加力矩作用在泵體上，另外它的加工要求很高。
美國金尼(Kinney)公司將滑閥轉(zhuǎn)子組件分為一大兩小三個(gè)部分，將它們對(duì)稱的質(zhì)心反向的布置(見圖2)，構(gòu)成三缸形式。此種泵也沒有把慣性力、慣性力矩合理地平衡掉，并且它的加工要求、安裝要求都很高。
我國目前主要是在泵體外部轉(zhuǎn)軸的兩端加裝兩個(gè)平衡輪的方法，來減小振動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)形式稱為單缸形式(圖3)。外部所加的平衡塊無論怎樣優(yōu)化僅能平衡掉轉(zhuǎn)子組件慣性力的基頻部分，而對(duì)大量的高次諧頻慣性力和慣性力矩毫無辦法。但此法結(jié)構(gòu)簡單、安裝要求不太高。
英國學(xué)者N.S.Harris等認(rèn)為滑閥式真空泵必然存在著不平衡慣性力。日本機(jī)械學(xué)會(huì)編寫的《機(jī)械技術(shù)手冊》中也寫道“滑閥真空泵所產(chǎn)生的振動(dòng)是不可避免的?！北緦?shí)用新型的目的是提供一種能將缸件的運(yùn)動(dòng)部件的慣性力、慣性力矩合理地平衡，使泵的振動(dòng)較小、整體結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單的滑閥式真空泵。
本實(shí)用新型的目的是采用了下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型滑閥式真空泵缸體的運(yùn)動(dòng)部件由泵腔、滑閥轉(zhuǎn)子(由滑閥桿和滑閥環(huán)構(gòu)成)、偏心輪、輪軸以及滑閥導(dǎo)軌和導(dǎo)軌軸承構(gòu)成，主要是對(duì)滑閥轉(zhuǎn)子組件等運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行了改進(jìn)。
①導(dǎo)軌的橫截面形狀是半弓形；②滑閥桿的桿頂接近滑閥導(dǎo)軌的轉(zhuǎn)動(dòng)中軸線；③滑閥環(huán)內(nèi)腔正對(duì)滑閥桿的一側(cè)加配重；④在偏心輪內(nèi)腔偏心的一側(cè)加配重；滑閥轉(zhuǎn)子的最大長度L應(yīng)是泵腔內(nèi)圓半徑R和泵腔中心與導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離A、滑閥桿伸長余量δ之和，即L＝R+A+δ。δ應(yīng)遠(yuǎn)小于導(dǎo)軌半徑r，即δ＜0.1r。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，振動(dòng)小，外部下需加平衡輪配重；可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，而不需減速；并且結(jié)構(gòu)簡單，加工和安裝要求不高。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。

圖1是現(xiàn)有滑閥式真空泵雙缸結(jié)構(gòu)形式簡化示意圖。
圖2是現(xiàn)有滑閥式真空泵三缸結(jié)構(gòu)形式簡化示意圖。
圖3是現(xiàn)有滑閥式真空泵單缸結(jié)構(gòu)形式簡化示意圖。
圖4是現(xiàn)有滑閥式真空泵缸體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實(shí)用新型的缸體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，本實(shí)施例由導(dǎo)軌軸承1、導(dǎo)軌2、滑閥桿3、排氣孔4、排氣腔5、泵腔6、滑閥環(huán)7、偏心輪配重8、轉(zhuǎn)軸(驅(qū)動(dòng)軸)9、偏心輪10、滑閥環(huán)11配重、吸氣腔(進(jìn)氣腔)12、滑閥桿桿頂13、進(jìn)氣口14構(gòu)成。
圖4所示是現(xiàn)有滑閥式真空泵的缸體運(yùn)動(dòng)部件結(jié)構(gòu)。偏心輪10沿箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑閥轉(zhuǎn)子即滑閥環(huán)7和滑閥桿3也隨之運(yùn)動(dòng)，并使吸氣腔12變大，排氣腔5變少，氣體從排氣孔4排出，從而完成抽氣功能。在工作中，偏心輪10作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，它的慣性力極易通過缸體外部的平衡輪所平衡?；y轉(zhuǎn)子作平面一般運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌2作非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，它們的慣性力無法用平衡輪進(jìn)行平衡，因而造成很大的振動(dòng)。
本實(shí)用新型如圖5所示，為減小振動(dòng)，對(duì)缸體的運(yùn)動(dòng)部件作了較大的改進(jìn)。
滑閥轉(zhuǎn)子的滑閥桿運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌2，由現(xiàn)有的靠近進(jìn)氣口14側(cè)的一半除去，其橫截面由現(xiàn)有的半月形或稱弓形，改進(jìn)成截面為半弓形。
滑閥轉(zhuǎn)子的滑閥環(huán)7內(nèi)腔，正對(duì)滑閥桿3的一側(cè)，加滑閥環(huán)配重11；滑閥轉(zhuǎn)子的滑閥桿3，其長度相應(yīng)縮短?；y桿3的長度，控制在其桿頂13接近滑閥導(dǎo)軌2的轉(zhuǎn)動(dòng)中軸線，即滑閥轉(zhuǎn)子的最大長度L應(yīng)是泵腔6內(nèi)圓半徑R加泵腔6中心與導(dǎo)軌2轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離A加滑閥桿3伸長余量δ，亦即L＝R+A+δ。而δ應(yīng)遠(yuǎn)小于導(dǎo)軌2半徑r，即δ＜0.1r。
偏心輪10的內(nèi)腔中加配重，即在偏心輪10內(nèi)腔的偏心的一側(cè)加配重8。
由于本實(shí)用新型做了上述的改進(jìn)，泵的缸體運(yùn)動(dòng)部件的綜合慣性力能夠相互抵消，使振動(dòng)減小，同時(shí)泵的外部也省去了平衡輪配重；從而有效地解決了滑閥式真空泵振動(dòng)過大這一難題。本實(shí)用新型與現(xiàn)有的H-150型單缸滑閥式真空泵的對(duì)比試驗(yàn)表示，在其他技術(shù)性能參數(shù)相當(dāng)?shù)那闆r下，本實(shí)用新型的進(jìn)氣口處水平振幅僅為0.15毫米，豎直振幅為0.1毫米；而H-150型滑閥泵進(jìn)氣口處的水平振幅為0.42毫米，豎直振幅為0.15毫米。
權(quán)利要求1.一種低振動(dòng)滑閥式真空泵，其缸體運(yùn)動(dòng)部件由泵腔(6)、滑閥轉(zhuǎn)子、偏心輪(10)、轉(zhuǎn)軸(9)以及滑閥導(dǎo)軌(2)和導(dǎo)軌軸承(1)構(gòu)成，所說的滑閥轉(zhuǎn)子由滑閥桿(3)和滑閥環(huán)(7)構(gòu)成，其特征在于(a)滑閥導(dǎo)軌(2)的橫截面形狀是半弓形；(b)滑閥轉(zhuǎn)子的滑閥桿(3)的桿頂(13)接近滑閥導(dǎo)軌(2)的轉(zhuǎn)動(dòng)中軸線；(c)滑閥轉(zhuǎn)子的滑閥環(huán)(7)內(nèi)腔正對(duì)滑閥桿(3)的一側(cè)加配重(11)；(d)在偏心輪(10)內(nèi)腔偏心的一側(cè)加配重(8)。
2.按權(quán)利要求1所述的低振動(dòng)滑閥式真空泵，其特征在于，滑閥轉(zhuǎn)子即滑閥環(huán)(7)和滑閥桿(3)的最大長度L應(yīng)是泵腔(6)內(nèi)圓半徑R與泵腔(6)中心和導(dǎo)軌(2)轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離A、滑閥桿(3)伸長余量δ之和，即L＝R+A+δ，δ應(yīng)遠(yuǎn)小于導(dǎo)軌(2)半徑r，即δ＜0.1r。
專利摘要一種低振動(dòng)滑閥式真空泵,其缸體運(yùn)動(dòng)部件在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上做了較大的改進(jìn)。它的滑閥導(dǎo)軌的橫截面形狀是半弓形;滑閥轉(zhuǎn)子的滑閥桿縮短,短至桿頂接近導(dǎo)軌的轉(zhuǎn)動(dòng)中軸線;滑閥轉(zhuǎn)子的滑閥環(huán)內(nèi)腔,正對(duì)滑閥桿的一側(cè)加配重;偏心輪內(nèi)腔的偏心的一側(cè)加配重。這一改進(jìn),使其振動(dòng)的減少非常明顯,因而外部不需再加平衡輪配重;可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng),而不需要減速;且結(jié)構(gòu)簡化,加工和安裝方便容易。
文檔編號(hào)F04C18/356GK2361879SQ98250010
公開日2000年2月2日 申請(qǐng)日期1998年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月11日
發(fā)明者李志遠(yuǎn), 陳心昭, 胡煥林 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué)