多級干式真空泵制造技術

揭示一種多級干式真空泵，結構簡單、緊湊，僅需少量部件，冷卻性能最佳，材料廉價，設備不會熱變形，能通過增加背壓完全排放氣體，且設施真空度增大。多級干式真空泵包括：多級缸體，有內部容納空間、一側的抽吸部分和另一側的排出部分；成對轉子，容納在缸體內部容納空間內并彼此嚙合地轉動；成對泵軸，使轉子嚙合；馬達，驅動至少一根泵軸；成對齒輪，安裝在泵軸處并與軸同步轉動；氣體通道，與多級缸體內部容納空間連通并沿每個缸體外表面形成螺旋形；內部冷卻通道，在氣體通道內側形成同心形狀，并呈圍繞內部容納空間兩側的弧形軸向穿過缸體；外部冷卻通道，形成同心地圍繞氣體通道外側的弧形；冷卻風機，安裝在馬達和泵軸的連接部分處。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種多級干式真空泵，且具體涉及一種干式螺桿型真空泵，該干式螺桿型真空泵由兩根軸和固定至軸并一起轉動的兩個轉子形成，因此改進由設計成順次增加壓縮比的多個缸體形成的多級干式真空泵的冷卻結構。
技術介紹
真空泵通常是指如下設備，它用于排出密封容器內氣體分子并用于以如下方式增加容器內真空度:在低于大氣壓的壓力下抽吸和壓縮氣體并排放到空氣中。真空泵分類為由干式類型以及濕式類型形成的機械真空泵和蒸氣泵。擴散泵是使用油來實現高度真空的濕式類型；而機械真空泵是具有低真空度且不使用油的干式類型，所以其結構相對簡單且具有良好的耐久性和穩定的真空度，且使用者能用較低的維護成本方便地運用，因此這使得其在工業中得到較廣泛的應用。近些年，與真空領域相關的技術快速發展，且其應用領域擴展到半導體沉積、電子工業、金屬和化學領域、制藥以及原子領域。產生真空的這些類型的真空泵分類為水柱式、油旋轉式、羅茨式、油擴散式、物理吸收式、化學吸收式等，但真空泵可大體分為干式和濕式。由水柱式和油旋轉式形成的濕式(將水或油注入真空泵)通常不用于如半導體領域、食品領域、化學領域以及制藥領域的工業領域，在這些領域中不允許引入雜質。近年來，干式真空泵(不將水或油輸入泵內)被廣泛使用。為了防止油分子泄漏到工藝腔室，通常在半導體制造工藝中使用無油干式真空泵。在容積型干式真空泵的情況下，用一個泵進行氣體抽吸不可能實現低于1X10_3托的高真空度。將多個泵串聯以增加氣體的排放效率，由此實現高真空度。隨著真空泵的連接級數量增加，真空泵的熱輻射會相應地由于降低每一級的壓縮比而被抑制；但伴隨的部件和電機等的數量增加，這致使成本較高。不利地，需要較大的泵安裝區域。在具有適用于逐漸增加壓縮比的多個泵缸體的多級真空泵的情況下，由每個壓縮級產生的熱量彼此不同，所以從泵的抽吸部分至出口部分施加越來越高的溫度和壓力，所以根據位置會有較高溫差。于是，真空泵的整個殼體和內部構件會變形。這種變形會帶來使泵的耐久性變差的主要因素。在更糟的情況下，除非有適當或高效的冷卻措施，在泵處可能會發生燃燒，且設備可能由于所產生熱量的不均勻分布而變形。從真空泵產生的壓縮熱量可通過泵殼體壁輻射，換言之，能夠從外部對轉子進行冷卻，但這需要長時間的設計訣竅。可使部件的熱膨脹最小，從而通過縮窄轉子之間的間距來減少通過間隙的泄漏。可僅通過冷卻來實現以上最小化。冷卻有助于增加泵吸效率，且強制通過壓縮而溫度會增加到200°C以上的諸如氣體的介質具有比以上溫度低得多的溫度，且該介質被排放到泵設備外部。因此，借助于泵的冷卻而降低的溫度對于真空泵的構造和壽命延長都是有益的。在常規真空泵中，借助于通過冷卻水通道循環的冷卻水來冷卻各摩擦部件；但在冷卻水循環方法的情況下，真空設施可能由于冷卻水從泵泄漏而被污染，因此造成環境污染，增加維護成本。考慮到水冷卻型的上述問題而提出了一種借助于空氣吹送的空氣冷卻型；但在常規空氣冷卻型真空泵的情況下，由于空氣流過泵缸體的部件，由此進行冷卻，冷卻效率較差，且由于使用具有良好傳熱功能的鋁等來制造泵體，所以常規設備成本高，且由于冷卻結構的缺陷，需要在缸體與轉子之間提供具有足夠間隔的間隙。對于上述構造，在運行期間，由于較差的冷卻性能，泵的真空度可能降低或泵可能燃燒。于是，考慮空氣冷卻型在實踐中不能作為適當的冷卻方法來使用。
技術實現思路
因而，本專利技術克服上述問題且其目的是提供一種多級干式真空泵，其特征在于，冷卻結構非常簡單，且該設備尺寸緊湊，且需要較少數量的部件，且可高效地設計冷卻回路，所以使冷卻性能最大，且可使用廉價材料，而可防止熱變形，且通過增加背壓可獲得對殘余氣體的完全排放，并可增大設施的真空度。為了實現上述目的，提供一種多級干式真空泵，包括:多級缸體，該多級缸體具有內部容納空間、在一側的抽吸部分以及在另一側的排出部分，從而壓縮比從前級向后級增加；成對轉子，該成對轉子容納在缸體的內部容納空間內并彼此相嚙合地轉動；成對泵軸，該成對泵軸使轉子相嚙合；馬達，該馬達驅動泵軸中的至少一個；成對齒輪，該成對齒輪安裝在泵軸處并與軸同步轉動；氣體通道，該氣體通道與多級缸體的內部容納空間連通并沿每個缸體的外表面形成螺旋形，從而引導經由多級缸體順次被壓縮和傳送的氣體的排放；內部冷卻通道，該內部冷卻通道在氣體通道的內側形成同心形狀，并呈圍繞內部容納空間兩側的弧形而沿軸向穿過缸體；外部冷卻通道，該外部冷卻通道形成為同心地圍繞氣體通道外側的弧形；以及冷卻風機，該冷卻風機安裝在馬達和泵軸的連接部分處并依靠泵軸的轉動而從外部抽吸空氣，并借助于內部和外部冷卻通道沿軸向吹送空氣。根據泵設備的結構，用于容納氣體通道和轉子的內部和外部冷卻通道的內部容納空間形成為弧形，從而使用于空氣的熱交換面積最大，由此增強冷卻性能，且各缸體由鑄鋼制成，這致使冷卻性能增強，從而能夠獲得所希望的冷卻性能，由此克服曾經由于常規空氣冷卻系統中使用鋁合金而造成的高成本問題。此外，冷卻風機在容納在連接至較高級缸體的馬達凸緣內的同時配合在泵軸處，馬達凸緣的內部空間與內部和外部冷卻通道連通，且為抽吸外部空氣而在馬達凸緣一側設置空氣抽吸部分。設置有使內部冷卻通道與至少一個缸體的內部容納空間相連通的連接通道，該至少一個缸體包括在多個多級缸體中具有較高壓縮比的最高級缸體。多個冷卻翅片形成在內部和外部冷卻通道處以增強與所流入的空氣的熱交換效率。在設置于缸體后側的支承軸承的輔助下，后蓋配合在具有抽吸部分或支承泵軸的缸體后側，且后蓋包括將內部和外部通道組合成一個的冷卻通道，由此將空氣排放至外部。齒輪殼體配合在后蓋處，從而容納齒輪和用于潤滑的油，且多個冷卻翅片設置在齒輪殼體的外表面處，并且，與組合冷卻通道連通的冷卻通道形成在齒輪殼體處，且經由齒輪殼體的冷卻通道排放的空氣穿過齒輪殼體的冷卻翅片。齒輪殼體的冷卻通道具有坡度，該坡度有助于將空氣朝向齒輪殼體的冷卻翅片排放。有益效果根據本專利技術的多級干式真空泵具有如下的有益效果。呈圓形圍繞缸體的內部容納空間的氣體通道和冷卻通道形成在缸體氣體通道的內側和外側，從而冷卻泵體。將從與泵軸的轉動相協作的冷卻風機產生的空氣風引導穿過內側和外側的冷卻通道，由此冷卻從泵缸體產生的熱量和從作業氣體所流過的氣體通道的處理氣體產生的熱量，所以泵缸體和轉子可在軸的整個部分中均勻地冷卻，籍此轉子與缸體之間或轉子之間的接觸間隙可最小，由此形成達10_3托的高真空度。由于冷卻風機借助于來自馬達的驅動カ轉動，泵的結構由確保自冷卻系統的空氣冷卻泵形成，由此克服諸如在水冷卻型泵的情況下發生的由于冷卻水造成的泄漏、環境污染、由于使用冷卻水造成的成本和維護成本之類的問題，由此提供對環境友好的泵和改進的作業環境。在本專利技術中，具有較高壓縮級的缸體設計成直接引入借助于冷卻風機經由與冷卻通道連通的連接通道吹送的冷空氣，因此進行冷卻，從而在増加的排放壓力輔助下促進氣體排放，由此加速氣體的排放，以籍此提供具有良好效率的真空泵，且能夠用相對廉價的鑄鋼來制造泵。在本專利技術中，冷卻風機安裝在泵軸處，且不需要另外的驅動馬達，且泵結構簡単，且可制造緊湊尺寸的產品。在齒輪殼體處設置輻射翅片，在冷卻通道處設置一定坡度，從而將已經冷卻缸體并排放的空氣引向輻射翅片，由此高效地冷卻齒輪和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多級干式真空泵，包括：多級缸體，所述多級缸體具有內部容納空間、在一側的抽吸端口以及另一側的排出端口，從而壓縮比從前級向后級增加；成對轉子，所述成對轉子容納在所述缸體的所述內部容納空間內并彼此相嚙合地轉動；成對泵軸，所述成對泵軸與所述轉子相配合；馬達，所述馬達驅動所述泵軸中的至少一根；成對齒輪，所述成對齒輪安裝在所述泵軸處并與軸同步轉動；氣體通道，所述氣體通道與所述多級缸體的所述內部容納空間連通，并沿每個缸體的外表面形成螺旋形，從而引導經由所述多級缸體順次被壓縮和傳送的氣體的排放；內部冷卻通道，所述內部冷卻通道在所述氣體通道的內側形成同心形狀，并呈圍繞所述內部容納空間兩側的弧形而沿軸向穿過所述缸體；外部冷卻通道，所述外部冷卻通道形成同心地圍繞所述氣體通道外側的弧形；以及冷卻風機，所述冷卻風機安裝在所述馬達和所述泵軸的連接部分處并依靠所述泵軸的轉動而從外部抽吸空氣，并借助于所述內部和外部冷卻通道沿軸向吹送空氣。

【技術特征摘要】
2011.11.08 KR 10-2011-01155731.一種多級干式真空泵，包括: 多級缸體，所述多級缸體具有內部容納空間、在一側的抽吸端口以及另一側的排出端口，從而壓縮比從前級向后級增加； 成對轉子，所述成對轉子容納在所述缸體的所述內部容納空間內并彼此相嚙合地轉動； 成對泵軸，所述成對泵軸與所述轉子相配合； 馬達，所述馬達驅動所述泵軸中的至少一根； 成對齒輪，所述成對齒輪安裝在所述泵軸處并與軸同步轉動； 氣體通道，所述氣體通道與所述多級缸體的所述內部容納空間連通，并沿每個缸體的外表面形成螺旋形，從而引導經由所述多級缸體順次被壓縮和傳送的氣體的排放； 內部冷卻通道，所述內部冷卻通道在所述氣體通道的內側形成同心形狀，并呈圍繞所述內部容納空間兩側的弧形而沿軸向穿過所述缸體； 外部冷卻通道，所述外部冷卻通道形成同心地圍繞所述氣體通道外側的弧形；以及冷卻風機，所述冷卻風機安裝在所述馬達和所述泵軸的連接部分處并依靠所述泵軸的轉動而從外部抽吸空氣，并借助于所述內部和外部冷卻通道沿軸向吹送空氣。2.按權利要求1所述的泵，其特征在于，所述冷卻風機在容納在連...

【專利技術屬性】
技術研發人員：大衛·金，
申請(專利權)人：大衛·金，
類型：發明
國別省市：