转子组件的制作方法

专利名称：转子组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于多级真空泵的转子组件。
背景技术：
在现有的多级真空泵中，转子组件包括每个安装在两个驱动轴中的 分别的一个上的两组转子部件。轴旋转以导致转子部件中的每个与安装 在另一个驱动轴上的对应的转子部件相互作用。驱动轴和转子部件之间 的联结是它们之间的转矩的传输的关键。
件收缩配合到驱动轴1。此方法提供将转子部件锚定到驱动:使得驱i;
如果转子部件随着时间变坏，'使得必须更换转l部件，分离收缩配:合的 部件可能是困难的并且费时。
替代的接附方法包括在对应的位置在转子部件和驱动轴内提供槽 或键槽，将转子部件定位在驱动轴上，对准转子部件和驱动轴键槽并且 将键插入其中。虽然此方法可以导致比由前面提到的收缩配合接附方法 产生的更加容易拆卸的转子组4，但是键槽的加工是复杂的并且将应力 集中器引入转子部件和驱动轴。

发明内容
在上面提到的每种转子接附方法中，部件的角度的和正交的对准是 重要的并且不特别地直接的。因此，希望提供减小复杂度并且根据需要 能够容易地拆卸的转子部件和转子组件的构造。
根据本发明的第一方面，提供了用于多级泵的转子组件，该组件包
括
驱动轴；
定位在驱动轴上的转子部件，转子部件包括用于通过驱动轴的旋转 转移流体通过泵的转子元件；
转的驱动部件；
套筒元件，与驱动部件和转子部件中的一个集成，用于从驱动部件
隔开转子元件；
定位在套筒元件上的用于与驱动部件和转子部件中的另一个相互
作用以维持转子元件和驱动轴之间的正交的对准的接口表面；及
用于在驱动部件和转子部件之间传输转矩的驱动装置。
通过将套筒元件提供为驱动部件或转子部件的集成的零件和通过 提供接口表面，能够实现允许在不使用每个单独的部件的设定和调节的 情况下执行组件的构造的改进的轴向容差。驱动和转子部件能够简单地 安装在驱动轴上并且能够相对于构成多级泵的定子部件轴向地调节整 个转子组件的轴向对准以实现要求的间隙。
此外，通过提供用于在不直接地将转子部件锚定到驱动轴的情况下 将转矩传输到转子部件的装置，能够促进转子组件的装配和拆卸。
驱动部件可以包括转子元件并且可以与驱动轴整体地形成。替 地，驱动部件可以收缩配合到驱动轴，或者驱动部件可以通过定位在形 成在驱动轴和驱动部件中的每个内的键槽内的4定锚定到驱动轴。
件之间提供预先确定的角度的径向对准。转子部件可以可滑动地安装在 驱动轴上。
转子组件可以包括用于在转子部件和驱动部件之间提供独特的配 合关系的定位器装置。定位器装置可以与驱动装置集成，或者其可以从 驱动装置圆周地隔开，例如，定位器装置可以与驱动装置大致上在直径 方向相，t。
定位器装置可以包括定位在驱动部件和转子部件中的一个上的突 出部，和定位在驱动部件和转子部件中的另一个上的槽。驱动装置可以 包括定位在驱动部件和转子部件中的一个上的突出部，和定位在驱动部
件和转子部件中的另 一个上的槽。 一个或多个突出部和/或一个或多个槽 可以形成在套筒元件上，并且一个或多个突出部和/或一个或多个槽形成
在转子元件上。
转子组件可以包括
定位在驱动轴上的笫二转子部件，邻近第一提到的转子部件； 第二套筒元件，与转子部件中的一个集成，用于相互隔开转子部件； 定位在第二套筒元件上的用于与另一个转子部件相互作用以维持 第二转子部件的转子元件与驱动轴之间的正交的对准的第二接口表面；
及
用于在转子部件之间传输转矩的驱动装置， 驱动装置可以构造为在转子部件的转子元件之间提供预先确定的
角度的径向对准。转子组件可以包括用于在转子部件之间提供独特的配
合关系的定位器装置。
因此，本发明的第二方面提供用于多级泵的转子组件，该转子组件
包括
驱动轴；
定位在驱动轴上并且锚定到驱动轴的驱动部件，驱动部件包括从驱动部件的锚定的部分轴向地延伸的套筒元件；
第一转子部件，第一转子部件包括转子元件和与转子元件集成并且从转子元件轴向地延伸的套筒元件；及
定位在驱动轴上的邻近第一转子部件并且与第一转子部件可驱动地接合的第二转子部件，
其中，每个套筒元件包括用于与邻近的转子部件的上游的表面相互作用以维持每个转子元件和驱动轴之间的正交的对准的接口表面。
一驱动装i与;二转子部件可驱动地接合。笫一:区动装置可以包括定位
在驱动部件的套筒元件上的突出部和定位在转子元件的上游的表面上 的槽。
第一转子部件可以通过用于在转子部件之间传输转矩的第二驱动 装置与第二转子部件可驱动地接合。第二驱动装置可以包括定位在第一转子部件的套筒元件上的突出部和定位在第二转子部件的上游的表面上的槽。
上面关于本发明的第一方面描述的特征同样适用于第二方面并且反之亦然。
根据本发明的第三方面，提供了用于前面提到的转子组件内的转子部件，该转子部件包括
转子元件；
与转子元件集成的套筒元件； 定位在套筒元件上地用于与邻近地驱动部件或转子部件相互作用
对准的接口表面；及
到邻近的转子部件的驱动装置。
套筒元件可以轴向地延伸到转子元件的一侧，或者替代地，套筒元 件可以轴向地延伸到转子元件的全部两侧。一个或多个突出部和/或一个
或多个槽可以形成在套筒元件的每个相对的轴向的极端上。


将关于附图描述本发明的实施例，其中 图1示出了转子组件的等距视图2示出了图1所示的转子组件的驱动轴和第一驱动部件；
图3示出了通过图1所示的第一转子部件的截面视图4示出了图1所示的每个转子部件的上游的面；
图5示出了图1和4所示的每个转子部件的下游的面；
图6示出了图1所示的第二转子部件的上游的面的等距视图7示出了图6所示的转子部件的下游的面的等距视图8示出了图1所示的转子组件的第二驱动部件的上游的和下游的
面；
图9示出了通过真空泵的局部的纵向的截面示意图；及
图10示出了转子部件的第一、第二和第三实施例的局部的截面示意图。
具体实施例方式
图1示出了转子组件10,该转子组件包括驱动轴20,两个驱动部 件100、 500和一组转子部件200、 300、 400安装在驱动轴20上。每个 驱动或转子部件100、 200、 300、 400、 500包括分别的转子元件110、 210、 310、 410、 510。第一驱动部件100的转子元件110为两叶的Roots 转子元件，转子部件200、 300、 400的转子元件210、 310、 410为Northey 或爪转子元件，并且第二驱动部件500的最后的转子元件510为五叶的 Roots转子元件。
在此示例中，第一驱动部件100的转子元件110与驱动轴20作为 单一的部件整体地形成。换句话说，驱动轴20和转子元件110由材料 的单一的铸件加工。转子元件110具有上游的表面150和下游的表面
155,后者面向第一转子部件200。如图2所示，套筒元件120从转子元 件110的下游的表面延伸。
套筒元件120具有轴向的远端表面，轴向的远端表面包括径向内表 面170和径向外表面160，径向内表面170和径向外表面160每个围绕 驱动轴20圆周地延伸。驱动突出部130从内表面170并且局部地围绕 驱动轴20轴向地向外延伸。外表面160构造为大致上垂直于驱动轴20 的纵向的轴线。换句话说，表面160大致上平行于转子元件110的平面。
图3示出了第一转子部件200的截面视图。图4a示出了第一转子 部件200的上游的表面的平面图，并且图4b示出了第一转子部件200 的下游的表面的平面图。第一转子部件200包括转子元件210和套筒元 件220并且邻近驱动部件100安装在驱动轴20上。如图所示，套筒元 件220从转子元件210轴向地延伸。转子元件210具有邻近图l所示的 装配好的转子组件10内的驱动部件100定位的上游的表面250。驱动槽 235形成在上游的表面250的径向地最里面的区275处。槽235的圆周 的尺度对应形成在驱动部件IOO上的突出部130的圓周的尺度。
第一转子部件200的套筒元件220从笫一转子部件200的下游的表 面255延伸，并且具有包括与上述第一驱动部件IOO的套筒元件120的 相似的径向内表面270和径向外表面260的轴向的远端表面。驱动突出 部230和定位器突出部240从套筒元件220的内表面270轴向地延伸。 定位器突出部240从驱动突出部230圆周地隔开。径向外表面260在突 出部230、 240外部并且构造为大致上平行于转子元件210的平面。
第一转子部件200包括从上游的表面250到套筒元件220的远端通 过部件200的轴向地延伸的孔口 280。孑L口 280的直径选择为容纳驱动 轴20,使得在装配时可以在它们之间实现滑动配合。
转子部件200、 300、 400在图4和5中比较地示出。每个部件的许 多特征是相同的并且将不再详细讨论。而是，将描述转子部件之间的区 别。
图6和7示出了第二转子部件300的等距^L图。图4b和图6示出 了第二转子部件300的转子元件310的上游的表面350,并且示出了驱 动槽335和定位器槽345形成在上游的表面350的径向地最里面的部分 375处。这些槽335、 345的圓周的相对位置和尺度与形成在第一转子部 件200的套筒元件220上的突出部230、 240 —致。
图5b和图7示出了转子元件310的下游的表面355，并且示出了驱 动突出部330和定位器突出部340每个/人套筒元件320的轴向的远端的 径向内表面370延伸。突出部330、 340的相对圓周位置优选地与上游 的表面350上的槽335、 345未对准。
第二转子部件300的转子元件310的轴向的厚度优选地小于第一转 子部件200的转子元件210的轴向的厚度。然而，在替代的实施例中，
:能二的量的改^。、 、p 、 、、々
第三转子部件400与第一和第二转子部件200、 300非常相似。驱 动槽435和定位器槽445形成在转子元件410的上游的表面450的径向 地最里面的部分475处。每个槽435、 445形成为与形成在第二转子部
然而，没有突出部形成在第三转子部件400的套筒元件420的轴向 的远端表面上。而是，单一的圆周地延伸的轴向的表面460提供在套筒 元件420的远端的全部径向范围上。
第三转子部件400的转子元件410的轴向的厚度优选地小于第二转 子部件300的转子元件310的轴向的厚度。
在优选的实施例中，安装在驱动轴20上的第二驱动部件500 (如图 1和8所示)的转子元件510为五叶的Roots转子元件。转子元件510 使用干涉配合配合到驱动轴20并且因此直接锚定到驱动轴20。
在装配时，转子组件10定位在真空泵的定子内。真空泵包括一对 转子组件10,操作中，该对转子组件IO相反旋转以导致安装在一个驱 动轴上的转子元件中的每个与另一个驱动轴上的对应的转子元件相互 啮合。定子包括许多泵送腔室。 一旦装配好，每个泵送腔室容纳一对相 互啮合的转子元件。相互啮合的转子元件结合相关的泵送腔室的表面作 用以沿真空泵的长度将流体从一个泵送腔室转移到下 一个。
如上面讨论的，在本实施例中，驱动部件100包括Roots转子元件 110并且与驱动轴20整体地形成。从而，驱动部件100固定地锚定到驱 动轴20,使得能够将转矩从驱动轴20有效率地传输到驱动部件100。 第一转子部件200安装在驱动轴20上，在驱动轴20和转子部件100的 轴向的孔口 280之间实现滑动配合。形成在转子部件200的上游的面250 上的驱动槽235首先与形成在驱动部件100的套筒元件120上的驱动突
出部130对准。转子部件200随后朝向驱动部件IOO轴向地运动，直到 驱动突出部130固定地接合驱动槽235。
此构造允许通过驱动轴20维持转子部件200的径向的或侧向的定 位，^f旦是在驱动轴20和转子部件200之间缺乏固定的锚定大致防止转 矩从驱动轴20到转子部件200的任何直接的传输。而是，通过驱动突 出部130和驱动槽235之间的接合，通过驱动部件IOO将转矩传输到转 子部件100,驱动突出部130和驱动槽235 —起用作第一驱动装置。换 句话i兌，转子部件200通过驱动轴20间接地驱动。
邻近的转子元件110、 210的相对定向设立真空泵的"定时"。通 过在部件100、 200之间提供相互啮合的突出部130和槽235，能够实现 在转子元件110和转子元件210之间的预先确定的旋转定向。
图9示出了通过真空泵的局部的纵向的垂直的截面。每个转子元件 110、 210、 310、 410、 510定位在通过定子片段610、 620、 630、 640、 650和端部板660限定的泵送腔室615、 625、 635、 645、 655内。
必须维持每个转子元件在定子内的其分别的泵送腔室内的直交性 或"垂直度"，以实现具有小的间隙605的真空泵，这导致最小的泄漏， 同时避免转子元件和定子片段之间的撞击。要求最小的泄漏以实现有效 率的真空泵送性能。由于驱动轴20和驱动部件IOO形成为单一的部件， 转子元件IIO相对于驱动轴并且因此相对于泵送腔室615的直交性通过 加工过程容易地实现。然而，还希望维持转子部件200相对于分别的泵 送腔室并且因此相对于驱动轴20的直交性。在4尤选的实施例中，此直 交性通过驱动部件100的套筒120的径向外表面160实现，该表面提供 用于与邻近的转子部件200接口的轴向的接口表面。表面160加工为具 有精度以确保其大致上平行于转子元件110的平面并且因此与驱动轴 20垂直。在装配时，表面160在图3中指示为265的区处邻接第一转子 部件200的上游的表面250。上游的表面250优选地精整为具有精度以 便维持与定子片段620的小的间隙605,定子片段620与定子片段630 一起限定泵送腔室615。从而，在装配时，径向外表面160和上游的表 面250之间的邻接导致在转子部4牛200和驱动轴20之间实现直交性。
第二转子部件300以与如上所述的第一转子部件200的非常相似的 方式安装在驱动轴20上。驱动槽335和定位器槽345对准形成在第一 转子部件200上的分别的驱动突出部230和定位器突出部240。第二转
子部件300随后轴向地运动，使得突出部230、 240固定地接合槽335、 345。操作中，通过经由分别的组的突出部和槽之间的接合提供的驱动 装置经由驱动部件100和第一转子部件200将转矩从驱动轴20传输到 第二转子部件300。
可选地，与优选的实施例中一样，定位器突出部240和定位器槽245 的圆周的位置分别地从驱动突出部230和驱动槽335独特地隔开，使得 在装配期间，仅第二转子部件300能够连接到第一转子部件200。例如， 如果第三转子部件400被错误地邻近第一转子部件200安装，槽435、 445将不会与突出部230、 240对准，并且不能完成装配。/人而，在优选 的实施例中，转子组件10不仅能够在不需要随后的调节的情况下实现 要求的定时，而且转子组件10的转子部件200、 300、 400不能以错误 的顺序装配。
一旦装配好，定位在第一转子部件200的套筒元件220的远端上的 轴向的接口表面260邻接笫二转子部件300的上游的面350的区365以 实现和维持部件200、 300并且又是驱动轴20和泵送腔室635之间的直 交性。
第三转子部件400以与上述的第一和第二转子部件的非常相似的方 式安装在驱动轴20上。
第二驱动部件500随后连4妻到驱动轴20,优选地使用经由定位在形 成在驱动轴上的凹进处25 (如图2所示)内的销的干涉配合。对应的凹 进处525提供在第二驱动部件500的上游的表面550内，用于在装配时 与销接合。换句话说，通过驱动轴20直接地驱动第二驱动部件500并 且将转矩有效率地传输到其。
同时，在优选的实施例中，定位器突出部和定位器槽提供为与驱动 突出部和驱动槽分开的特征，每个合作的组的突出部和槽的驱动功能和 定位功能可以组合。例如， 一个合作的组的驱动突出部330和槽435可 以构造为使得它们在例如弧长方面与其它合作的组130; 235、 230; 335 中的每个不同。换句话说，第一驱动部件100的驱动突出部130将仅匹 配第一转子部件200的驱动槽235，第一转子部件200的驱动突出部230 将仅匹配第二转子部件300的驱动槽335，等等。这样一来，与现有的 转子组件的构造相比，转子组件10的总体构造能够简化。此外，如上 面讨论的，每个邻近的配合的对的部件100; 200、 200; 300、 300; 400
相对于彼此的角定向或定时可以预先确定。能够通过所述的合作的组 (驱动突出部和槽)的独特的角位置实现预先确定的定向。
如图10a所示，驱动突出部和定位器突出部优选地提供在每个套筒 元件120、 220、 320的轴向的远端表面170、 270、 370上，并且驱动槽 和定位器槽提供在邻近的转子部件200、 300、 400的转子元件210、 310、 410的上游的表面250、 350、 450的径向地最里面的区275、 375、 475 处。然而，在图10b所示的替代的实施例中，槽可以提供在每个套筒元 件120，、 220，、 320'上,突出部提供在邻近的转子或驱动部件200，、 300，、 400，的每个转子元件210，、 310，、 410，的每个上游的表面250，、 350，、 450，上。如图10c所示，在更进一步的实施例中，分别的转子部件200"、 300"、 400"的每个套筒元件220"、 320"、 420"可以延伸到转子元件 210"、 310"、 410，，的每侧。应该注意，槽和突出部的组合能够提供在 任何轴向的远端表面170、 270、 370或上游的面250、 350、 450上。例 如，驱动突出部和定位器槽可以提供在相同的表面上。
每个驱动部件100、 500以一定方式锚定到驱动轴20,以将转矩从 驱动轴20有效率地传输到驱动部件100、 500。在优选的实施例中，第 一驱动部件100与驱动轴整体地形成。替> 地，以与第二驱动部件500 相似的方式，第一驱动部件100可以与驱动轴20分开地制造并且在制 造之后连接到驱动轴20。用于第一和第二驱动部件100、 500的连接方 法可以包括干涉配合，收缩配合，或在驱动部件100、 500和驱动轴20 中的每个内形成键槽或槽，将驱动部件安装在驱动轴上，对准分别的键 槽以形成单一的腔并且随后将4建插入腔以将驱动部件100、 500和驱动 轴20锚定在一起，使得实现和维持旋转对准。
在优选的实施例中，通过驱动轴20经由驱动部件100间接地驱动 每个转子部件200、 300、 400。在替4<的实施例中，第二驱动部件500 可以包括形成在其上游的表面550的径向地最里面的部分处的驱动槽， 用于接收形成在套筒元件420的远端470处的驱动突出部。从而，第二 驱动部件500可以提供用于将转矩从驱动轴20传输到转子部件200、 300、 400的第二路径。
在优选的实施例中，第一驱动部件100定位在转子部件200、 300、 400的上游，并且第二驱动部件500定位在转子部件的下游。然而，可 以提供单一的驱动部件，单一的驱动部件可以定位在转子部件的上游或
下游。替代地，驱动部件可以沿驱动轴20定位在中途，使得一些转子 部件定位在驱动部件的上游并且其它定位在驱动部件的下游。
每个驱动部件100、 500可以包括爪转子元件而不是如优选的实施 例中示出的Roots转子元件。驱动部件100不需要包括任何转子元件并 且从而可以构造为与一个或多个转子部件200、 300、 400可驱动地接合 以导致一个或多个转子部件200、 300、 400旋转的轴环。
突出部和槽之间的配合的制造容差和偏差可以导致从正常的位置 的最小的角偏移。另外，由于磨损，突出部和槽之间的配合的紧密度可 能随时间更进一步地变坏，导致从正常的位置的更进一步的角偏移。如 果转子部件定位为直接邻近驱动部件，转子部件仅承受单一组合作的突 出部和槽。然而，如果转子部件更加远离驱动部件，例如，如果在驱动 部件和转子部件之间存在两个或三个转子部件，数个合作的组的突出部 和槽将定位在驱动部件和该转子部件之间。每个合作的组的突出部和槽 可以经历磨损，并且，当距离驱动部件的距离增加时，与每组相关的最 小的角偏移具有累积的效果，这能够显著地影响所述的转子部件的角位 置。
不同类型的转子元件能够适应不同水平的角间隙。相互啮合的 Roots转子元件典型地要求准确的角对准，以便在保持转子元件之间的 泄漏路径最小的同时避免转子元件撞击。另一方面，相互啮合的Northey 或爪转子元件典型地更加容忍一些程度的角度的未对准。因此，如果 Roots转子元件将要加入转子组件10，希望它们定位在或邻近驱动部件， 或也许通过仅单一的转子部件从其移除。然而，爪转子元件可以定位在 或邻近驱动部件，或替代地，可以根据需要定位得更加远离驱动部件。
在优选的实施例中，两个驱动部件100、 500每个包括多叶的Roots 转子元件110、 510,并且三个转子部件200、 300、 400每个包4舌爪或 Northey转子元件210、 310、 410。然而，转子部件的数量和转子元件的 泵送能力。 、"11 、、''。 、' ，、、
在优选的实施例中，通过在每个套筒元件的远端处在突出部外部的 径向外表面160、 260、 360、 460提供轴向的接口表面。轴向的接口表 面构造为使得能够放松突出部的加工的轴向的准确度，从而减小相关的 加工过程的成本。换句话说，与将径向内表面170、 270、 370、 470加
工到相同程度的准确度使得可以实现部件之间的直交性相比，通过提供
在其中不存在间断的分开的表面160、 260、 360、 460,更加容易例如使 用研磨技术将表面加工为具有高精度。如果放松突出部和槽加工过程中 的轴向准确度，槽能够形成得比突出部的轴向长度更深，使得在突出部 的远端和槽的基底之间没有干涉。任何这样的干涉可以潜在地导致槽/ 突出部形成在其中/上的两个邻近的部件之间的枢转倾向。通过延伸槽的 轴向深度避免任何枢转倾向。
在优选的实施例中，轴向的接口表面160、 260、 360、 460连续地 形成以一旦装配好整体地围绕驱动轴20。然而，如果轴向的接口表面 160、 260、 360、 460中的每个围绕驱动轴20的一部分圆周地伸，邻 近的驱动和4争子部4牛100、 200、 300、 400、 500的直交性仍然可以实J见。
在替代的实施例中，可以通过准确地加工突出部的远侧的表面、套 筒元件的径向内表面170、 270、 370、 470和上游的表面250、 350、 450、 550的径向地最里面的区275、 375、 475、 575提供确保邻近的部件之间 的直交性的功能性。然而，此构造导致加工的复杂度和结果的费用的相 关的增加。
每个转子部件200、 300、 400可以由材料的单一的铸件加工，材料 的单一的铸件具有通过其形成的轴向地延伸的孔口 280、 380、 480。转 子元件210、 310、 410和套筒元件220、 320、 420的结合的轴向深度有 效地加倍如对于现有的转子的当单独采用时转子元件210、 310、 410的 轴向深度。此增加的轴向深度使得转子部件200、 300、 400能够为在为 了加工目的以稳定的方式制造期间安装的心轴，而不是使用可以用于现 有的转子元件的平板铣技术。以此方式支撑转子部件200、 300、 400允 许在部件和机器之间实现改进的接合，这导致加工的表面的改进的同心 度和直交性。因此，可以通过单一的机器执行大多数加工过程。从而， 单一的数据能够用于通过单一的机器执行的全部过程，并且从而消除了 典型地通过在不同的机器中设置部件引入的错误。因此，能够增加转子 部件200、 300、 400中的每个的尺度的准确度。
在加工部件的任何一个表面上实现的加工容差有效地为指定的值。
容差值取决于所述的加工工具和采取的切割速度。通过用单一的转子部 件200、 300、 400替换两个加工的部件，转子和隔离器，并且因此通过 仅两个轴向的表面替换四个轴向的表面，通过加工过程产生的任何轴向容差的累积的积累因此能够减半。由于改进了轴向容差，如果没有消除
也能够减小装配过程期间对于釆取"设定"或"调整"转子组件10的 转子部件200、 300、 400的形式的轴向才喿纵的需要。
之前对于优选的实施例的组件的描述完全集中在转子组件10上。 实践中，真空泵600的定子与转子组件10同时装配。如图9所示，定 子片段610、 620、 630、 640、 650在每对驱动部件100、 500或转子部 件200、 300、 400之间定位在驱动轴20上。图9示出了需要细致地控 制每个转子元件110、 210、 310、 410、 510和邻近的定子片革殳610、 620、 630、 640、 650和端部板660之间的轴向间隙605。
在现有的真空泵中，装配过程非常慢，因为需要在装配进行的每个 级设定此间隙。级包括定子片段和一对相互啮合的转子元件。在试图加 速装配过程时，如果在没有正规地设定间隙的情况下将部件简单地装配 在轴上，容差的累积将导致显著的轴向未对准，导致转子元件和定子片 段之间撞击。^f艮大比例的泵，例如大约20%,由于在轴向地邻近的部件 之间导致的干涉在启动时将甚至不旋转。甚至更大量的泵一旦在操作期 间泵开始变热并且发生热膨胀时，将经历轴向地邻近的部件的撞击。替 代地，部件能够制造为具有更大的间隙以避免部件的任何这样的撞击， 然而，这些间隙可以引入泄漏路径，泄漏路径又在泵的泵送能力性能上 具有有害的效果。
优选的实施例的构造能够使得能够在不需要基于级到级正规地设 定间隙的情况下实现更快的装配过程。前面提到的轴向容差的减小使得 每个相继的级能够^皮装配在驱动轴20上并且作为单一的单元相对于定 子轴向地设定转子组件IO的位置。从而，由于装配过程的复杂度减小， 能够显著地增加装配速度。
在真空泵的拆卸期间，要求施加非常大的力从驱动轴20移除第二 驱动部件500。通过使用滑动配合将转子部件200、 300、 400中的每个 安装在驱动轴20上，能够从驱动轴20容易地移除转子部件200、 300、 400。 A^而，为了维〗奮和维护的目的拆卸泵简单^f寻多并且因此更加^f更宜 和快捷。
权利要求
1. 用于多级泵的转子组件，该组件包括驱动轴；定位在驱动轴上的转子部件，转子部件包括用于通过驱动轴的旋转转移流体通过泵的转子元件；锚定到驱动轴的用于将转矩从驱动轴传输到转子部件以实现其旋转的驱动部件；套筒元件，与驱动部件和转子部件中的一个集成，用于从驱动部件隔开转子元件；定位在套筒元件上的用于与驱动部件和转子部件中的另一个相互作用以维持转子元件和驱动轴之间的正交的对准的接口表面；及用于在驱动部件和转子部件之间传输转矩的驱动装置。
2. 根据权利要求1所述的转子组件，其中，驱动部件包括转子元件。
3. 根据权利要求2所述的转子组件，其中，驱动装置构造为在转 径向对准。
4. 根据权利要求1到3中的任何权利要求所述的转子组件，其中， 驱动部件与驱动轴整体地形成。
5. 根据权利要求1到3中的任何权利要求所述的转子组件，其中， 驱动部件收缩配合在驱动轴上。
6. 根据权利要求1到3中的任何权利要求所述的转子组件，其中， 驱动部件通过定位在形成在驱动轴和驱动部件中的每个内的键槽内的 键锚定到驱动轴。
7. 根据任何前面的权利要求所述的转子组件，其中，转子部件可 滑动地安装在驱动轴上。
8. 根据任何前面的权利要求所述的转子组件，包括用于在转子部 件和驱动部件之间提供独特的配合关系的定位器装置。
9. 根据权利要求8所述的转子组件，其中，定位器形成驱动装置 的部分。
10. 根据权利要求8所述的转子组件，其中，定位器装置从驱动装 置圆周地隔开。
11. 根据权利要求10所述的转子组件，其中，定位器装置与驱动装置大致上在直径方向相对。
12. 根据权利要求8到11中的任何权利要求所述的转子组件，其 中，定位器装置包括定位在驱动部件和转子部件中的一个上的突出部， 和定位在驱动部件和转子部件中的另一个上的槽。
13. 根据任何前面的权利要求所述的转子组件，其中，驱动装置包 括定位在驱动部件和转子部件中的一个上的突出部，和定位在驱动部件和转子部件中的另一个上的槽。
14. 根据权利要求12或权利要求13所述的转子组件，其中， 一个或多个突出部和/或一个或多个槽形成在套筒元件上。
15. 根据权利要求12到14中的任何权利要求所述的转子组件，其 中， 一个或多个突出部和/或一个或多个槽形成在转子元件上。
16. 根据任何前面的权利要求所述的转子组件，包括 定位在驱动轴上的第二转子部件，邻近提到的第 一转子部件； 第二套筒元件，与转子部件中的一个集成，用于相互隔开转子部件； 定位在第二套筒元件上的用于与另一个转子部件相互作用以维持第二转子部件的转子元件与驱动轴之间的正交的对准的第二接口表面；及用于在转子部件之间传输转矩的驱动装置。
17. 根据权利要求16所述的转子组件，其中，驱动装置构造为在 转子部件的转子元件之间提供预先确定的角度的径向对准。
18. 根据权利要求16或权利要求17所述的转子组件，其中，驱动 装置构造为在转子部件之间提供独特的配合关系。
19. 用于多级泵的转子组件，包括 马区动轴；定位在驱动轴上并且锚定到驱动轴的驱动部件，驱动部件包《^从驱 动部件的锚定的部分轴向地延伸的套筒元件；第一转子部件，第一转子部件包括转子元件和与转子元件集成并且从转 子元件轴向地延伸的套筒元件；及定位在驱动轴上的邻近第一转子部件并且与第一转子部件可驱动 地接合的第二转子部件，其中，每个套筒元件包括用于与邻近的转子部件的上游的表面相互 作用以维持每个转子元件和驱动轴之间的正交的对准的接口表面。
20. 根据权利要求19所述的转子组件，其中，驱动部件通过用于 在驱动部件和转子部件之间传输转矩的第一驱动装置与第一转子部件 可驱动地接合。
21. 根据权利要求20所述的转子组件，其中，第一驱动装置包括 定位在驱动部件的套筒元件上的突出部和定位在转子元件的上游的表 面上的槽。
22. 根据权利要求19到21中的任何权利要求所述的转子组件，其中，第一转子部件通过用于在转子部件之间传输转矩的第二驱动装置与 第二转子部件可驱动地接合。
23. 根据权利要求22所述的转子组件，其中，第二驱动装置包括 定位在第一转子部件的套筒元件上的突出部和定位在第二转子部件的 上游的表面上的槽。
24.该转子部件包括转子元件；与转子元件集成的套筒元件；定位在套筒 以维持驱动轴和； 对准的接口表面；及到邻近的转子部件的驱动装置。
25. 根据权利要求24所述的转子部件，其中，套筒元件轴向地延 伸到转子元件的一侧。
26. 根据权利要求24所述的转子部件，其中，套筒元件轴向地延伸到转子元件的全部两侧。
27. 根据权利要求26所述的转子部件，其中， 一个或多个突出部 和/或一个或多个槽形成在套筒元件的每个相对的轴向的极端上。
28. 多级泵包括 定子；及根据权利要求1到23中的任何权利要求所述的转子组件。
29.根据权利要求28所述的多级泵，包括一对转子组件，其中， 第一转子组件的转子元件每个构造为与来自第二转子组件的转子元件 并且与定子合作以转移流体通过泵。
全文摘要
提供了用于多级泵的转子组件。组件包括驱动轴、转子部件和驱动部件。转子部件定位在驱动轴上并且包括用于当驱动轴旋转时转移流体通过泵的转子元件。驱动部件锚定到驱动轴并且将转矩从驱动轴传输到转子部件以实现转子部件旋转。套筒元件与驱动部件或转子部件集成并且用于从驱动部件隔开转子元件。接口表面定位在套筒元件上，用于与驱动部件和转子部件中的另一个接口，以便在转子元件和驱动轴之间维持正交的对准。驱动装置提供为用于在驱动部件和转子部件之间传输转矩。
文档编号F04D29/26GK101395378SQ200780007359
公开日2009年3月25日 申请日期2007年2月28日 优先权日2006年3月2日
发明者A·E·麦迪尔米德, G·T·H·普赖斯, K·J·乌尔加—戈尔兹, N·L·克特尔威尔 申请人:爱德华兹有限公司