专利名称：一种新型真空泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种通用机械产品一曲柄连杆滑块传动的立式真空泵，特别涉及其中的一种新型真空泵，有效缩短了平衡气道结构，让平衡气道内气体所经历路线长度变短的一种新型真空泵。
背景技术：
在公知的真空泵中，特别是大排量抽真空的真空泵，曲柄连杆传动的活塞式真空泵被广泛所采用。一般应用于化工、医药等气体高污染领域，由于压力低、排气量大，运动件活塞显得特别硕大而笨重，因此，卧式结构单侧磨损厉害，已经逐步被受力磨损均匀等诸多优点的直立结构所取代，但长期以来仍存在气缸内压缩膨胀做功过程效率低问题，主要是因为活塞与气缸两端之间的余隙容积膨胀，导致有效吸气行程变短所致。传统的一级做功达到两级抽真空效果是采用借道气阀绕过活塞的方法，即从气缸流道中绕过活塞的外平衡气道结构，不是真正意义上的内平衡气道结构。外平衡气道结构中气体所经历路线延长，更加增大了气缸余隙容积总容量，因此效果不甚理想，成为该领域一直没能攻克的一个技术难题如何更好地减小活塞式真空泵的余隙容积来提高效率。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的局限，提供一种采用内平衡气道结构的一种新型真空泵，使得一级做功达到两级抽真空的更佳效果。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种新型真空泵，包括泵支撑体以及位于泵支撑体上方的气缸颈、汽缸体和汽缸盖，所述的泵支撑体内腔自下向上安装有一对曲轴支承座固定着一对曲轴中心轴承，曲轴的偏心曲拐与连杆的下轴瓦旋转滑动连接，连杆的上轴套与十字滑块的滑块销摆转滑动连接，与滑块销成十字交叉的滑块外圆滑动配合在泵支撑体的泵体滑道内，下螺母将活塞杆下螺纹固定在所述的十字滑块上平面的螺孔中，活塞杆穿越所述的气缸颈再与位于所述的汽缸体内腔的活塞组件相连接；所述的汽缸体内腔与气缸排气孔之间有上排气阀片以及下排气阀片，上排气阀片与下排气阀片之间有排气隔离板；所述的汽缸体内腔与气缸吸气孔之间有上吸气阀片以及下吸气阀片，上吸气阀片与下吸气阀片有吸气隔离板，作为改进所述的活塞组件分为完全对称的盖半片活塞和颈半片活塞；所述的盖半片活塞和颈半片活塞都至少有两个内弹簧台阶座，内弹簧台阶座中心有密封圆孔，密封圆孔内侧有流道台阶；移动盘座两侧对称布置都有复位弹簧固定于内弹簧台阶座，移动盘座中心的移动盘杆两端有移动密封盘圈，移动密封盘圈两侧分别有外导向筋和内导向筋与密封圆孔滑动配合。作为进一步改进所述的盖半片活塞和颈半片活塞的内孔与活塞杆的活塞杆台阶段过渡配合，活塞杆台阶段的台阶轴肩贴着颈半片活塞的内孔外端面，弹簧垫圈贴着盖半片活塞的内孔外端面，活塞杆螺母在弹簧垫圈上方与活塞杆上螺纹配合将盖半片活塞与颈半片活塞紧固，盖半片活塞与颈半片活塞密闭紧贴构成活塞内腔。[0007]作为进一步改进所述的盖半片活塞和颈半片活塞外圆上都有一根活塞环。作为进一步改进所述的汽缸盖内平面中心有容纳螺母盲孔。作为进一步改进上吸气弹簧一端固定于上吸气弹簧孔座，上吸气弹簧另一端托着所述的上吸气阀片在常态下紧贴着上吸气阀座。作为进一步改进下吸气弹簧一端固定于下吸气弹簧孔座，下吸气弹簧另一端托着所述的下吸气阀片在常态下紧贴着上吸气阀座。作为进一步改进上排气弹簧一端固定于上排气弹簧孔座，上排气弹簧另一端托着所述的上排气阀片在常态下紧贴着上排气阀座。作为进一步改进所述的下排气弹簧一端固定于下排气弹簧孔座，下吸气弹簧另一端托着下排气阀片，下吸气阀片在常态下紧贴着下排气阀座。本实用新型有益效果是采用在两半片活塞结合结构中增设移动盘座两侧对称布置有复位弹簧固定于内弹簧台阶座，移动盘座中心的移动盘杆两端有移动密封盘圈，移动密封盘圈两侧分别有外导向筋和内导向筋与密封圆孔滑动配合结构，将余留在活塞组件两端与汽缸体内腔之间的余隙容积中气体，在活塞组件与气缸两端盖碰面之际实现瞬态贯通。内平衡气道结构有效缩短了活塞组件两侧中气体在瞬态贯通时所经历路线长度，减少了活塞组件与汽缸盖内端面之间的余隙容积以及活塞组件与汽缸颈内端面之间的余隙容积，有效提闻了汽缸体内腔的气体做功效率。
附图I是本实用新型中活塞组件60自上而下运行至中部时状态的总体剖面示意图；附图2是本实用新型中的活塞组件60常态或上下移动过程的剖面示意图；附图3是本实用新型中的活塞组件60上侧面碰及汽缸盖内端面77时的剖面示意图；附图4是本实用新型中活塞组件60自下而上运行至接近最上部时状态的总体剖面示意图；附图5是图2中的A-A剖面示意图；附图6是本实用新型在工作运行至极限真快时，汽缸体90内腔的气体压缩一膨胀热力图曲线图。
具体实施方式
结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，在图I、图2和图5中一种新型真空泵，包括泵支撑体10以及位于泵支撑体10上方的气缸颈70、汽缸体90和汽缸盖75，所述的泵支撑体10内腔自下向上安装有一对曲轴支承座24固定着一对曲轴中心轴承15，曲轴16的偏心曲拐20与连杆33的下轴瓦35旋转滑动连接，连杆33的上轴套32与十字滑块39的滑块销30摆转滑动连接，与滑块销30成十字交叉的滑块外圆31滑动配合在泵支撑体10的泵体滑道34内，下螺母52将活塞杆下螺纹51固定在所述的十字滑块39上平面的螺孔中，活塞杆50穿越所述的气缸颈70再与位于所述的汽缸体90内腔的活塞组件60相连接；所述的汽缸体90内腔与气缸排气孔86之间有上排气阀片48以及下排气阀片47，上排气阀片48与下排气阀片47之间有排气隔离板80 ;所述的汽缸体90内腔与气缸吸气孔96之间有上吸气阀片49以及下吸气阀片46，上吸气阀片49与下吸气阀片46有吸气隔离板85，作为改进所述的活塞组件60分为完全对称的盖半片活塞61和颈半片活塞62 ;所述的盖半片活塞61和颈半片活塞62都至少有两个内弹簧台阶座63，内弹簧台阶座63中心有密封圆孔66，密封圆孔66内侧有流道台阶64 ;移动盘座68两侧对称布置都有复位弹簧40固定于内弹簧台阶座63，移动盘座68中心的移动盘杆69两端有移动密封盘圈55,移动密封盘圈55两侧分别有外导向筋65和内导向筋53与密封圆孔66滑动配 入
口 ο作为进一步改进所述的盖半片活塞61和颈半片活塞62的内孔与活塞杆50的活塞杆台阶段56过渡配合，活塞杆台阶段56的台阶轴肩54贴着颈半片活塞62的内孔外端面，弹簧垫圈59贴着盖半片活塞61的内孔外端面，活塞杆螺母58在弹簧垫圈59上方与活塞杆上螺纹95配合将盖半片活塞61与颈半片活塞62紧固，盖半片活塞61与颈半片活塞62密闭紧贴构成活塞内腔67。作为进一步改进所述的盖半片活塞61和颈半片活塞62外圆上都有一根活塞环82。作为进一步改进所述的汽缸盖内平面75中心有容纳螺母盲孔76。作为进一步改进上吸气弹簧41 一端固定于上吸气弹簧孔座99，上吸气弹簧41另一端托着所述的上吸气阀片49在常态下紧贴着上吸气阀座98。作为进一步改进下吸气弹簧44 一端固定于下吸气弹簧孔座91，下吸气弹簧44另一端托着所述的下吸气阀片46在常态下紧贴着上吸气阀座94。作为进一步改进上排气弹簧42 —端固定于上排气弹簧孔座88，上排气弹簧42另一端托着所述的上排气阀片48在常态下紧贴着上排气阀座89。作为进一步改进所述的下排气弹簧43 —端固定于下排气弹簧孔座84，下吸气弹簧43另一端托着下排气阀片47，下吸气阀片47在常态下紧贴着下排气阀座81。结合图I、图2、图3和图4 :偏心曲拐20与曲轴16之间的偏心半径等于1/2活塞行程。将本实用新型整体水平安放在底座11上，向泵支撑体10内腔注入润滑油21，透过下检修窗18的透明板22能看到润滑油21的油位高度。通过上检修窗19将位于活塞杆50与气缸颈70之间的填料组件57用填料压盖26固定在气缸颈70上。启动电动机12借助皮带13带动大皮轮14旋转,继而带动曲轴16做旋转运动。通过偏心曲拐20与连杆33的下轴瓦35旋转滑动连接，进一步带动连杆33的大头部位以1/2活塞行程为半径做圆周运动，连杆33的小头通过在滑块销30定位在十字滑块39中，连同在泵体滑道34上作上下往复运动，在活塞杆50传递下带动活塞组件60上、下移动工作。以活塞组件60上方一侧汽缸体90内腔的气体为例当活塞组件60向上移动时上排气阀片48被打开，上排气弹簧42受压缩；上吸气弹簧41托着上吸气阀片49紧贴着上吸气阀座98 ;活塞组件60上方的气体经过上排气弹簧孔座88从气缸排气孔86处排出。移动密封盘圈55与密封圆孔66处于密封状态。活塞组件60下方的气体达到了一级抽真空压力。当活塞组件60向上移动到最高点并触及汽缸盖内端面77时活塞组件60上方排出气体逐渐减少，上排气阀片48在上排气弹簧42的反弹力作用下逐渐关闭。上吸气弹簧41仍然托着上吸气阀片49紧贴着上吸气阀座98。移动盘座68中心的移动盘杆69与汽缸盖内端面77接触后向下移动，移动密封盘圈55与密封圆孔66错开不密闭，活塞组件60上方的余隙容积中压力气体经盖半片活塞61上的密封圆孔66所接触的外导向筋65流入到盖半片活塞61上的流道台阶64后，汇入活塞内腔67，再经颈半片活塞62上的流道台阶64流入到颈半片活塞62所接触的外导向筋65上，实现了余隙容积内气体用最短路线完成平 衡，活塞组件60上方的余隙容积内气体接近活塞组件60下方的一级抽真空气体压力，为活塞组件60上方的气体达到了二级抽真空压力做准备。当活塞组件60向下移动时上排气弹簧42托着上排气阀片48紧贴着上排气阀座89。活塞组件60上方的气体在一级抽真空效果的基础上再次膨胀被抽真空，上吸气阀片49被打开，上吸气弹簧41受压缩，实现二次抽真空。移动密封盘圈55与密封圆孔66处于密封状态。当活塞组件60向下移动并触及汽缸颈内端面71时活塞组件60上方吸入气体逐渐减少，上吸气阀片49在上吸气弹簧41的反弹力作用下逐渐关闭。移动盘座68中心的移动盘杆69与汽缸颈内端面71接触后向上移动，移动密封盘圈55与密封圆孔66错开不密闭，活塞组件60下方的余隙容积中压力气体经颈半片活塞62上的密封圆孔66所接触的外导向筋65流入到颈半片活塞62上的流道台阶64后，汇入活塞内腔67，再经盖半片活塞61上的流道台阶64流入到盖半片活塞61所接触的外导向筋65上，实现了余隙容积内气体用最短路线完成平衡，为活塞组件60下方的气体达到了两级抽真空效果做准备。活塞组件60再次向上移动，进入周而复始循环。活塞组件60下方的气体与活塞组件60上方的气体时差180度曲轴16旋转角度交替工作。在图6中坐标线S表示活塞组件60在汽缸体90内腔的行程，坐标线P表示不同行程时在汽缸体90内腔的气体瞬间压力变化。实线表示本实用新型采用内平衡气道结构时，活塞组件60 —侧的汽缸体90内腔的气体压缩——膨胀做功曲线；虚线表示以往采用外平衡气道结构时，传统活塞一侧的汽缸体90内腔的气体压缩——膨胀做功曲线。排气压力统一设定为I. I倍大气压力内平衡压缩曲线201在外平衡压缩曲线101下方，内平衡排气曲线202略短于外平衡排气曲线102，降低了功耗；内平衡膨胀曲线203在外平衡膨胀曲线103左方，内平衡吸气曲线204在外平衡吸气曲线104下方，因余隙容积更小、有效吸气行程更长，能实现更低的极限真空度。内平衡气道结构比外平衡气道结构总体效率更高。
权利要求1.一种新型真空泵，包括泵支撑体(10)以及位于泵支撑体(10)上方的气缸颈(70)、汽缸体(90)和汽缸盖(75)，所述的泵支撑体(10)内腔自下向上安装有一对曲轴支承座(24)固定着一对曲轴中心轴承(15)，曲轴(16)的偏心曲拐(20)与连杆(33)的下轴瓦(35)旋转滑动连接，连杆(33)的上轴套(32)与十字滑块(39)的滑块销(30)摆转滑动连接，与滑块销(30)成十字交叉的滑块外圆(31)滑动配合在泵支撑体(10)的泵体滑道(34)内，下螺母(52)将活塞杆下螺纹(51)固定在所述的十字滑块(39)上平面的螺孔中，活塞杆(50)穿越所述的气缸颈(70)再与位于所述的汽缸体(90)内腔的活塞组件￠0)相连接，所述的汽缸体(90)内腔与气缸排气孔(86)之间有上排气阀片(48)以及下排气阀片(47)，上排气阀片(48)与下排气阀片(47)之间有排气隔离板(80);所述的汽缸体(90)内腔与气缸吸气孔(96)之间有上吸气阀片(49)以及下吸气阀片(46)，上吸气阀片(49)与下吸气阀片(46)有吸气隔离板(85)，其特征是所述的活塞组件￠0)分为完全对称的盖半片活塞(61)和颈半片活塞￠2);所述的盖半片活塞￠1)和颈半片活塞￠2)都至少有两个内弹簧台阶座(63)，内弹簧台阶座￠3)中心有密封圆孔 (66)，密封圆孔￠6)内侧有流道台阶￠4);移动盘座￠8)两侧对称布置都有复位弹簧(40)固定于内弹簧台阶座(63)，移动盘座￠8)中心的移动盘杆￠9)两端有移动密封盘圈(55)，移动密封盘圈(55)两侧分别有外导向筋(65)和内导向筋(53)与密封圆孔(66)滑动配合。
2.根据权利要求I所述的新型真空泵，其特征是所述的盖半片活塞￠1)和颈半片活塞(62)的内孔与活塞杆(50)的活塞杆台阶段(56)过渡配合，活塞杆台阶段(56)的台阶轴肩(54)贴着颈半片活塞￠2)的内孔外端面，弹簧垫圈(59)贴着盖半片活塞￠1)的内孔外端面，活塞杆螺母(58)在弹簧垫圈(59)上方与活塞杆上螺纹(95)配合将盖半片活塞(61)与颈半片活塞(62)紧固，盖半片活塞(61)与颈半片活塞(62)密闭紧贴构成活塞内腔(67)。
3.根据权利要求I所述的新型真空泵，其特征是所述的盖半片活塞￠1)和颈半片活塞(62)外圆上都有一根活塞环(82)。
4.根据权利要求I所述的新型真空泵，其特征是所述的汽缸盖内平面(75)中心有容纳螺母盲孔(76)。
5.根据权利要求I所述的新型真空泵，其特征是上吸气弹簧(41)一端固定于上吸气弹簧孔座(99)，上吸气弹簧(41)另一端托着所述的上吸气阀片(49)在常态下紧贴着上吸气阀座(98)。
6.根据权利要求I所述的新型真空泵，其特征是下吸气弹簧(44)一端固定于下吸气弹簧孔座(91)，下吸气弹簧(44)另一端托着所述的下吸气阀片(46)在常态下紧贴着上吸气阀座(94)。
7.根据权利要求I所述的新型真空泵，其特征是上排气弹簧(42)—端固定于上排气弹簧孔座(88)，上排气弹簧(42)另一端托着所述的上排气阀片(48)在常态下紧贴着上排气阀座(89)。
8.根据权利要求I所述的新型真空泵，其特征是所述的下排气弹簧(43)—端固定于下排气弹簧孔座(84)，下吸气弹簧(43)另一端托着下排气阀片(47)，下吸气阀片(47)在常态下紧贴着下排气阀座(81)。
专利摘要一种新型真空泵，包括泵支撑体以及位于泵支撑体上方的气缸颈、汽缸体和汽缸盖，所述的泵支撑体内腔自下向上安装有一对曲轴支承座固定着一对曲轴中心轴承，曲轴的偏心曲拐与连杆的下轴瓦旋转滑动连接，连杆的上轴套与十字滑块的滑块销摆转滑动连接，活塞杆穿越所述的气缸颈与位于所述的汽缸体内腔的活塞组件相连接；所述的汽缸体内腔与气缸排气孔之间有上排气阀片以及下排气阀片；所述的汽缸体内腔与气缸吸气孔之间有上吸气阀片以及下吸气阀片，作为改进所述的活塞组件分为完全对称的盖半片活塞和颈半片活塞，移动盘座两侧对称布置都有复位弹簧固定于内弹簧台阶座，移动密封盘圈两侧分别有外导向筋和内导向筋与密封圆孔滑动配合。
文档编号F04B37/14GK202768322SQ20122051276
公开日2013年3月6日 申请日期2012年9月20日 优先权日2012年9月20日
发明者张志雄 申请人:宁波大红鹰学院