干式真空泵的制作方法

本发明涉及一种干式真空泵。

背景技术：

1、干式真空泵具有一个或多个串联的泵级，待泵送的气体在所述泵级中循环。在已知的真空泵当中，区分为具有旋转凸角的真空泵(也称为“罗茨”泵)或具有爪的真空泵(也称为“爪式”泵)。这些真空泵被称为“干式”是因为，在运行时，转子在定子内部旋转并且转子之间或转子与定子之间没有任何机械接触，这使得在泵级中不使用油成为可能。

2、然而，在一些泵送应用中，例如在半导体、平板显示器和光伏行业中使用的泵送方法中以及在涂覆方法中，所使用的气体可能需要将真空泵保持在特别高的温度，例如大约200℃。当所采用的气体像在清洁处理室的阶段期间所采用的气体那样具有腐蚀性时，或者当这些气体例如包括树脂蒸气时，尤其是这种情况。这些与侵蚀性化学物质相关联的高温需要对泵的定子部件的静态密封件使用高温fkm或高温ffkm类型的高性能弹性体材料。类似地，必须策划密封件/密封沟槽对的设计，以考虑冷和热两种情况下的密封要求，以及这些弹性体的固有热机械特征。

3、具有切片结构的多级真空泵，其中定子由多个定子元件的轴向组件构成，通过使用容纳在具有矩形截面的密封沟槽中的o形环密封件容易地解决了这个问题，所述密封件被轴向压缩在定子元件之间。

4、具有半壳结构的多级真空泵本身处于不利地位。具体而言，这种结构需要使用密封膏或端对端接合的密封件，或者三维密封件或这些实施例的组合。然而，使用三维密封件时，由于弹性体和金属材料的膨胀系数相差很大，密封沟槽的嘴部处的密封件可能出现“刀片”效应。这种效应会随着真空泵的高工作温度而加剧，并可能导致密封件不可逆地退化，最终导致与真空泵恢复冷态相关联的密封损失。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是至少部分地克服上述缺陷之一，这特别是通过改进具有半壳结构的真空泵的定子部件的密封来实现。

2、为此目的，本发明的主题是一种干式真空泵，其具有：

3、-定子，所述定子至少具有互补的第一和第二半壳以及第一和第二端件，所述半壳和端件接合在一起以便形成泵级的至少一个泵送室，

4、-两个转子轴，所述两个转子轴被配置为在至少一个泵级中旋转，

5、-第一密封件，所述第一密封件包括插设在相应端件与半壳之间的第一和第二环形端部，以及连接环形端部的两个侧轨，所述侧轨插设在半壳之间，其特征在于，第一半壳具有设置在半壳的接合表面中的至少一个密封沟槽，从而容纳第一密封件的侧轨，所述密封沟槽的底部具有在半壳之间开口的至少一个接口表面，所述接口表面成形为“鞍形”，以便为第一密封件形成平滑过渡部。

6、“鞍形”也称为双曲抛物面。鞍形的接口表面由一系列圆弧(或双曲线)形成，所述一系列圆弧在横向平面中凸出，从而形成在纵向平面中凹入的部分。第一密封件的环形端部与侧轨之间的几乎直角的接合区被容纳在接口表面的凹入部分中。平滑的鞍形取代了现有技术中的沟槽的矩形截面的尖锐边缘，从而允许对第一密封件在接合区处的挤压是均匀的并且与密封件的热机械特征相容。

7、所述真空泵还可以具有下文描述的一个或多个特征，这些特征可以单独考虑或组合考虑。

8、第二半壳可以具有从半壳面向第一半壳的接口表面开口的至少一个接口表面，所述接口表面被成形为倒圆形(rounded)，以便形成用于第一密封件的平滑过渡部。因而，第一密封件的接合区也被接口表面的凸出部分挤压。平滑的倒圆形状取代了现有技术中的半壳的尖锐边缘，从而允许对第一密封件的挤压是均匀的并且与接口表面处的热机械特征相容。

9、所述半壳可以具有至少一个相应的半凹部，所述半凹部被成形为与端件的鼻部配合，所述至少一个接口表面通到所述半凹部中。

10、成形为倒圆形的两个接口表面可以通过与第二半壳的半凹部的机加工接续的轮廓铣削来实现。因此，在不更换工具的情况下，接口表面可以在半凹部的延续部分中被成形为倒圆形。

11、成形为鞍形的两个接口表面可以通过与密封沟槽的机加工接续的轮廓铣削来实现。因此，在不更换工具的情况下，接口表面可以在密封沟槽的延续部分中被成形为鞍形。

12、成形为鞍形的接口表面的截面的曲率半径和/或成形为倒圆形的接口表面的曲率半径例如大于或等于2mm。

13、成形为鞍形的接口表面的截面的曲率半径和/或成形为倒圆形的接口表面的曲率半径例如小于或等于5mm。

14、所述真空泵可以具有至少一个第二密封件，其包括：

15、-插设在相应的端件与半壳之间的第一和第二环形端部，和

16、-连接环形端部的两个侧轨，所述侧轨插设在半壳之间，第一密封件布置在第二密封件内部，使得第一密封件和至少一个第二密封件形成至少两个连续的气体密封屏障。

17、密封屏障的倍增使得可以确保从外部朝向内部以及从内部朝向外部的良好密封，并且可以使用能够提供腐蚀性气体和/或耐热性能水平随着与泵送室的距离增加而降低的不同材料。具体地，可以设想位于内侧的至少一个第一密封件由比第二密封件的材料尤其是更耐腐蚀、耐磨和/或耐高温的材料形成。因此，第二密封件的材料可以比第一内部密封件的材料更经济，同时在安全性方面是可以接受的。第二密封件例如由氟化弹性体材料(fkm)制成，并且第一密封件例如由全氟弹性体材料(ffkm)制成。

18、从半壳开口的密封沟槽的所有接口表面例如成形为鞍形，以便为每个密封件形成平滑过渡部。接口表面可以被成形为面向被成形为第一半壳的鞍形的多个接口表面的倒圆形。

19、所述真空泵可以具有加热装置，其被配置为将定子加热到高于150℃的温度。

20、定子的半壳例如形成串联安装在真空泵的吸入孔口和输送孔口之间的至少两个泵级。

技术特征：

1.一种干式真空泵(1)，具有：

2.根据权利要求1所述的真空泵(1)，其特征在于，第二半壳(4)具有从所述半壳(3，4)面向所述第一半壳(3)的接口表面(17)开口的至少一个接口表面(18)，所述接口表面(18)被成形为倒圆形，以便形成用于所述第一密封件(14)的平滑过渡部。

3.根据权利要求2所述的真空泵(1)，其特征在于，被成形为倒圆形的所述接口表面(18)的曲率半径(r2)大于或等于2mm。

4.根据权利要求2和3中任一项所述的真空泵(1)，其特征在于，被成形为倒圆形的所述接口表面(18)的曲率半径(r2)小于或等于5mm。

5.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(1)，其特征在于，所述半壳(3，4)具有至少一个相应的半凹部(13)，所述半凹部被成形为与所述端件(5，6)的鼻部(12)配合，所述至少一个接口表面(17，18)通到所述半凹部(13)中。

6.根据权利要求2至4中任一项和权利要求5所述的真空泵(1)，其特征在于，被成形为倒圆形的两个接口表面(18)是通过与所述第二半壳(4)的半凹部(13)的机加工接续的轮廓铣削来实现的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(1)，其特征在于，被成形为鞍形的两个接口表面(17)是通过与密封沟槽(16)的机加工接续的轮廓铣削来实现的。

8.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(1)，其特征在于，被成形为鞍形的所述接口表面(17)的截面的曲率半径(r1)大于或等于2mm。

9.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(1)，其特征在于，被成形为鞍形的所述接口表面(17)的截面的曲率半径(r1)小于或等于5mm。

10.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(1)，其特征在于，所述真空泵(1)具有至少一个第二密封件(15)，所述第二密封件(15)包括：

11.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(1)，其特征在于，所述真空泵(1)具有加热装置(11)，所述加热装置(11)配置成将所述定子(2)加热到高于150℃的温度。

12.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(1)，其特征在于，所述定子(2)的所述半壳(3，4)形成串联安装在所述真空泵(1)的吸入孔口(7)和输送孔口(8)之间的至少两个泵级(t1-t6)。

技术总结
一种干式真空泵(1)，具有两个转子轴和定子(2)，所述定子(2)至少具有互补的第一和第二半壳，其中第一半壳(3)具有设置在半壳(3，4)的接合表面(10)中的至少一个密封沟槽(16)，从而容纳第一密封件(14)的侧轨(14b)，所述密封沟槽(16)的底部具有在半壳(3，4)之间开口的至少一个接口表面(17)，所述接口表面(17)被成形为“鞍形”，以便为第一密封件(14)形成平滑过渡部。

技术研发人员：E·曼达拉兹,Y·奥利维尔,S·索米尔,P·菲利普
受保护的技术使用者：普发真空公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16