[发明专利]多级罗茨泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种罗茨泵，尤其涉及一种多级罗茨泵，属于抽真空设备技术领域。

背景技术

罗茨真空泵由于其在较宽的压力范围内有较大的抽速，结构简单紧凑，运转平稳等特点，在冶炼、石油化工、电工、电子等行业得到了广泛的应用。然而，由于罗茨泵压缩比较低，单个罗茨泵的抽真空效果较差，对于一些需要高真空度的环境，显然无法满足使用要求。为了提高整体的真空度，现有的方式是通过将多个罗茨泵串联，形成多级抽真空效果。

专利CN1112649A公开了一种多级真空泵，包括一组串联的罗茨真空泵单元。各级的泵都有分离的壳体。排气管将各对相邻罗茨真空泵单元中的前一级泵单元的出口与后一级泵单元的入口相连，而使泵室相互串联连接。罗茨真空泵单元的叶轮装在分离的主动和被动轴上，能驱动叶轮以不同转速转动。

专利CN202914315U公开了一种双级罗茨真空泵，包括设有进气口和排气口的本体，所述排气口上安装有消音装置或消音稳压装置。本体包括串联安装在泵壳内的带有罗茨叶轮的一级转子和二级转子，一级转子和二级转子之间设置中间隔板，一级转子与泵壳构成独立的第一级罗茨真空泵单元，二级转子与泵壳构成独立的第二级罗茨真空泵单元，所述中间隔板上布置有空气通道用来连通第一级罗茨真空泵单元的排气部及第二级罗茨真空泵单元的进气部，对应的所述进气口位于第一级罗茨真空泵单元上，所述排气口位于第二级罗茨真空泵单元上。

以上方式在一定程度上提高了罗茨泵真空度，但其不足在于：与单个罗茨泵相比，由于增加了较多的组件，占用空间大。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种多级罗茨泵，充分利用单个泵腔内空间，达到多级抽真空效果，真空度高，结构简单、紧凑。

本发明所述的多级罗茨泵包括泵体、进气口、排气口，泵体环绕围成的空间形成泵腔，泵腔内设置有主转子及至少两级压缩转子，主转子分别与每个压缩转子啮合，进气口设置在主转子与第一个压缩转子之间，排气口设置在主转子与最后一个压缩转子之间。

气体由进气口进入，经第一个压缩转子进入第一个压缩腔内，对于两级压缩转子，气体经第二个压缩转子后由排气口排出；对于两级以上压缩转子，气体经中间的压缩转子及中间压缩腔后，由最后一个压缩转子排出。由于气体至少经过两个压缩转子，相比于传统压缩方式，压缩比率大大提高，抽真空度高。主转子及压缩转子设置在同一泵腔内，压缩转子环绕主转子布置，并均与主转子啮合，合理利用空间，结构紧凑。

所述的主转子至少为四叶式；压缩转子至少为四叶式，压缩转子与主转子叶数可以相同也可以不同。

所述的压缩转子包括一级转子、二级转子，一级转子与泵体形成一级封腔，二级转子与泵体形成二级封腔，一级转子、二级转子及主转子围成的空间形成第一压缩腔。

所述的压缩转子还包括三级转子，三级转子与泵体形成三级封腔，二级转子、三级转子及主转子围成的空间形成第二压缩腔。

所述的主转子与泵体形成返流封腔，返流封腔的腔室数与压缩转子级数相对应。由于每增加一级压缩转子，压缩比提高，抽真空度增加，排气口与进气口处压差变大，气体容易由排气口随主转子转动直接进入进气口，影响抽真空效果。因此，需要根据压缩转子级数相应提升返流封腔的密封效果。通过增加返流腔室数可提高返流密封效果，通常两级压缩设置一个返流腔室，每提升一级压缩则增加一个返流腔室，即返流封腔的腔室数与压缩转子级数对应关系为：主转子与壳体形成的返流封腔的腔室数=压缩级数-1，该对应关系还可以是能够满足返流密封效果的其他对应关系。

所述的泵体横截面由多段圆弧段及直段组成，圆弧段与压缩转子及主转子相对应。

所述的泵体上设置有第一冷却口、第二冷却口，第一冷却口设置在最后一个压缩转子的封腔处，第二冷却口设置在主转子返流封腔处。第一冷却口通冷却介质用于冷却压缩转子的温度，第二冷却口通冷却介质用于冷却主转子的温度，避免主转子或压缩转子温度过高产生摩擦或卡死等不良现象。

所述的泵体前端连接有前组件，前组件内安装有轴承组件，转轴悬臂式安装在轴承组件上，其悬臂端深入泵腔内，主转子及压缩转子安装在悬臂上。悬臂式的安装方式，安装及维修方便。

所述的泵体后端唯一的连接有后盖，实际使用中，不可避免的要对罗茨泵转子进行维修和清理，且其频率较为频繁，现有的安装方式泵体前后端均设置有轴承组件等，拆装非常不便。因此采用悬臂式安装方式及在泵体后端唯一的设置后盖，大大方便了主转子及压缩转子的检修和清理工作。