一种真空泵的排气结构的制作方法

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种真空泵的排气结构。

背景技术：

近几年来真空泵在冶金、化工、食品、电子镀膜等行业的应用得到飞速发展。滑阀真空泵是一种变容式气体传输泵，目前非常广泛地应用于工业、科研实验的真空装置，它具有工作可靠，操作方便的优点。真空泵的工作原理是将气体从进气口吸入，在泵腔中传送和压缩，最终通过排气阀从排气口排出，排气阀的密封性能对获得的真空度有着直接的影响。

现有的真空泵排气结构，如中国专利申请(申请号：201420145647.9)公开了一种真空泵排气阀组件，包括设有排气口的泵定子、压紧弹簧、排气阀芯，所述排气阀芯的底端抵靠在排气口的顶部，顶端连接压紧弹簧，还包括储油盖和油气挡板，所述储油盖固定在泵定子顶部，所述油气挡板固定在储油盖顶部；该储油盖内设有储油腔，所述储油腔位于排气口处并覆盖排气口，排气阀芯和压紧弹簧位于该储油腔内，压紧弹簧的顶端抵靠在储油盖上。在排气时，泵腔内的高压气体顶开排气阀芯使压紧弹簧压缩进行排气，排气结束后利用压紧弹簧变形后产生的回复力使排气阀芯重新覆盖住排气口而实现密封。上述的真空泵排气结构存在以下缺陷：1、排气结束后，排气阀芯在压紧弹簧的回复力的作用下重新覆盖住排气口而实现密封的过程中，排气阀芯会与排气口边沿的泵定子发生撞击，会产生较大的噪音，而且频繁的撞击，使得排气阀芯容易损坏。2、排气时，泵腔内的高压油气撞击在排气阀芯上将排气阀芯顶开后，高压油气回流通过排气阀芯与排气口边沿的间隙中，再进入到排气阀芯与储油腔的内壁之间从储油盖的端部排出，因此，在排气过程中，回流的油气与排气口排出的油气之间会产生一个碰撞，噪音较大，而且，油气从排气阀芯与排气口边沿的间隙中进入到排气阀芯与储油腔的内壁之间的间隙内时，与储油腔的内壁之间又会产生一次撞击，也会产生较大的噪音；3、排气阀芯的外侧壁与储油腔的内侧壁之间具有用于排气的间隙，因此，在高压气体顶开排气阀芯的过程中，排气阀芯容易产生晃动，稳定性差，从而使得气体排出时的速率和频率都不稳定，进一步增加了排气时的噪音，而且排气阀晃动也容易导致压缩弹簧的晃动，使得压缩弹簧会与储油腔的内壁之间也产生一个撞击的噪音；4、排气口的开口大小受到限制，开口设置较大时，排气阀芯与排气口边沿的密封接触面就较少，排气阀芯的强度受到影响，工作时容易损坏，而排气口的开口设置较小时，限制了泵的排气面积，造成了排气速度过高，噪声较大，使用寿命短。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种真空泵的排气结构，本实用新型所要解决的技术问题是：如何降低排气时产生的噪音，延长使用寿命。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种真空泵的排气结构，真空泵包括具有排气口的泵体，本排气结构包括呈筒状的阀座和滑动连接在阀座内的阀芯，所述阀座一端开口且该端连接在泵体的排气口处并与排气口连通，其特征在于，所述阀座的侧壁上开设有出气口，所述阀芯的外侧壁与阀座的内壁密封且能够沿着阀座的内壁滑动，所述阀座内还设有弹性件一和弹性件二，所述弹性件一与阀芯的一端抵靠，且在弹性件一的作用下所述阀芯的外侧壁与阀座的内壁密封处位于排气口和出气口之间使出气口与排气口断开，所述弹性件二的两端分别与阀芯的另一端和阀座相抵靠。

本真空泵的排气结构在排气时，泵腔内的高压气体经排气口进入到阀座内，推动阀芯克服弹性件一的弹力作用往出气口方向移动，而出气口是设置在阀座的侧壁上的，因此，阀芯向上移动至排气口处或排气口的上方能够使得排气口与出气口相连通，使得高压气体进入过气通道后不会产生回流，直接从出气口中被排出，避免了回流的气体与泵体内排出的气体产生碰撞，降低了噪音。而且，阀芯的外侧壁与阀座的内壁贴靠密封，在排气过程中，对阀芯的移动也能够起到一个导向的作用，使得阀芯不会产生晃动，稳定性好，进一步降低了排气产生的噪音。同时配合弹性件一和弹性件二的结构设计，排气结束后，阀芯在弹性件一的弹力作用下能够往回移动使排气口与出气口相互断开实现密封，在弹性件二的作用下，阀芯在回位的过程中，与阀座或泵体排气口的边沿之间不会发生碰撞，避免了因回位撞击产生的噪音，避免了损坏。此外，由于排气口与出气口的断开是通过限位凸沿的外周壁与阀座的内壁贴靠密封实现的，因此排气口的大小，对阀芯与阀座之间的密封面积没有直接影响，对阀芯的强度也没有直接的影响，因此可以将泵体上的排气口设置的较大，增大了排气面积，降低了排气的速率，进一步降低了排气的产生的噪音。

本真空泵的排气结构通过上述各结构间的相互配合作用，有效的降低排气时由于各种因素产生的噪音，减少了损坏和磨损，延长了使用寿命使用寿命。

在上述的真空泵的排气结构中，所述阀芯呈筒状且具有过气通道，所过气通道贯穿阀芯的一端且与排气口连通，所述阀芯另一端的外侧壁上具有环形的限位凸沿，所述限位凸沿的外周壁与阀座的内壁贴靠密封，所述限位凸沿位于排气口与出气口之间，所述阀芯的侧壁上设有过气口，所述弹性件一与限位凸沿的一端抵靠，所述过气口位于限位凸沿远离弹性件一的一侧，且在弹性件一的作用下限位凸沿位于排气口和出气口之间并使过气口与出气口始终相互错开，所述阀座的内壁上具有限位部，所述弹性件二的两端分别与限位凸沿的另一端和限位部相抵靠。泵腔内的高压气体经排气口进入到过气通道内，过气通道的设置能够起到一个类似消音通道的作用，进一步降低了泵体内高压气体排出时的噪音，高压气体推动阀芯克服弹性件一的弹力作用往出气口方向移动，能够使得过气口与出气口相对连通，使得高压气体进入过气通道后不会产生回流，直接从过气口和出气口中被排出，避免了回流的气体与泵体内排出的气体产生碰撞，降低了噪音，而且，气体在从过气口和出气口排出的过程中也不会与阀座的内壁产生二次碰撞，进一步降低了噪音。此外，由于排气口的密封是在过气口与出气口相互错开后，通过限位凸沿的外周壁与阀座的内壁贴靠密封实现的，因此排气口的大小，对阀芯与阀座之间的密封面积没有直接影响，对阀芯的强度也没有直接的影响，因此可以将泵体上的排气口设置的较大，增大了排气面积，降低了排气的速率，进一步降低了排气的产生的噪音。

在上述的真空泵的排气结构中，所述阀座包括连接段和密封段，所述连接段固定在泵体的排气口处，所述连接段的内径小于密封段的内径，连接段内壁与密封段内壁之间的台阶形成上述限位部，所述阀芯呈筒状，所述阀芯的外侧壁与连接段的内壁贴靠密封，所述限位凸沿的外周壁与密封段的内壁贴靠密封，所述出气口开设在密封段的侧壁上。阀座采用连接段和密封段两段内径不同的结构设计，阀芯的外侧壁与连接段的内壁贴靠密封，限位凸沿的外周壁与密封段的内壁贴靠密封，从而使得阀芯整体在径向上限位，同时对阀芯的移动能够起到一个导向的作用，使得阀芯的移动更为稳定，不会在径向上产生晃动，从而进一步降低了因晃动产生的噪音。同时阀芯的外侧壁与连接段的内壁贴靠密封，而连接段是固定在排气口处的，也就是说阀芯与连接段在排气口处不会存在间隙，因此排气口中的气体不会进入到阀芯与阀座之间，能够全部进入到过气通道中从过气口和出气口中排出，进一步降低了噪音。

在上述的真空泵的排气结构中，所述过气口延伸至阀芯与限位凸沿的连接处且过气口的边沿与限位凸沿的端面齐平。过气口延伸至阀芯与限位凸沿的连接处，而且，过气口的边沿与限位凸沿的端面齐平，因此，气体进入过气通道能够从过气口和出气口排出的过程中，能够直接排出，气体也不会与限位凸沿发生碰撞，进一步降低了排气的噪音。

在上述的真空泵的排气结构中，所述过气通道内还设有消音毛毡，所述消音毛毡覆盖过气通道封闭一端的内壁。通过消音毛毡的设置，能够消除泵体内的高压气体进入过气通道后与过气通道封闭端的端面之间的撞击产生的噪音，同时配合过气通道本身的结构设计，构成了一个消音通道，进一步降低了气体排出后产生的噪音。

在上述的真空泵的排气结构中，所述消音毛毡的外周壁紧配合抵靠在过气通道的内侧壁上，所述消音毛毡一端面贴靠并覆盖过气通道封闭一端的内壁，所述消音毛毡的另一端面与过气口的边沿齐平。消音毛毡的端面与过气口的边沿起齐平，从而使得，消音毛毡与过气口的边沿之间平滑过渡，两者之间不会产生类似台阶的结构，进入过气通道中的气体能够直接平缓的从过气口和与其相对的出气口中排出，不会因消音毛毡与过气口的边沿之间具有台阶产生落差而形成噪音，进一步降低了排气的噪音。

在上述的真空泵的排气结构中，所述弹性件一为弹簧，所述密封段远离排气口的一端内壁上具有至少两个定位螺钉，所述出气口位于定位螺钉和限位部之间，所述限位凸沿上具有环形的限位台阶，所述弹性件一的一端抵靠定位螺钉上且被卡紧在定位螺钉的头部与密封段的内壁之间，另一端抵靠在限位台阶上且被夹紧在限位台阶的侧壁与密封段的内壁之间。弹性件一为弹簧，弹簧的一端抵靠在定位螺钉上且被卡紧在定位螺钉的头部与密封段的内壁之间，弹簧的另一端抵靠在限位台阶上且被夹紧在限位台阶的侧壁与密封段的内壁之间，从而使弹簧的两个端部在径向上均被定位，使得弹簧在阀芯移动被压缩的过程中或在阀芯回位的过程中，稳定性较好，不会发生晃动偏移，避免了弹簧与阀座的内壁产生碰撞，从而进一步降低了因晃动产生的噪音。

在上述的真空泵的排气结构中，所述弹性件二为弹簧，所述弹性件二套设在阀芯上，所述弹性件二的内周壁贴靠在阀芯的外侧壁上，所述弹性件二的外周壁贴靠在密封段的内侧壁上，所述弹性件二的两端分别抵靠固定在限位凸沿和限位部上。弹性件二为弹簧，弹簧内周壁贴靠在阀芯的外侧壁上，外周壁贴靠在密封段的内侧壁上，从而使得弹簧被定位在阀芯的外侧壁与密封段的内侧壁之间，从而使得弹簧的运动方向也被限定，在阀芯移动被拉伸的过程中或在阀芯回位的过程中，都不会发生晃动偏移，避免了碰撞，从而进一步降低了因晃动产生的噪音。而且阀芯往出气口方向移动使过气口与出气口相互对齐连通的过程中，弹性件一被压缩，同时弹性件二也被拉伸，因此，在回位的过程中，弹性件二对阀芯也有一个往回的拉力，从而使得回位更为顺畅，不会出现卡涩，降低了因卡涩产生的噪音。

在上述的真空泵的排气结构中，所述阀芯与限位凸沿采用金属材料一体成型，所述阀芯的外侧壁上和限位凸沿的外周壁上均设有环形密封槽，所述环形密封槽内设有密封圈，所述密封圈抵靠在所述阀座的内壁上。阀芯和限位凸沿采用金属材料制成，具有较大的硬度，弹性件一和弹性件二抵靠在限位凸沿上，限位凸沿自身不会产生发生形变，弹性件一和弹性件二抵靠在限位凸沿上，稳定性较好，不会因限位凸沿的形变发生晃动，进一步避免了碰撞，从而进一步降低了因晃动产生的噪音。环形密封槽的设计又能保证足够的密封性能要求。

在上述的真空泵的排气结构中，所述连接段远离密封段的一端外侧壁上具有环形凹肩，所述连接段固定插接在所述排气口内，且所述排气口的内壁和边沿均与环形凹肩的内壁贴靠密封,所述过气通道贯穿阀芯靠近排气口的一端。连接段直接插接在排气口内，使得泵体内的高压气体能够直接从排气口直接全部进入到阀芯的过气通道内，直接从过气口和出气口排出，环形凹肩的配合设计，延长了密封的路径，保证了足够的密封要求。

与现有技术相比，本真空泵的排气结构具有以下优点：

1、通过阀芯上的限位凸沿与阀座之间贴靠密封，在滑动过程中实现浮动密封，而且过气口是设置在阀芯的侧壁上的，出气口是设置在阀座的侧壁上的，因此，高压气体进入过气通道后不会产生回流，直接从过气口和出气口中被排出，避免了回流的气体与泵体内排出的气体产生碰撞，而且，气体在从过气口和出气口排出的过程中也不会与阀座的内壁产生二次碰撞，降低了噪音。

2、限位凸沿的两侧分别设置弹性件一和弹性件二，阀芯在回位的过程中，限位凸沿与限位部之间不会发生碰撞，避免了因回位撞击产生的噪音，避免了损坏，而且在回位的过程中，弹性件二对阀芯也有一个往回的拉力，从而使得回位更为顺畅，不会出现卡涩，降低了因卡涩产生的噪音。

3、限位凸沿与密封段内壁的配合结构设计、连接段与阀芯外壁的配合结构设计、以及弹性件一与弹性件二的安装结构设计，使得稳定性较好，不会发生晃动碰撞，进一步降低了噪音和磨损。

4、消音毛毡配合过气通道的结构设计，形成一个消音通道，进一步降低了排气产生的噪音。

附图说明

图1是具有本排气结构的真空泵的结构图。

图2是图1中A处的放大图。

图3是阀座的结构图。

图4是阀芯的结构图。

图中，1、泵体；1a、排气口；2、阀座；2a、连接段；2a1、环形凹肩；2b、密封段；2b1、出气口；2c、限位部；3、阀芯；3a、过气通道；3b、过气口；3c、限位凸沿；3c1、限位台阶；4、弹性件一；5、弹性件二；6、消音毛毡；7、定位螺钉；8、密封圈。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1和2所示，真空泵包括具有排气口1a的泵体1，本排气结构包括呈筒状的阀座2和滑动连接在阀座2内的阀芯3，阀座2固定在泵体1的排气口1a处。

具体地说，如图2和3所示，阀座2包括连接段2a和密封段2b，连接段2a的内径小于密封段2b的内径。连接段2a远离密封段2b的一端外侧壁上具有环形凹肩2a1，连接段2a固定插接在排气口1a内，且排气口1a的内壁和边沿均与环形凹肩2a1的内壁贴靠密封。阀芯3呈筒状，且一端延伸至排气口1a处，阀芯3内具有过气通道3a，过气通道3a贯穿阀芯3的端部且与排气口1a连通。密封段2b的侧壁上开设有出气口2b1，阀芯3的侧壁上设有过气口3b，且阀芯3通过移动能够使得过气口3b与出气口2b1相对连通。阀芯3的外侧壁上具有环形的限位凸沿3c，阀芯3的外侧壁与连接段2a的内壁贴靠密封，限位凸沿3c的外周壁与密封段2b的内壁贴靠密封。阀座2的内壁上具有限位部2c，抵靠部为连接段2a内壁与密封段2b内壁之间台阶，通过限位部2c与限位凸沿3c的配合，能够防止阀芯3脱离阀座2。阀座2内还设有弹性件一4和弹性件二5。

更进一步地说，如图2和4所示，过气口3b延伸至阀芯3与限位凸沿3c的连接处且过气口3b的边沿与限位凸沿3c的端面齐平。阀芯3与限位凸沿3c采用金属材料一体成型，阀芯3的外侧壁上和限位凸沿3c的外周壁上均设有环形密封槽，环形密封槽内设有密封圈8，密封圈8抵靠在阀座2的内壁上。

阀座2远离排气口1a的一端内壁上具有至少两个定位螺钉7，出气口2b1位于定位螺钉7和限位部2c之间。本实施例中，定位螺钉7为两个且对称分布。限位凸沿3c上具有环形的限位台阶3c1，弹性件一4为弹簧，弹簧的一端抵靠定位螺钉7上且被卡紧在定位螺钉7的头部与密封段2b的内壁之间，另一端抵靠在限位台阶3c1上且被夹紧在限位台阶3c1的侧壁与密封段2b的内壁之间，且在弹簧的弹性力作用下过气口3b与出气口2b1始终相互错开。弹簧的两个端部在径向上均被定位，弹簧在阀芯3移动被压缩的过程中或在阀芯3回位的过程中，稳定性较好，不会发生晃动偏移，避免了弹簧与阀座2的内壁产生碰撞。

弹性件二5为弹簧，弹性件二5套设在阀芯3上，弹簧的内周壁贴靠在阀芯3的外侧壁上，弹簧的外周壁贴靠在密封段2b的内侧壁上，弹簧的两端分别抵靠固定在限位凸沿3c和限位部2c上，从而使得弹簧被定位在阀芯3的外侧壁与密封段2b的内侧壁之间，弹簧的运动方向也被限定，在阀芯3移动被拉伸的过程中或在阀芯3回位的过程中，都不会发生晃动偏移，避免了碰撞。当然作为替代方案，弹性件一4和弹性件二5均可为弹性套筒。

过气通道3a内还设有消音毛毡6，消音毛毡6的外周壁紧配合抵靠在过气通道3a的内侧壁上，消音毛毡6一端面贴靠并覆盖过气通道3a封闭一端的内壁，消音毛毡6的另一端面与过气口3b的边沿齐平。

本真空泵的排气结构在排气时，泵腔内的高压气体经排气口1a直接进入到过气通道3a内，过气通道3a和消音毛毡6组成一个消音通道，能够对进入的高压气体进行消音降噪处理。然后高压气体推动阀芯3克服弹性件一4的弹力作用往出气口2b1方向移动，移动过程中阀芯3和各部位均与阀座2内壁贴靠，稳定性好，不会晃动产生噪音。阀芯3移动过程中弹性件一4被压缩，弹性件二5被拉伸，随着移动阀芯3的侧壁上的过气口3b与阀座2的侧壁上的出气口2b1相对并连通，高压气体直接从过气口3b和出气口2b1中被排出，不会产生回流，避免了回流的气体与泵体1内排出的气体产生碰撞，气体在排出的过程中也不会与阀座2的内壁产生二次碰撞，进一步降低了噪音。排气结束后，过气通道3a内气体压力降低，弹性件一4对阀芯3具有一个往回推的弹力，同时，弹性件二5对阀芯3也有一个往回的拉力，阀芯3能够往回移动使过气口3b与出气口2b1相互错开实现密封，阀芯3的回位更为顺畅，不会出现卡涩，降低了因卡涩产生的噪音。而且，弹性件二5位于限位凸沿3c和限位部2c之间，在弹性件二5的作用下，阀芯3在回位的过程中，限位凸沿3c与限位部2c之间不会发生碰撞，避免了因回位撞击产生的噪音，避免了损坏。

而且在本排气结构中，泵体1排气口1a的密封是在过气口3b与出气口2b1相互错开后，通过限位凸沿3c的外周壁与阀座2的内壁贴靠密封实现的，因此排气口1a的大小，对阀芯3与阀座2之间的密封面积没有直接影响，对阀芯3的强度也没有直接的影响，因此可以将泵体1上的排气口1a设置的较大，增大排气面积，降低排气的速率，进一步降低了排气的产生的噪音。经过检测，排气速率能够降低18m/s，泵的噪音能够降低10dB(A)以上，最大消耗功率下降了30％。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。