[发明专利]涡轮分子泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种涡轮分子泵，它包括泵壳体以及多个单独的环形定子叶片盘，该多个单独的环形定子叶片盘组合在一起形成环形盘组。

背景技术

涡轮分子泵正常情况下在几万转/分的运行转速下工作。因此，转子当在其运行转速下工作时，具有很高的动能，如果转子发生碰撞或者爆破，这种高的动能将产生相当大的破坏力。实际上，这些破坏力可能大到使得泵壳体可能被损坏，导致对设备大而重的损坏、身体接触的危险和最终致命伤害的风险。

根据EP 1 030 062 A2，已知一种涡轮分子泵，其中的环形盘组由单独的环形盘壳体保持。所述环形盘壳体布置成能够相对于泵壳体转动。在环形盘壳体与泵壳体之间，安置有吸收构件。如果发生转子碰撞或者爆破，一部分动能将被转化成环形盘壳体的转动并通过吸收部件的塑性变形而被消散。这种涡轮分子泵的结构设计相对复杂。

本发明的目标就是，鉴于上文概述之缺点，提供一种具有简单的结构设计并设置有用于吸收碰撞和爆破能量的结构的涡轮分子泵。

根据本发明，上述目标由权利要求1中限定的特征实现。

发明内容

本发明的涡轮分子泵包括直接布置于环形盘组与泵壳体之间的圆柱形摩擦衬套。因此，摩擦衬套相对于轴线至少部分地环绕住环形盘组。在环形盘组和泵壳体之间，至少在环形盘组的一个轴向端上设置有轴向间隙，使得环形盘组受到支撑用于相对于泵壳体转动。根据本发明的优选实施方式，可在环形盘组与泵壳体之间设置有轴向张力调整元件，从而通过由此施加的张力，环形盘组在轴向方向上被保持在一起。因此，环形盘组在轴向方向上不再被固定地支撑在泵壳体内或者单独的环形盘壳体内，但是，借助于轴向弹性张力调整元件，环形盘组在泵壳体内被直接轴向偏置，以便环形定子叶片盘在泵工作过程中将不会转动。

只有在发生转子碰撞或转子爆破时，作为转子叶片与环形定子叶片盘碰撞结果而发出的力才变得很大，使得将引起相应的环形定子叶片盘也转动。相应环形定子叶片盘的转动将被摩擦衬套减缓，在这个过程中该衬套可以但不一定必须随同转动，并且同时可以但不一定必须发生塑性变形。在这种情况下，泵转子的一部分动能在摩擦衬套中被消散。

通过在环形盘组与泵壳体之间设置轴向间隙，实现了环形盘组的相对较高的可转动能力。早已在相对低的碰撞力或爆破力产生时，相应的环形定子叶片盘就将转动。因此，防止大的力直接传递到泵壳体，使得泵壳体不必吸收大的破坏力并在很大程度上保持不受损坏。通过这种方式，泵壳体可以在碰撞或爆破的情况下最好地实现其主要功能，即保护泵转子免受环境影响。

环形盘组在泵壳体中的直接支撑，与在泵壳体和环形盘组之间的圆柱形间隙中的摩擦衬套的布置一起，产生了一种非常简单的构造，该构造可以通过非常经济的方式实现，并提供了在发生碰撞或爆破时吸收转子动能的相当大的可能。

优选地，在环形盘组与定子壳体之间设置有滑环盘，所述盘由轴向张力调整元件在轴向上进行张力调整。滑环盘可有效地改进环形盘组的转动能力，以及分别地环形盘组相对于泵壳体的粘性摩擦的调整能力。粘性摩擦可以被设定得非常小，使得在转子的名义转速下，环形盘组被固定，但是另一方面，将被使得早已在小的转子与定子的碰撞下就转动，因此允许通过摩擦衬套的能够消散。

根据优选实施方式，张力调整元件由弹性张力调整环形成。张力调整环可以例如由弹性体制成，但也可以包括螺旋弹簧线环。张力调整元件将在轴向上直接作用于环形盘组上或者如果设置有滑环盘则作用于滑环盘。

优选地，泵转子体部包括容纳驱动马达的腔。至少部分地，摩擦衬套在所述转子腔的轴向外侧区域上不存在。转子碰撞或(随后的)转子爆破情况下的最大危险在于转子在其腔(也称为转子钟)内的破裂。在此区域中，转子具有相对薄弱的尺寸并且在径向上没有受到支撑。因此，是在转子钟的这个区域中，转子破裂的危险很普遍。因此，为了简化总体结构，可以只在转子钟或者转子腔的区域中轴向布置摩擦衬套。

优选地，在摩擦衬套与泵壳体和/或环形盘组之间设置润滑剂。润滑剂减少了粘性摩擦以及滑动摩擦，从而在碰撞或者爆破的情况下，转子的动能在相关组件将发生塑性变形之前首先被转化为热能。

根据优选实施方式，泵壳体由铝制成，并且摩擦衬套由钢或钛制成。这些材料配对提高了对于在碰撞或者爆破的情况下的期望能量消散来说良好的滑动和稳定特征。

本发明的优选实施方式将参照附图在下文中更为详细地说明。

附图说明

图1示出了涡轮分子泵的第一实施方式，其包括环形盘组，该环形盘组由张力调整元件轴向偏置并被摩擦衬套包围，