本發(fā)明的目的是提供一種真空泵,并且特別是雙軸真空泵。
背景技術:
1、傳統(tǒng)的真空泵包括限定一個或多個泵室的殼體、入口和出口。轉子可旋轉地設置在泵室中并且包括至少一個泵元件。轉子由電動馬達旋轉。在雙軸轉子泵的情況下,至少一個泵元件與定子或另一轉子的泵元件相互作用,以便將氣態(tài)介質從入口輸送到出口。存在不同的真空泵,例如爪式泵、羅茨泵或螺桿泵。特別地,對于爪式泵,氣體在進入出口之前被壓縮,從而釋放大量的熱,并且使排氣口成為最熱的部件。這導致該部件的不均勻的溫度分布和變形。前蓋軸向地密封泵送室并且確定爪和前蓋之間的間隙(=軸向間隙)。該間隙應當盡可能小以用于最佳性能,并且應當盡可能大以滿足安全操作的需要。由前蓋的高熱變形導致的不均勻的軸向間隙將使得需要更大的間隙來避免爪和前蓋的接觸,并且因此降低性能。盡管結合爪式泵進行了描述,但是與現(xiàn)有技術不同的真空泵也存在類似的問題。
技術實現(xiàn)思路
1、因此,本發(fā)明的目的是提供一種真空泵,其以提高的泵性能被更可靠地操作。
2、該問題通過根據(jù)權利要求1的真空泵來解決。
3、根據(jù)本發(fā)明的真空泵特別是雙軸轉子泵,例如爪式泵、羅茨泵、螺桿泵等。根據(jù)本發(fā)明的真空泵包括限定泵室的殼體、入口和出口。兩個轉子組件被設置在泵室內并被可旋轉地支撐,其中轉子組件由電動馬達旋轉。每個轉子組件包括轉子軸和至少一個泵元件,所述至少一個泵元件連接到轉子軸并且彼此相互作用以便將氣態(tài)介質從入口輸送到出口。其中,轉子軸包括第一端和相對的第二端。特別地,第一端被定向成朝向電動馬達或真空泵的齒輪,其中第二端被定向成朝向真空泵的排氣口或出口或者位于真空泵的排氣口或出口的區(qū)域中,即低真空/高壓區(qū)域。
4、此外,根據(jù)本發(fā)明的真空泵提供了前蓋,該前蓋連接到殼體并且布置在轉子組件的第二端處。因此,轉子組件的軸向端部由前蓋覆蓋,其中前蓋可以是殼體的一部分(即,與殼體一體地構造),或者可釋放地連接到殼體。因此,前蓋覆蓋轉子組件的軸向端部。其中,特別地,前蓋覆蓋泵室的整個截面面積,并且因此具有如下面積的尺寸:第一軸和第二軸的泵元件產生所述面積作為回轉表面,即泵元件的組合直徑。優(yōu)選地,前蓋大于該面積。前蓋包括具有徑向對稱性的至少一個冷卻元件。已經被證明的是,徑向對稱性一方面提供了充分的熱消散和分布,同時另一方面提供了前蓋的增加的剛度。因此,可以使前蓋中的不均勻溫度分布和由該不均勻溫度分布引起的變形最小化,其中同時,通過增加的剛度使前蓋的變形進一步最小化。因此,在沒有轉子組件(并且特別是,泵元件)與前蓋之間接觸的風險的情況下,軸向間隙可以被減小,從而提高了真空泵的泵性能。
5、優(yōu)選地,冷卻元件圍繞轉子組件中的一個的旋轉軸線是徑向對稱的。因此,徑向對稱的中心由相應轉子組件的轉子軸的旋轉軸線限定。替代地,兩個冷卻元件布置在前蓋處,其中每個冷卻元件圍繞每個轉子組件的相應旋轉軸線是徑向對稱的。其中,通過相對于旋轉軸線布置冷卻元件,實現(xiàn)了前蓋中的充分的溫度分布,以減小前蓋的熱應力和變形。
6、優(yōu)選地,兩個冷卻元件彼此重疊。特別地,如果冷卻元件包括一個或多個冷卻肋,則冷卻肋可以彼此纏繞以便提供足夠的熱消散和跨前蓋的足夠均勻的溫度分布。
7、優(yōu)選地,兩個冷卻元件覆蓋泵元件的轉子直徑(泵元件的截面積)。替代地,冷卻元件的面積小于泵元件的相應面積。替代地,冷卻元件的面積大于泵元件的相應面積。
8、優(yōu)選地,兩個冷卻元件被不同地或相同地成形。通過不同地成形所述冷卻元件,可以實現(xiàn)前蓋中的特定的和定制的溫度分布。特別地,可以使由真空泵中的不均勻發(fā)熱導致的不均勻溫度分布最小化。
9、優(yōu)選地,所述至少一個冷卻元件包括一個或多個冷卻肋。特別地,對于兩個冷卻元件,這兩個冷卻元件都可以包括一個或多個冷卻肋。
10、優(yōu)選地,所述至少一個冷卻元件包括一個或多個環(huán)形肋。特別地,環(huán)形肋圍繞每個轉子組件的相應旋轉軸線同心地布置。
11、優(yōu)選地,冷卻元件包括兩個或更多個嵌套的環(huán)形肋。
12、優(yōu)選地,環(huán)形肋的直徑在2cm和15cm之間,并且優(yōu)選地在3cm和13cm之間。如果冷卻元件包括兩個環(huán)形肋,則外部環(huán)形肋的直徑可以在8cm和15cm之間,并且優(yōu)選地在10cm和13cm之間。內部環(huán)形肋的直徑可以在2cm和8cm之間,并且優(yōu)選在3cm和5cm之間(在這里和下文中,所有所提供的間隔都被理解為也包括邊界值,即,“在2cm和15cm之間”應當理解為“在2cm和15cm之間并包括2cm和15cm”)。
13、優(yōu)選地,內部環(huán)形肋和外部環(huán)形肋的直徑之間的比率在1:2和1:5之間,并且優(yōu)選地在1:2和1:4之間。這些比率已經被證明為同時提供足夠的溫度分布和剛度。
14、優(yōu)選地,冷卻肋的高度在0.8cm和2cm之間,并且更優(yōu)選地在1cm和1.6cm之間。因此,由冷卻元件的特定徑向對稱性,可以限制冷卻肋的冷卻高度,從而在不損失冷卻功能的情況下降低這種冷卻元件的制造成本。
15、優(yōu)選地,冷卻肋的寬度或厚度在3mm和1cm之間,并且更優(yōu)選地在4mm和6mm之間。
16、優(yōu)選地,冷卻元件包括多于一個的環(huán)形肋,其中環(huán)形肋由一個或多個徑向腹板連接。其中,腹板可以圍繞環(huán)形肋均勻地分布。優(yōu)選地,冷卻元件包括多于3個腹板、更優(yōu)選地多于4個腹板,并且最優(yōu)選地為8個腹板。
17、優(yōu)選地,腹板的高度在0.8cm和2cm之間,并且更優(yōu)選地在1cm和1.6cm之間。
18、優(yōu)選地,腹板的寬度或厚度在3mm和1cm之間,并且更優(yōu)選地在4mm和6mm之間。
19、優(yōu)選地,冷卻元件與前蓋一體地構造。因此,冷卻元件和前蓋可以在單個步驟中被制造,從而降低制造工藝的復雜性和成本。
20、優(yōu)選地,冷卻元件和前蓋由相同的材料制成。因此,可以使由熱膨脹導致的熱應力在冷卻元件和前蓋之間最小化。
21、優(yōu)選地,出口設置在前蓋中。因此,前蓋還形成真空泵的出口或排氣口。
22、優(yōu)選地,出口包括出口冷卻元件,其中出口冷卻元件可以與前蓋的一個或多個冷卻元件重疊。
23、優(yōu)選地,出口冷卻元件可以包括線性冷卻翅片,其可以垂直于兩個轉子組件的兩個旋轉軸線的連接線延伸。替代地,出口冷卻元件的冷卻翅片垂直于兩個轉子組件的兩個旋轉軸線之間的連接線延伸。
1.一種真空泵,特別是2軸轉子泵,所述真空泵包括:
2.如權利要求1所述的真空泵,其中,所述冷卻元件圍繞所述轉子組件中的一個的旋轉軸線是徑向對稱的。
3.如權利要求1或權利要求2所述的真空泵,其中,兩個冷卻元件布置在所述前蓋處,其中,每個冷卻元件圍繞每個轉子組件的相應旋轉軸線是徑向對稱的。
4.如權利要求3所述的真空泵,其中,所述兩個冷卻元件彼此重疊。
5.如權利要求3或4所述的真空泵,其中,所述兩個冷卻元件被不同地或相同地成形。
6.如權利要求1至5中任一項所述的真空泵,其中,所述至少一個冷卻元件包括一個或多個冷卻肋。
7.如權利要求1至6中任一項所述的真空泵,其中,所述至少一個冷卻元件包括一個或多個環(huán)形肋。
8.如權利要求7所述的真空泵,其中,所述冷卻元件包括多于一個的環(huán)形肋,其中,所述環(huán)形肋由一個或多個徑向腹板連接。
9.如權利要求1至8中任一項所述的真空泵,其中,所述出口被設置在所述前蓋中。
10.如權利要求9所述的真空泵,其中,所述出口包括出口冷卻元件,其中,所述出口冷卻元件與所述前蓋的所述一個或多個冷卻元件重疊。
11.如權利要求1至10中任一項所述的真空泵,其中,所述真空泵是爪式泵、羅茨泵或螺桿泵。