专利名称：真空泵转子轴向浮动定位装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及真空泵技术领域，特别涉及一种真空泵转子轴向浮动定位装置。
背景技术：
旋片式真空泵是获得真空的基础设备之一，其广泛应用于现代科技研发与现代生 产制造的各个领域。影响旋片式真空泵能否稳定运行、性能是否良好的重要问题之一，就是 转子在泵缸体中的轴向定位问题。现有技术中的轴向定位装置结构示意图，如图1所示，并 参见图2所示，为图1所示A-A处的结构剖视图将转子的一端用单列向心球轴承固定，由 于转子的一端处于大气中，而另一端处于真空中，所以转子轴受到图1所示的大气压力，正 是在这个力的作用下，单列向心球轴承的游隙(轴向)被推向一侧，这样便实现了转子固定 端的轴向定位，即转子固定端端面与前盖端面之间得到合理的运动间隙。转子的另一端浮 动端的端面与隔板端面保持合理的运动间隙。上述转子在缸体中的轴向定位装置，存在以下不足对于固定端，转子端面与前盖 端面之间存在间隙，无论加工过程还是装配过程，控制尺寸精度的难度都很大，且在泵的实 际运行中，间隙极易发生变化，从而造成泵运行的不稳定；对于另一端浮动端，由于泵的实 际运行情况十分复杂，预留的间隙区间很难符合转子实际热膨胀以后的间隙需求。因此，现有技术中的真空泵，由于转子轴向定位存在明显缺陷，因此，经常发生转 子的两端面分别与前盖端面和隔板端面运动失效的情况，即由于间隙不当导致该处机件出 现破坏性磨损，进而导致泵出现异常噪声，更严重时，泵将产生运行卡死(抱车)，电机烧毁 等连锁恶性损坏机件的现象，给用户使用带来不便，对用户造成损失，同时，也会给泵制造 厂家的信誉带来损失。
发明内容
(一)要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是提高真空泵运行的可靠性和稳定性。( 二 )技术方案为此，本发明提供了一种真空泵转子轴向浮动定位装置，包括转子，所述转子中心设置有通孔，所述转子的两端设置有凹台；转子轴，包括套设在所述通孔中的光轴，所述光轴上对应于一个所述凹台的位置 设置有凸台；隔板轴承和前盖轴承，分别套设在所述转子轴的两端，分别与所述转子轴的两端 动配合连接；与所述隔板轴承静配合连接的隔板，与前盖轴承静配合连接的前盖，所述隔板端 面和前盖端面分别与所述转子的两端面动配合连接。其中，所述转子的通孔的表面沿转子轴向设置有贯通形第一键槽，所述光轴外表 面沿光轴轴向设置有第二键槽。
还包括键，一部分位于所述贯通形第一键槽中，另一部分位于所述第二键槽中。还包括套设在所述转子外面的缸体，所述缸体、前盖和隔板使用螺钉紧固连接。所述凸台的肩面与所述隔板轴承的端面动配合连接。所述键与第二键槽静配合连接，所述键与贯通形第一键槽动配合连接。所述转子的通孔与所述转子轴的光轴动配合连接。所述隔板轴承为滑动轴承，或滚动轴承。所述前盖轴承为滑动轴承，或滚动轴承。(三)有益效果本发明提供的真空泵转子轴向浮动定位装置，通过将转子和转子轴分开设计为两 个独立的机件，且转子轴配置凸台结构，使得转子轴在大气压力的作用下，其凸台肩面与隔 板轴承端面实现动配合连接，使得转子两端面与隔板端面和前盖端面之间的间隙实现均 等，从而实现转子轴向浮动定位，避免了由于间隙不当引起的机件磨损和异常噪声，降低了 泵运行的故障率，减小了振动，极大地提高了泵运行的可靠性和稳定性，从而延长了泵的使 用寿命；同时大大降低了泵的维护维修成本，实现了产品的高效能、低耗能。
图1是现有技术中的轴向定位装置结构示意图；图2是图1所示A-A处的结构剖视图；图3是依照本发明一种实施方式的真空泵转子轴向浮动定位装置结构示意图；图4是图3所示A-A处的结构剖视图。其中，1 隔板；2 隔板轴承；3 缸体；4 转子轴；5 键；6 螺钉；7 转子；8 前盖； 9 前盖轴承。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。如图3所示，为依照本发明一种实施方式的真空泵转子轴向浮动定位装置结构示 意图，再结合参见图4所示，为图3所示A-A处的结构剖面图，该装置包括转子7、转子轴 4、隔板轴承2、前盖轴承9、隔板1和前盖8。其中，转子7上设有通孔，该通孔为精密通孔，转子7的两端各设置有一个凹台；转 子轴4包括套设在通孔中的光轴，该光轴为精密光轴，光轴上对应于一个凹台的位置处设 置有凸台；隔板1与隔板轴承2静配合连接，前盖8与前盖轴承9静配合连接，隔板轴承2 和前盖轴承9的内孔分别套设在转子轴4的两端，隔板轴承2和前盖轴承9分别于转子轴 4的两端动配合连接；隔板1端面、前盖8端面分别与转子7的两个端面动配合连接。本实施例还包括键5，用于连接转子7和转子轴4 ；转子7的通孔沿转子7轴向方 向设置有贯通形第一键槽，转子轴4的光轴沿光轴轴向方向设置有第二键槽，第二键槽的 形状与键5的形状相适应；第二键槽的位置与第一键槽的位置相对应；将键5与第二键槽静配合连接，然后将转子7与转子轴4动配合连接，键5的另一部分自然位于贯通形第一键 槽中，与第一键槽动配合连接；键5可以为单键，也可以为花键。
该装置还包括紅体3。其中缸体3套设在转子7的外面，缸体3、前盖8和隔板1 通过螺钉6紧固连接，缸体3与前盖8和隔板1之间的连接为静配合连接。转子轴4的凸 台的肩面与隔板轴承2的端面动配合连接，用于完成转子轴4的轴向定位作用。在本实施例中，转子7两端的凹台，设置在隔板1 侧的一个是与转子轴4的凸台 配合连接的结构需要，设置在前盖8侧的一个凹台是由于真空泵的旋片在转子旋片槽中运 行，为平衡摩擦力而设置。在本实施例中，前盖轴承9和隔板轴承2都可以为滑动轴承形式，也可以为滚动轴 承形式，当隔板轴承2为滑动轴承形式时，隔板轴承2的内孔套设在转子轴4的光轴上，隔 板轴承2的一侧端面与转子轴4的凸台的肩面动配合连接，该凸台的肩面为精密加工表面， 转子轴4的易磨损部分做热处理，使之具有较硬的硬度。本实施例中所有连接部位，均为精 密加工制造。在本实施例中，由于转子轴4 一端处于大气中，而另一端处于真空中，所以转子轴 4受到如图3所示的大气压力，即转子轴4受到如图3所示作用力方向的轴向推力，使转子 轴4的凸台肩面与隔板轴承2的端面完成动配合连接，从而实现转子轴4的轴向定位，转子 7在转子轴4上可以延轴向左右浮动，从而实现泵运转过程的不同时段，包括启动、升温、热 平衡后等。转子7两端面与隔板1的端面、前盖8的端面之间的间隙始终处于均等状态。转 子7以中心精密通孔与转子轴4的精密光轴动配合连接，转子7和转子轴4通过键5连接 消除旋转自由度，这样转子7在转子轴4上可以延转子轴4的轴向左右浮动，此外转子7与 转子轴4通过键5连接，以实现转子轴4向转子7传转矩的作用。在本实施例中，转子7可以延转子轴4的轴向实现浮动定位，具体定位过程是首 先，缸体3的轴向尺寸大于转子7的轴向尺寸，安装完成后，转子7的两端面与隔板1的端面 和前盖8的端面之间自然存在间隙，当真空泵运转后，由于真空泵油的润滑作用，转子7两 端面与隔板1的端面和前盖8的端面的间隙中必然存在润滑油膜，此时，如果两处轴向间隙 不相等，两处的油膜就会在转子7两侧形成压差，从而推动转子7由间隙小的一侧向间隙大 的一侧轴向浮动，直至两处油膜压力平衡为止，转子7完成轴向浮动定位过程，此时，转子7 两端面分别与隔板1端面、前盖8端面的配合间隙实现均等。本发明真空泵转子轴向浮动定位装置，与现有技术真空泵轴向定位装置相比，具 有明显的不同，现有技术中的泵转子结构中，转子轴与转子是同一机件，而本发明泵转子轴 向浮动装置的转子与转子轴是两个相互独立的机件，因此，本发明的转子轴可以单独进行 热处理，避免了现有技术对转子轴热处理时，对转子槽尺寸精度的不良影响。本发明提供的真空泵转子轴向浮动定位装置，通过将转子和转子轴分开设计，使 得转子两端面与隔板端面和前盖端面之间的间隙实现均等，从而实现转子轴向浮动定位， 避免了由于间隙不当引起的机件磨损和异常噪声，降低了泵运行的故障率，减小了振动，极 大地提高了泵运行的可靠性和稳定性，从而延长了泵的使用寿命；而且大大降低了泵的维 护维修成本。实现了产品的高效能、低耗能。本发明提供的真空泵转子轴向浮动定位装置的意义在真空泵技术发展进程中， 由于历史的原因，对于真空泵技术进步的重大结构发明创新，长期以来，几乎都是由外国人 完成的，国人少有作为，本发明提供的真空泵转子轴向浮动定位装置，正是在这方面做出了 贡献，可以说这是一项促进真空泵技术进步的重大结构发明创新。
以上所述仅是本发明的优选 实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型 也应视为本发明的保护范围。
权利要求
一种真空泵转子轴向浮动定位装置，其特征在于，包括转子，所述转子中心设置有通孔，所述转子的两端设置有凹台；转子轴，包括套设在所述通孔中的光轴，所述光轴上对应于一个所述凹台的位置设置有凸台；隔板轴承和前盖轴承，分别套设在所述转子轴的两端，分别与所述转子轴的两端动配合连接；与所述隔板轴承静配合连接的隔板，与前盖轴承静配合连接的前盖，所述隔板端面和前盖端面分别与所述转子的两端面动配合连接。
2.如权利要求1所述的真空泵转子轴向浮动定位装置，其特征在于，所述转子的通孔 的表面沿转子轴向设置有贯通形第一键槽，所述光轴外表面沿光轴轴向设置有第二键槽。
3.如权利要求2所述的真空泵转子轴向浮动定位装置，其特征在于，还包括键，一部 分位于所述贯通形第一键槽中，另一部分位于所述第二键槽中。
4.如权利要求1所述的真空泵转子轴向浮动定位装置，其特征在于，还包括套设在所 述转子外面的缸体，所述缸体、前盖和隔板使用螺钉紧固连接。
5.如权利要求1所述的真空泵转子轴向浮动定位装置，其特征在于，所述凸台的肩面 与所述隔板轴承的端面动配合连接。
6.如权利要求1或3所述的真空泵转子轴向浮动定位装置，其特征在于，所述键与第二 键槽静配合连接，所述键与贯通形第一键槽动配合连接。
7.如权利要求1 6所述任一的真空泵转子轴向浮动定位装置，其特征在于，所述转子 的通孔与所述转子轴的光轴动配合连接。
8.如权利要求1所述的真空泵转子轴向浮动定位装置，其特征在于，所述隔板轴承为 滑动轴承，或滚动轴承。
9.如权利要求1所述的真空泵转子轴向浮动定位装置，其特征在于，所述前盖轴承为 滑动轴承，或滚动轴承。
全文摘要
本发明公开了一种真空泵转子轴向浮动定位装置，包括转子，其中心设置有通孔，通孔设置有贯通形第一键槽，转子两端设置有凹台；转子轴，包括套设在通孔中的光轴，光轴设置第二键槽，光轴上对应于一个凹台的位置设置有凸台；键，一部分与转子轴的光轴键槽静配合连接，另一部分则与转子的贯通形键槽动配合连接；隔板轴承和前盖轴承，分别套设在转子轴的两端；与隔板轴承静配合连接的隔板，与前盖轴承静配合连接的前盖，隔板的端面和前盖的端面分别与转子的两端面动配合连接。本发明提供的真空泵转子轴向浮动定位装置，极大地提高了泵运行的可靠性和稳定性，延长了泵的使用寿命；降低了泵的维护维修成本。实现了产品的高效能、低耗能。
文档编号F04C25/02GK101865135SQ20101023552
公开日2010年10月20日 申请日期2010年7月21日 优先权日2010年7月21日
发明者孙官斗, 彭俊杰, 杨静, 赵益萍, 赵阳 申请人:北京北仪创新真空技术有限责任公司