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一種便于測量端面間隙及調(diào)整轉(zhuǎn)子間間隙的羅茨真空泵的制作方法與工藝

文檔序號:11966316閱讀:1160來源:國知局
一種便于測量端面間隙及調(diào)整轉(zhuǎn)子間間隙的羅茨真空泵的制作方法與工藝
本發(fā)明涉及真空泵,具體涉及一種便于測量端面間隙及調(diào)整轉(zhuǎn)子間間隙的羅茨真空泵。

背景技術(shù):
羅茨真空泵是一種雙轉(zhuǎn)子真空泵,兩轉(zhuǎn)子的軸線相互平行,轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與機殼、轉(zhuǎn)子與墻板端面之間均具有微小的間隙,這些微小間隙是為了避免在運轉(zhuǎn)過程中轉(zhuǎn)子與墻板、機殼之間發(fā)生磨損。以上間隙的尺度一般在10-2毫米的級別,間隙尺寸如果偏大,將大幅降低羅茨真空泵的容積效率,并且影響其能達到的極限真空度;如果偏小,轉(zhuǎn)子在羅茨真空泵運轉(zhuǎn)過程中受熱膨脹容易與墻板、機殼發(fā)生刮蹭。因此裝配過程中需要嚴格保證其達到設計精度,但現(xiàn)有結(jié)構(gòu)對間隙的調(diào)整和測量不能滿足方便與精確的要求。目前最常用的轉(zhuǎn)子與墻板端面間隙的測量方法是由進排氣口處將塞尺塞入轉(zhuǎn)子與端面之間來達到測量端面間隙的目的。但這種方法存在著一定問題:首先,羅茨真空泵的進排氣口到轉(zhuǎn)子與墻板的間隙處的路徑是曲折的,塞尺不便于深入測量位置,易于造成誤差;其次,對于結(jié)構(gòu)緊湊的微小型羅茨真空泵,其機殼中沒有足夠空間進行測量;最后,用此種方法測量間隙需要保證進排氣口為較大的規(guī)整的開口,不利于采用有優(yōu)良減噪作用的異形排氣口。羅茨真空泵兩個轉(zhuǎn)子同步反向等速旋轉(zhuǎn),通過合理的型線和初始相位角使轉(zhuǎn)子間的間隙維持在近似相等的位置,在裝配過程中調(diào)整轉(zhuǎn)子間隙實質(zhì)是調(diào)整轉(zhuǎn)子的初始相位角。該相位角的調(diào)整是通過調(diào)整同步齒輪與轉(zhuǎn)子的周向位置來實現(xiàn)的。通常情況下轉(zhuǎn)子與軸由鍵連接,其相對周向位置固定不變,因此只需調(diào)整軸與同步齒輪之間的周向位置即可。目前較為常用的齒輪調(diào)整方式為:脹套或錐面連接,使齒輪可相對于軸做無級周向位移,等調(diào)整好轉(zhuǎn)子之間的間隙后,通過壓緊脹套或帶錐度的接觸面使齒輪與軸緊固在一起,其實質(zhì)是利用軸向的壓力通過斜面轉(zhuǎn)化為周向的摩擦力,通過摩擦力來達到齒輪與軸同步旋轉(zhuǎn)的目的,此種方式有一定缺點,當需要傳動的力矩大于最大摩擦力矩的時候,齒輪和軸即齒輪與轉(zhuǎn)子之間就會產(chǎn)生周向位移,改變了轉(zhuǎn)子的之間的相對相位角即轉(zhuǎn)子之間的間隙發(fā)生改變,此時高速運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子就會發(fā)生干涉進而產(chǎn)生碰撞,造成羅茨真空泵的損壞。再者合理的周向角度公差一般在±0.1°左右,由于該公差區(qū)間很小,且現(xiàn)行安裝過程沒有通用的工裝,其在安裝過程中很難保證微小的調(diào)整量,造成調(diào)整過量,需要從頭再來,多次嘗試的調(diào)整過程造成工時的浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,提供一種便于測量端面間隙及調(diào)整轉(zhuǎn)子間間隙的羅茨真空泵,不需要通過進排氣口從而方便精確的測量轉(zhuǎn)子端面間隙,同時能夠微調(diào)轉(zhuǎn)子間的間隙且通過正壓力而非摩擦力來鎖緊齒輪。為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:包括相互固定的機殼和墻板,機殼和墻板組成用于安裝從動軸、從動轉(zhuǎn)子、主動軸以及主動轉(zhuǎn)子的封閉腔體;機殼的端面設有用于安裝密封滑環(huán)的環(huán)形凹槽,密封滑環(huán)上開設有第一螺紋孔,墻板上開設有第二螺紋孔,真空泵正常工作時通過第一連接螺栓將機殼和墻板進行固定,第一連接螺栓的公稱直徑與第二螺紋孔相等并且小于第一螺紋孔,測量轉(zhuǎn)子與墻板端面間隙時將第一連接螺栓替換為與第一螺紋孔公稱直徑相等的頂絲,頂絲穿過第一螺紋孔頂在第二螺紋孔上,使機殼上形成相貫通的測量槽,將塞尺塞入測量槽實現(xiàn)對端面間隙的測量;所述的從動軸端部安裝從動齒輪,所述的主動軸端部安裝有與從動齒輪相嚙合的用于調(diào)整轉(zhuǎn)子間間隙的主動組合齒輪;所述的主動組合齒輪包括齒輪內(nèi)環(huán)、調(diào)整滑塊組以及齒輪外環(huán),齒輪內(nèi)環(huán)包括開設有腰型孔的內(nèi)環(huán)扇形凸臺,齒輪外環(huán)包括開有第三螺紋孔的外環(huán)扇形凸臺,第三連接螺栓穿過腰型孔安裝在第三螺紋孔上,將齒輪外環(huán)和齒輪內(nèi)環(huán)連接在一起,所述的調(diào)整滑塊組為通過調(diào)整螺栓組固定在內(nèi)環(huán)扇形凸臺與外環(huán)扇形凸臺之間的楔形塊。所述的密封滑環(huán)內(nèi)設有兩個O型圈,包括設置在密封滑環(huán)內(nèi)側(cè)用于對密封滑環(huán)與機殼之間的泄漏通道進行密封的第一O型圈以及設置在密封滑環(huán)端面上用于對密封滑環(huán)與墻板之間的泄漏通道進行密封的第二O型圈。所述的密封滑環(huán)四角為帶有螺紋孔的凸起,與該凸起位置對應的機殼外側(cè)開有缺口,用于安裝使密封滑環(huán)能夠軸向滑動并將其固定于墻板上的螺栓。所述的測量槽高度為0.5mm~3mm。所述的調(diào)整滑塊組沿內(nèi)環(huán)扇形凸臺以及外環(huán)扇形凸臺的軸線設置。所述的調(diào)整滑塊組與內(nèi)環(huán)扇形凸臺以及外環(huán)扇形凸臺相接觸的側(cè)壁面為曲線,該曲線為切線夾角能夠變化的曲線,包括漸開線、擺線、橢圓弧或圓弧當中的任意一種,并且該曲線與內(nèi)環(huán)扇形凸臺以及外環(huán)扇形凸臺的側(cè)壁相切。所述的主軸端部最外側(cè)安裝有用于頂緊主動軸所有組件的圓螺母。所述的主動軸與主動轉(zhuǎn)子過盈配合,主動軸與主動轉(zhuǎn)子之間采用鍵連接,所述的齒輪內(nèi)環(huán)與主動軸之間采用鍵連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:通過在機殼中放置能夠軸向移動的密封滑環(huán),使需要測量轉(zhuǎn)子端面間隙時,不會受到機殼內(nèi)部空間以及進排氣口的形狀限制,僅需通過軸向移動密封滑環(huán),即能夠使機殼上的測量槽貫通,塞尺由此能夠方便的進入轉(zhuǎn)子與墻板的間隙處,從而準確測量出轉(zhuǎn)子端面的間隙,采用本發(fā)明除了測量結(jié)果比較精確外,還有利于采用新型進排氣結(jié)構(gòu)以減少真空泵的氣動噪音。此外,本發(fā)明通過移動調(diào)整滑塊,來調(diào)整齒輪內(nèi)外圈的周向位移,從而達到調(diào)整轉(zhuǎn)子相位角以及轉(zhuǎn)子間間隙的目的。由于調(diào)整滑塊側(cè)面曲線的切線夾角較小,齒輪周向位移與調(diào)整滑塊徑向位移的比值較低,因此能夠?qū)崿F(xiàn)較為精確的周向微調(diào),提高了裝配過程的效率,當調(diào)整滑塊上的擰緊螺栓擰緊后,齒輪的力矩傳遞依次通過齒輪外環(huán)、調(diào)整滑塊、齒輪內(nèi)環(huán)傳遞給主軸,在力矩的傳遞過程中沒有摩擦力矩,因此提高了羅茨真空泵運轉(zhuǎn)的可靠性。附圖說明圖1為本發(fā)明羅茨真空泵的縱向剖視圖;圖2為圖1的A-A剖視圖;圖3為圖1密封滑環(huán)處的細節(jié)示意圖;圖4為調(diào)整轉(zhuǎn)子間間隙的局部零件結(jié)構(gòu)示意圖;圖5為圖4的后視圖;圖6為圖5的C-C剖視圖;圖7為圖6的E-E剖視圖;圖8為圖5的D-D剖視圖;附圖中:1.主動轉(zhuǎn)子;2.第二連接螺栓;3.密封滑環(huán);31.凸臺;32.內(nèi)壁密封槽;33.側(cè)壁密封槽;34.第一螺紋孔;4.機殼;41.環(huán)形凹槽;42.測量槽;5.從動軸;6.墻板;61.第二螺紋孔;7.從動齒輪;8.齒輪外環(huán);81.外環(huán)扇形凸臺;82.第三螺紋孔;9.調(diào)整滑塊組;91.第一調(diào)整滑塊;92.第二調(diào)整滑塊;10.調(diào)整螺栓組;101.第一調(diào)整螺栓;102.第二調(diào)整螺栓;11.齒輪內(nèi)環(huán);111.腰型孔;112.內(nèi)環(huán)扇形凸臺;113.鍵槽;114.調(diào)整螺紋孔;12.第一定位軸套;13.齒輪鍵;14.圓螺母;15.第三連接螺栓;16.第二定位軸套;17.主動軸;18.主動轉(zhuǎn)子;19.轉(zhuǎn)子間間隙;20.主動組合齒輪;21.第一連接螺栓;22.第二O型圈;23.第一O型圈;19.轉(zhuǎn)子間間隙;20.主軸齒輪。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明。參見圖1-3,本發(fā)明機殼4和墻板6通過第二連接螺栓2固定在一起,密封滑環(huán)3嵌在機殼4端面的環(huán)形凹槽41中,密封滑環(huán)3上的第一螺紋孔34為公稱直徑大于第一連接螺栓21的過孔。第一連接螺栓21經(jīng)第一螺紋孔34擰入墻板6上的第二螺紋孔61,將密封滑環(huán)3固定于墻板6上。當需要測量從動轉(zhuǎn)子1或主動轉(zhuǎn)子18端面與墻板6之間間隙時,擰下第一連接螺栓21,換上較大的與第二螺紋孔34具有相同公稱直徑的頂絲,墻板6上第二螺紋孔61小于頂絲直徑,頂絲無法進入第二螺紋孔61,然后擰緊頂絲,在頂絲的作用下密封滑環(huán)3在環(huán)形凹槽41的導向下離開墻板6,在墻板6和密封滑環(huán)3之間形成一圈縫隙,機殼4上的測量槽42貫通,此時將塞尺從測量槽42中塞入,就能夠直接到達轉(zhuǎn)子與墻板之間的縫隙處,可精確測量出端面間隙的尺寸。當測量完取出塞尺后,取下頂絲,用第一連接螺栓21將密封滑環(huán)3移動并固定到墻板6上,測量槽42被截斷。此時墻板6與密封滑環(huán)3之間通過第二O型圈22密封,密封滑環(huán)3與機殼4間通過第一O型圈23密封,此時的密封均為靜密封,擰緊第一連接螺栓21后,氣缸內(nèi)密封可靠。在圖1中齒輪的軸向定位靠圓螺母14依次頂住第一定位軸套12、齒輪內(nèi)環(huán)11以及第二定位軸套16等,最后頂在主動轉(zhuǎn)子18上,主動轉(zhuǎn)子18與主動軸17為過盈配合。齒輪內(nèi)環(huán)11和主動軸17之間為鍵連接,主動組合齒輪20的齒輪內(nèi)環(huán)11和齒輪外環(huán)8是靠第三連接螺栓15連接的。從圖4、5所標示的轉(zhuǎn)子間間隙19,其值大小是由主動轉(zhuǎn)子18和從動轉(zhuǎn)子1之間的相位角決定的,主動轉(zhuǎn)子18逆時針轉(zhuǎn)動,則左側(cè)間隙變小,右側(cè)間隙變大,反之亦然。在裝配過程中要求兩個間隙大小盡可能一致,且數(shù)量級一般為10-2毫米級別,轉(zhuǎn)換為兩轉(zhuǎn)子相位角公差為±0.1°,該相位角的調(diào)整是通過主動組合齒輪20與主動轉(zhuǎn)子18的周向位置來達到目的。通常情況下,主動轉(zhuǎn)子18與主動軸17由鍵連接,其相對周向位置固定不變,因此,只需調(diào)整主動軸17與主動組合齒輪20之間的周向位置即可。如圖8所示,主動組合齒輪20由齒輪內(nèi)環(huán)11和齒輪外環(huán)8組成,齒輪內(nèi)環(huán)11由齒輪鍵13與主動軸17連接,周向也得到固定,因此,最后轉(zhuǎn)子間間隙19的調(diào)整變成了主動組合齒輪20的齒輪內(nèi)環(huán)11和齒輪外環(huán)8的周向調(diào)整。齒輪內(nèi)環(huán)11上有腰型孔111,齒輪外環(huán)8上設有第三螺紋孔82,第三連接螺栓15穿過腰型孔111旋入第三螺紋孔82,將齒輪內(nèi)環(huán)11和齒輪外環(huán)8連接在一起。由于齒輪內(nèi)環(huán)為腰型孔,可以使內(nèi)外環(huán)之間有一定的周向位移。調(diào)整滑塊組9位于內(nèi)環(huán)扇形凸臺112和外環(huán)扇形凸臺81之間的扇形缺口區(qū)域,通過調(diào)整螺栓組10控制調(diào)整滑塊組9的徑向運動。測量轉(zhuǎn)子間間隙,如果判斷出需要內(nèi)外環(huán)之間做順時針轉(zhuǎn)動時,如圖6、7所示,稍微松開第三連接螺栓15,使內(nèi)外環(huán)之間可相對運動,松開第二調(diào)整螺栓102,使第二調(diào)整滑塊92背軸運動,同時擰緊第一調(diào)整螺栓101,第一調(diào)整滑塊91向軸運動,此時第一調(diào)整滑塊91所處的扇形缺口區(qū)域角度變大,第二調(diào)整滑塊92所處的扇形缺口區(qū)域角度變小,從而達到齒輪內(nèi)外圈周向順時針轉(zhuǎn)動的目的。如需逆時針轉(zhuǎn)動,則反之。由于調(diào)整滑塊組9側(cè)面的曲線的切線夾角較小,調(diào)整滑塊組9較大的徑向位移轉(zhuǎn)換成齒輪內(nèi)環(huán)11與齒輪外環(huán)8之間的周向位移是很小的,可以實現(xiàn)較為精確的周向微調(diào),以適應調(diào)整轉(zhuǎn)子間隙的微小公差。完成主動組合齒輪20的調(diào)整,確定轉(zhuǎn)子間隙合適后,擰緊第三連接螺栓15和調(diào)整螺栓組10,此時已完成轉(zhuǎn)子間隙19的調(diào)整。當羅茨真空泵運轉(zhuǎn)時齒輪的力矩傳遞依次通過齒輪外環(huán)8、調(diào)整滑塊組9、齒輪內(nèi)環(huán)11、齒輪鍵13傳遞給主動軸17,在力矩的傳遞過程中沒有摩擦力矩,提高了真空泵運轉(zhuǎn)的可靠性。
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