[实用新型]低振动滑阀式真空泵

说明书

本实用新型涉及一种滑阀式(又称滚动活塞式)机械泵和压缩机，特别是一种低振动的滑阀式真空泵。

滑阀式真空泵广泛应用于核真空技术、稀有金属冶炼、半导体器件制造，等离子技术、真空模拟等方面。这些应用场合都对泵的振动提出了很高的要求。为了解决滑阀转子组件(滑阀转子、导轨、偏心轮)的惯性力和惯性力矩引起的振动，国内外真泵生产厂家都采取了不少措施。

德国莱宝(Leybold)公司将滑阀转子组件分为大小两部分(见图1)，其质心反向配置，并在外部加装一个平衡轮，构成双缸形式。但此法仅可平衡掉奇数项惯性力。由于这种结构的不平衡性，它还产生一个附加力矩作用在泵体上，另外它的加工要求很高。

美国金尼(Kinney)公司将滑阀转子组件分为一大两小三个部分，将它们对称的质心反向的布置(见图2)，构成三缸形式。此种泵也没有把惯性力、惯性力矩合理地平衡掉，并且它的加工要求、安装要求都很高。

我国目前主要是在泵体外部转轴的两端加装两个平衡轮的方法，来减小振动，这种结构形式称为单缸形式(图3)。外部所加的平衡块无论怎样优化仅能平衡掉转子组件惯性力的基频部分，而对大量的高次谐频惯性力和惯性力矩毫无办法。但此法结构简单、安装要求不太高。

英国学者N.S.Harris等认为：滑阀式真空泵必然存在着不平衡惯性力。日本机械学会编写的《机械技术手册》中也写道：“滑阀真空泵所产生的振动是不可避免的。”

本实用新型的目的是提供一种能将缸件的运动部件的惯性力、惯性力矩合理地平衡，使泵的振动较小、整体结构相对简单的滑阀式真空泵。

本实用新型的目的是采用了下述技术方案实现的：

本实用新型滑阀式真空泵缸体的运动部件由泵腔、滑阀转子(由滑阀杆和滑阀环构成)、偏心轮、轮轴以及滑阀导轨和导轨轴承构成，主要是对滑阀转子组件等运动部件进行了改进。

①导轨的横截面形状是半弓形；

②滑阀杆的杆顶接近滑阀导轨的转动中轴线；

③滑阀环内腔正对滑阀杆的一侧加配重；

④在偏心轮内腔偏心的一侧加配重；

滑阀转子的最大长度L应是泵腔内圆半径R和泵腔中心与导轨转动中心的距离A、滑阀杆伸长余量δ之和，即L＝R+A+δ。δ应远小于导轨半径r，即δ＜0.1r。

本实用新型的优点在于，振动小，外部下需加平衡轮配重；可以实现电机直接驱动，而不需减速；并且结构简单，加工和安装要求不高。

下面结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

图1是现有滑阀式真空泵双缸结构形式简化示意图。

图2是现有滑阀式真空泵三缸结构形式简化示意图。

图3是现有滑阀式真空泵单缸结构形式简化示意图。

图4是现有滑阀式真空泵缸体内部结构示意图。

图5是本实用新型的缸体内部结构示意图。

图中，本实施例由导轨轴承1、导轨2、滑阀杆3、排气孔4、排气腔5、泵腔6、滑阀环7、偏心轮配重8、转轴(驱动轴)9、偏心轮10、滑阀环11配重、吸气腔(进气腔)12、滑阀杆杆顶13、进气口14构成。

图4所示是现有滑阀式真空泵的缸体运动部件结构。偏心轮10沿箭头方向转动时，滑阀转子即滑阀环7和滑阀杆3也随之运动，并使吸气腔12变大，排气腔5变少，气体从排气孔4排出，从而完成抽气功能。在工作中，偏心轮10作匀速转动，它的惯性力极易通过缸体外部的平衡轮所平衡。滑阀转子作平面一般运动，导轨2作非匀速转动，它们的惯性力无法用平衡轮进行平衡，因而造成很大的振动。

本实用新型如图5所示，为减小振动，对缸体的运动部件作了较大的改进。

滑阀转子的滑阀杆运动导轨2，由现有的靠近进气口14侧的一半除去，其横截面由现有的半月形或称弓形，改进成截面为半弓形。

滑阀转子的滑阀环7内腔，正对滑阀杆3的一侧，加滑阀环配重11；滑阀转子的滑阀杆3，其长度相应缩短。滑阀杆3的长度，控制在其杆顶13接近滑阀导轨2的转动中轴线，即滑阀转子的最大长度L应是泵腔6内圆半径R加泵腔6中心与导轨2转动中心的距离A加滑阀杆3伸长余量δ，亦即：L＝R+A+δ。而δ应远小于导轨2半径r，即δ＜0.1r。

偏心轮10的内腔中加配重，即在偏心轮10内腔的偏心的一侧加配重8。

由于本实用新型做了上述的改进，泵的缸体运动部件的综合惯性力能够相互抵消，使振动减小，同时泵的外部也省去了平衡轮配重；从而有效地解决了滑阀式真空泵振动过大这一难题。本实用新型与现有的H-150型单缸滑阀式真空泵的对比试验表示，在其他技术性能参数相当的情况下，本实用新型的进气口处水平振幅仅为0.15毫米，竖直振幅为0.1毫米；而H-150型滑阀泵进气口处的水平振幅为0.42毫米，竖直振幅为0.15毫米。