CN116877435B - 真空泵 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种真空泵，包括泵体、联轴器，泵体包括泵壳以及可转动安装于泵壳的输入轴；联轴器包括同轴设置的外转子、导磁套以及内转子，内转子固定于输入轴周侧，并与输入轴同轴设置，导磁套包括导磁部和安装部，导磁部套设于内转子外周，安装部环设于导磁部外周侧，并沿导磁部的径向延伸，安装部固定于泵壳，外转子在导磁套的周向上设置，用于连接电机。本申请提供的真空泵中，安装部固定于泵壳，导磁套与泵体之间密封，输入轴以及内转子密封于导磁套内，结构简单，密封可靠性高。

Description

真空泵

技术领域

本申请属于真空泵技术领域，尤其涉及一种真空泵。

背景技术

为了获取0.1Pa及以上的高真空环境，真空泵需要电机带动转子进行每分钟上万转的旋转、抽气，为了维持泵腔内真空，需要在泵与各部件连接处设置各种密封结构。传统的密封结构复杂，容易磨损。

发明内容

本申请实施例提供一种真空泵，弥补现有技术的不足。

第一方面，本申请实施例提供一种真空泵，包括：泵体，包括泵壳以及可转动安装于所述泵壳的输入轴；

联轴器，包括同轴设置的外转子、导磁套以及内转子，所述内转子固定于所述输入轴周侧，并与所述输入轴同轴设置，所述导磁套包括导磁部和安装部，所述导磁部套设于所述内转子外周，所述安装部环设于所述导磁部外周侧，并沿所述导磁部的径向延伸，所述安装部固定于所述泵壳，所述外转子在所述导磁套的周向上设置，用于连接电机。

在一种实施方式中，所述安装部面对所述泵壳的一侧固定有凸缘部，所述泵壳固定有与所述凸缘部配合的凸块，所述凸缘部抵持于所述凸块的侧部。

在一种实施方式中，所述外转子包括间隔设置的第一永磁体组以及第一感应传动组，所述内转子包括与所述第一永磁体组在径向上相对设置的第二永磁体组，以及与所述第一感应传动组在径向方向上对应设置的第二感应传动组。

在一种实施方式中，所述第一感应传动组包括多个第一感应传动件，所述第一感应传动件配置为永磁体；所述第二感应传动组包括第二感应传动件，所述第二感应传动件配置为导体。

在一种实施方式中，所述第二感应传动件配置为导体块，且所述导体块设置有多个，所述第二感应传动件与所述第一感应传动件一一配合。

在一种实施方式中，所述内转子还包括内转子铁心，所述第二感应传动组设置于所述内转子铁心外周，所述内转子铁心轴向开设有通孔，供所述输入轴穿设。

在一种实施方式中，所述第一感应传动件的充磁方向为径向，所述第一感应传动件的相邻的磁极的极性相反。

在一种实施方式中，所述外转子还包括连接的第一磁钢固定套和第二磁钢固定套，所述第一磁钢固定套位于所述第一永磁体组外周，所述第二磁钢固定套位于所述第一感应传动组外周。

在一种实施方式中，所述外转子上还包括固定连接套，所述固定连接套包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部位于所述第一永磁体组与所述第一感应传动组之间，并沿背离所述内转子的方向延伸，所述第二连接部固定于所述第一连接部远离所述第一永磁体组的一端，所述第二连接部的沿轴向的两端分别抵压于所述第一磁钢固定套和所述第二磁钢固定套。

在一种实施方式中，所述固定连接套的相对导磁率为10～200。

本申请实施例提供的真空泵中，泵体包括泵壳以及可转动安装于泵壳的输入轴，输入轴能够进行转动，进而制造真空环境；联轴器包括同轴设置的外转子、导磁套以及内转子，如此，将内转子与外转子通过磁路连接。内转子固定于输入轴周侧，并与输入轴同轴设置，导磁套包括导磁部和安装部，导磁部套设于内转子外周，安装部环设于导磁部外周侧，并沿导磁部的径向延伸，安装部固定于泵壳，外转子在所述导磁套的周向上设置，用于连接电机。电机工作时，转动的电机输出轴带动外转子转动，外转子通过导磁套，能够带动内转子转动，内转子进而带动输入轴转动，从而制造真空环境。并且安装部固定于泵壳，导磁套与泵体之间密封，输入轴以及内转子密封于导磁套内，结构简单，密封可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。

图1为本申请实施例提供的真空泵的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中联轴器的部分结构示意图；

图4为图1中内转子的部分结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，本申请实施例提供的真空泵包括泵体10、联轴器30，泵体10包括泵壳11以及可转动安装于所述泵壳11的输入轴13。泵体10的输入轴13通过联轴器30与电机的输出轴相连接，以实现电机的输出轴和泵体10的输入轴13的同步运动。

由于泵体的输入轴13需要伸出泵壳11，需要在输入轴与泵壳之间设置密封，以保证泵体内的高真空度。传统的密封方式为对泵体的输入轴与泵壳之间设置动密封结构。然而动密封结构复杂，安装难度大，对制造工艺要求较高，如果安装不到位，或者由于制造工艺产生制造误差易引起真空泄漏，从而加大真空泵维护和维修成本，此外高转速下动密封结构磨损加剧，也容易引起真空泵的泄漏。

为解决上述问题，如图2所示，本申请实施例中的联轴器30可以包括同轴设置的外转子31、导磁套33以及内转子35，内转子35固定于输入轴13周侧，并与输入轴13同轴设置，如图3所示，所述导磁套33包括导磁部331和安装部333，所述导磁部331套设于所述内转子35外周，所述安装部333环设于所述导磁部331外周侧，并沿所述导磁部331的径向延伸，所述安装部333与所述泵壳11连接，所述外转子31在所述导磁套33的周向上设置，用于连接电机。安装部固定在泵壳，从而将输入轴以及内转子密封在导磁套内，如此，将导磁套与泵体之间密封起来，结构简单，密封性好。

本申请实施例中，导磁套33的导磁部331套设于内转子35外周，导磁套33的安装部333环设于导磁部331外周侧，并沿所述导磁部331的径向延伸，安装部333固定于所述泵壳11，外转子31在导磁套33的周向上设置，用于连接电机。其中，导磁套由导磁材料制成，例如：电磁纯铁、铁硅系合金等。安装部333与泵壳11可以是螺接，卡接、焊接等。例如安装部333可以开设有均布螺栓孔，从而能够使用螺栓将导磁套固定在泵壳。此外，本申请实施例中的联轴器由于是采用磁性联轴器的传动方式，从而泵体的输入轴与电机之间可以避免物理接触。

如图2所示，本申请实施例中，导磁套33的导磁部331背离安装部333的一端可以封堵，而导磁套33的安装部333所在一端具有与外部连通的开口330，如此，当安装部333固定于泵壳11后，导磁套33与泵体10之间形成密封腔室，输入轴密封于密封腔室内。结构简单，可靠性高，从而提高泵体的输入轴的密封效果。

如图2以及图3所示，为提高密封效果，在一种实施方式中，安装部333可以在面对泵壳11的一侧固定有凸缘部335，所述泵壳11固定有与所述凸缘部335配合的凸块15，所述凸缘部335抵持于所述凸块15侧部。

本申请实施例中，凸缘部335与凸块15配合，便于固定以及安装导磁套33，安装时，将凸缘部335抵持于所述凸块15侧部，之后再使用螺栓、螺钉、钢钉等连接件将安装部333与凸块15连接固定，如此，使得导磁套33与泵壳11之间相对固定，不易产生相对运动。其中，导磁套33的安装部333可以是直接固定于泵壳11，还可以是固定于所述凸块15，固定方式可以为螺接、卡接、焊接等方式。凸块15与泵壳11可以为一体成型结构。

进一步地，为提高密封效果，当安装部333固定于凸块15时，安装部333与所述凸块15之间还设有密封圈。

具体可以是在安装部333面向凸块15的一侧设置有密封圈，密封圈可以设置于凸缘部335旁侧，凸块15上与密封圈相对应的位置可以开设有密封槽，如此，当凸缘部335与凸块15配合，安装部333固定于所述凸块15时，密封圈也对应位于密封槽中。在另一种实施方式中，密封圈也可以是直接设置于凸块上开设的密封槽，并突出于密封槽，从而在安装部333固定于所述凸块15时，将安装部333与凸块15之间进行密封。如此，通过导磁套将真空泵内部环境与外界隔离，提高抽气可靠性。

如图1、图2、图3所示，本申请实施例中，真空泵主要包括电机、联轴器、泵体，电机40固定在泵壳11上，电机40的输出轴403与联轴器的外转子相连，具体地，泵体10内有一对输入轴，输入轴两端设置有齿轮，具体为第一输入轴和第二输入轴，第一输入轴和第二输入轴可以是通过深沟球轴承作为支撑旋转，第一输入轴和第二输入轴可以通过齿轮1311啮合进行传动。

其中，第一输入轴与联轴器的内转子相连，具体地，联轴器的内转子可以是通过键槽、径向顶丝螺孔固定在第一输入轴，联轴器的外转子可以是通过键槽与径向顶丝螺孔固定在电机的输出轴。本申请实施例中，联轴器30的内转子35、外转子31间具有导磁套33，导磁套33固定于泵壳11，从而将输入轴密封在泵壳11内，导磁套与泵壳11连接处设置有密封圈。电机40工作时，在联轴器30的内转子35、外转子31的磁力的作用下使第一输入轴转动，第一输入轴通过啮合齿轮带动从动第二输入轴，实现真空泵的周期性吸气和排气。

传统的永磁联轴器的内转子与外转子常常是通过永磁传动，当外转子与内转子发生转速差时，容易引起传动失败。

为解决上述问题，如图3所示，本申请实施例中，外转子31包括间隔设置的第一永磁体组311以及第一感应传动组313，所述内转子35包括与所述第一永磁体组311在径向上相对设置的第二永磁体组351，以及与所述第一感应传动组313在径向方向上对应设置的第二感应传动组353。

本申请实施例中，外转子31包括间隔设置第一永磁体组311以及第一感应传动组313，内转子35包括与所述第一永磁体组311在径向上相对设置的第二永磁体组351，以及与所述第一感应传动组313在径向方向上对应设置的第二感应传动组353，第一永磁体组311与第二永磁体组351配合，能够产生磁性传动，第一感应传动组313与第二感应传动组353配合，能够产生涡流传动。

容易理解地，涡流传动是利用导体切割磁感线中产生的涡流磁场与源磁场的相互作用进行传动，涡流的强度与相对运动速度成正比。如此，当联轴器在过矩工况下，联轴器30的内转子与外转子之间会产生相对运动，此时第一感应传动组313与第二感应传动组353配合产生感应电流，从而产生力矩弥补。从而使得联轴器30的内转子与外转子之间可以更快同步转动。而当联轴器的内转子与外转子同步转动时，由于两转子间无相对运动产生的力矩弥补为零。此时第一永磁体组311与第二永磁体组351配合进行磁性传动。

本申请实施例中，在内转子与外转子上集成两种不同磁路，实现涡流与永磁的解耦传动，提高了真空泵中联轴器的过矩能力和泵体的启动能力，能够实现在复杂工况下的传动，当外转子与内转子发生转速差时，也不会容易引起传动失败。

在一种实施方式中，所述第一感应传动组313可以包括多个第一感应传动件，所述第一感应传动件配置为永磁体；所述第二感应传动组353包括第二感应传动件3531，所述第二感应传动件3531配置为导体。

该实施方式中，导体具体可以配置为铜盘、铁等。由于第一感应传动组313与第二感应传动组353配合传动方式为涡流传动，因此，在联轴器30的内转子与外转子之间产生相对运动时，导体中会产生感应电流，从而会产生热量。将第二感应传动组353配置为导体，第一感应传动件配置为永磁体，泵体工作时，内部的气流有利于第二感应传动组353进行散热。而在另一种实施方式中，也可以将所述第一感应传动件配置为导体，将第二感应传动件3531配置为永磁体。如此，能够避免在涡流传动中，导体产热对泵体的运行效率的影响。

进一步地，如图4所示，在一种实施方式中，所述第二感应传动件3531可以配置为导体块，且所述导体块设置有多个，所述第二感应传动件3531与所述第一感应传动件一一配合。

该实施方式中，第二感应传动件3531与所述第一感应传动件一一配合，如此，提高每个导体块内磁通量的变化速度，提高传递的扭矩。此外，将第二感应传动件3531配置为导多个导体块，还方便更换维修。而在其他的实施方式中，第二感应传动件3531也可以配置为如三相交流电机转子中的球笼结构，或者配置为一个整体的环状结构。

如图4所示，在一种实施方式中，所述内转子35还包括内转子铁心355，所述第二感应传动组353设置于所述内转子铁心355外周，所述转子铁心355轴向开设有通孔，供所述输入轴13穿设。而内转子铁心可以由硅钢片制成，如此，能够提高磁场强度，从而提高传递扭矩，还能够降低涡流，防止发热。

在一种实施方式中，所述第一感应传动件的充磁方向为径向，第一感应传动件的相邻的磁极的极性相反。如此，能够提高磁通量的变化速度，从而提高传递的扭矩。

如图3所示，在一种实施方式中，所述外转子31还包括连接的第一磁钢固定套315和第二磁钢固定套317，所述第一磁钢固定套315位于所述第一永磁体组311外周，所述第二磁钢固定套317位于所述第一感应传动组313外周。

通过设置第一磁钢固定套315和第二磁钢固定套317，除了能够对第一永磁体组311、第一感应传动组313进行固定外，还能够增强磁场。容易理解地，第一磁钢固定套315和第二磁钢固定套317均由导磁材料制成。而第一磁钢固定套315和第二磁钢固定套317的内部可以设有沿着轴向均布的凹槽，其中第一永磁体组311、第一感应传动组313均可以是通过环氧胶固定于凹槽内。

在一种实施方式中，所述外转子上还包括固定连接套319，所述固定连接套319包括第一连接部3191和第二连接部3193，所述第一连接部3191位于所述第一永磁体组311与所述第一感应传动组313之间，并沿背离所述内转子35的方向延伸，所述第二连接部3193固定于所述第一连接部3191远离所述第一永磁体组311的一端，所述第二连接部3193的沿轴向的两端分别抵压于所述第一磁钢固定套315和所述第二磁钢固定套317。

该实施方式中，固定连接套319位于第一磁钢固定套315和第二磁钢固定套317之间，并分别与第一磁钢固定套315和第二磁钢固定套317连接，具体地，固定连接套319可以是与第一磁钢固定套315、第二磁钢固定套317为焊接连接、粘结连接等。固定连接套319将第一永磁体组311与所述第一感应传动组313分隔开，并通过第二连接部3193抵压于所述第一磁钢固定套315和所述第二磁钢固定套317，从而使得连接结构稳固。其中，固定连接套319采用导磁率低的材料制成，例如铸铁以及镍锌铁氧体材料，所述固定连接套的相对导磁率可以为10～200。如此，能够形成更强的径向磁场，提高传递的扭矩。

本申请实施例中，在正常工况下，电机带动联轴器的外转子旋转，在外转子的第一永磁体组311以及第一感应传动组313的磁场的作用下，第二永磁体组351跟随外转子做同步运动，从而使得内转子与外转子做同步运动。而当传递转矩大于永磁联轴器额定转矩时，外转子的第一感应传动组313与内转子的第二感应传动组353发生相对转动，当第一感应传动组313配置为永磁体，而第二感应传动组353配置为导体时，第二感应传动组353表面产生涡流，涡流能够进行力矩补偿。当第一感应传动组313配置为导体，而第二感应传动组353配置为永磁体时，第一感应传动组313表面产生涡流，涡流能够进行力矩补偿。从而提高永磁传动的可靠性。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

以上对本申请实施例所提供的真空泵进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (3)

1.一种真空泵，其特征在于，包括：

泵体，包括泵壳以及可转动安装于所述泵壳的输入轴；

联轴器，包括同轴设置的外转子、导磁套以及内转子，所述内转子固定于所述输入轴周侧，并与所述输入轴同轴设置，所述导磁套包括导磁部和安装部，所述导磁部套设于所述内转子外周，所述安装部环设于所述导磁部外周侧，并沿所述导磁部的径向延伸，所述安装部固定于所述泵壳，所述外转子在所述导磁套的周向上设置，用于连接电机；

所述外转子包括间隔设置的第一永磁体组以及第一感应传动组，所述内转子包括与所述第一永磁体组在径向上相对设置的第二永磁体组，以及与所述第一感应传动组在径向方向上对应设置的第二感应传动组，所述第一感应传动组包括多个第一感应传动件，所述第一感应传动件配置为导体；所述第二感应传动组包括多个第二感应传动件，所述第二感应传动件配置为永磁体，所述第二感应传动件与所述第一感应传动件一一配合；

所述第一感应传动件的充磁方向为径向，所述第一感应传动件的相邻的磁极的极性相反，所述外转子还包括连接的第一磁钢固定套和第二磁钢固定套，用于增强磁场，所述第一磁钢固定套位于所述第一永磁体组外周，所述第二磁钢固定套位于所述第一感应传动组外周；所述外转子上还包括固定连接套，所述固定连接套包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部位于所述第一永磁体组与所述第一感应传动组之间，并沿背离所述内转子的方向延伸，所述第二连接部固定于所述第一连接部远离所述第一永磁体组的一端，所述第二连接部的沿轴向的两端分别抵压于所述第一磁钢固定套和所述第二磁钢固定套，所述固定连接套的相对导磁率为10～200。

2.根据权利要求1所述的真空泵，其特征在于，所述安装部面对所述泵壳的一侧固定有凸缘部，所述泵壳固定有与所述凸缘部配合的凸块，所述凸缘部抵持于所述凸块的侧部。

3.根据权利要求1所述的真空泵，其特征在于，所述内转子还包括内转子铁心，所述第二感应传动组设置于所述内转子铁心外周，所述内转子铁心轴向开设有通孔，供所述输入轴穿设。