一种空间用爪型干式真空泵的制作方法

本发明属于真空获得设备领域，尤其涉及一种空间用爪型干式真空泵。

背景技术：

作为常用的真空获得设备，爪型干式真空泵转子对之间及转子对与泵腔之间均无摩擦，无返油现象，综合效率高。中国专利曾公开过多种爪型干式真空泵，例如：发明专利CN 102287375 A公开了一种爪型立式无油真空泵，实用新型专利CN 201843783 U公开了一种爪式无油真空泵，发明专利CN 101033747A公开了一种爪型干式真空泵转子，现有专利中对爪型干式真空泵的结构型式、转子型线、密封结构都进行了较为详尽的说明，但是诸多发明均采用润滑油箱对传动齿轮及轴承进行润滑冷却，对油封结构的可靠性要求较高；同时，现有大多爪式真空泵转子多采用单爪结构且没有相应的润滑措施，导致真空泵效率较低。针对空间环境产品的特殊要求，如高可靠、高效率、轻质化等特点，现有产品并不能满足空间环境的使用要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种空间用爪型干式真空泵，用以解决现有技术中润滑效果不佳，真空泵效率偏低的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种空间用爪型干式真空泵，包括泵体、驱动电机、消音器、同步齿轮、转子、主动轴系和从动轴系，其特殊之处在于：所述转子采用非对称奇异转子，包括主动转子和从动转子，所述转子位于转子腔内。

进一步的，所述主动转子和从动转子外表面和转子腔内表面均喷涂有自润滑涂层。

进一步的，所述同步齿轮位于齿轮腔内，同步齿轮表面喷涂有固体自润滑涂层和真空低挥发润滑脂。

进一步的，所述转子腔与齿轮腔之间设置有涨圈。

进一步的，所述主动轴系和从动轴系上均设置有角接触球轴承和深沟球轴承，所述角接触球轴承和深沟球轴承均充填有真空低挥发性润滑脂。

进一步的，所述角接触球轴承选用双列轴承。

进一步的，所述泵体和消音器采用铝合金或者钛合金材料。

本发明所述的爪型干式真空泵与传统技术相比，具有的优点和积极效果如下：该真空泵泵体转子腔、主动转子及从动转子喷涂自润滑涂层，提高了真空泵工作可靠性，使用非对称奇异转子来提高真空泵效率；同步齿轮无油润滑，消除了失重环境下液体爬附隐患，使用自润滑涂层及润滑脂的复合润滑提高了同步齿轮工作可靠性；支撑轴承选用密封润滑脂的自润滑轴承，保证了轴承长期可靠工作；该真空泵部件大量采用高强度、低密度的钛合金及铝合金材料，明显降低了产品重量。

附图说明

图1为本发明实施例整体外形结构示意图；

图2为本发明实施例整体横截面结构示意图；

图3为本发明实施例主动轴系横截面结构示意图；

图4为本发明实施例从动轴系横截面结构示意图；

图5为本发明实施例主动转子及从动转子结构示意图；

图中，1—驱动电机；2—密封端盖；3—泵体；4—吊环；5—进气管路；6—泵端盖；7—齿轮腔盖板；8—消声器；9—锁紧螺母；10—小轴套；11—大轴套；12—同步齿轮；13—传动平键；14—角接触球轴承；15—橡胶圈；16—主动转子；17—压紧轴帽；18—压紧螺钉；19—涨圈；20—涨圈轴套；21—主动轴；22—深沟球轴承；23—密封圈；24—从动轴压紧轴帽；25—从动转子；26—从动轴；27—从动轴系；28—O型橡胶圈；29—压紧盖板；30—主动轴系；31—联轴器；32—电连接器。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，本发明实施例提供一种空间用爪型干式真空泵，被抽吸介质从进气管路5进入泵体3转子腔，然后经过消声器8降噪处理后直排外界；齿轮腔盖板7与泵体3通过特制螺纹连接；该真空泵为单级转子结构，转子对悬臂放置。泵体3、泵端盖6及消声器8采用密度小、比强度高的铝合金或者钛合金材料，降低产品重量。泵体3与驱动电机1采用法兰连接，为便于同步齿轮12安装，泵体3侧面加工有装配窗口，采用齿轮腔盖板7密封；泵体3为了冷却降温，在其转子腔部分加装散热肋片；泵体3与基座采用螺纹安装，采用4个安装支腿进行连接，每个支腿使用2个螺纹连接，在各支腿处加装耳片提高泵体3连接强度。

如图2所示，实施例主要包括驱动电机1、泵体3、泵端盖6、主动轴系30、从动轴系27、密封端盖2、压紧盖板29、联轴器31以及吊环4。通过电连接器32控制驱动电机1平稳工作，驱动电机1的类型为直流无刷电机，电机壳体设置散热肋片，驱动电机1通过联轴器31与主动轴系30连接，从动轴系27与主动轴系30采用同步齿轮12反向旋转传递扭矩。压紧盖板29、泵体3与泵端盖6形成真空泵转子工作域，泵端盖6与泵体3采用O型橡胶圈28进行静密封。密封端盖2与泵体3采用螺纹连接、橡胶圈密封，对泵体3齿轮腔进行静密封；吊环4与泵体3盲孔螺纹连接，便于真空泵产品吊装拆卸。

如图3所示，主动轴系30主要由锁紧螺母9、小轴套10、大轴套11、同步齿轮12、传动平键13、角接触球轴承14、橡胶圈15、主动转子16、压紧轴帽17、压紧螺钉18、涨圈19、涨圈轴套20、主动轴21、深沟球轴承22、密封圈23组成。主动轴系30两端分别采用锁紧螺母9和压紧螺钉18进行轴系预紧，其中锁紧螺母9采用双重预紧。同步齿轮12与主动轴21采用传动平键13连接，其轴向位置通过小轴套10和大轴套11进行调整，同步齿轮12无油润滑，采用固体自润滑涂层和真空润滑脂复合润滑方式来提高工作可靠性。主动转子16位于主动轴21尾端，悬臂支撑，随同步齿轮12同步旋转，其通过压紧轴帽17和压紧螺钉18轴向压紧固定；主动转子16表面热喷涂固体自润滑涂层。深沟球轴承22位于主动轴21起始端，靠近驱动电机1；角接触球轴承14位于主动轴21尾端，靠近主动转子16，其中，角接触球轴承14选用双列轴承。主动轴系30通过联轴器31与驱动电机1连接。

如图4所示，从动轴系27主要由从动轴压紧轴帽24、深沟球轴承22、大轴套11、传动平键13、角接触球轴承14、涨圈19、橡胶圈15、压紧轴帽17、压紧螺钉18、同步齿轮12、从动轴26、涨圈轴套20、从动转子25组成。从动轴系27两端采用压紧螺钉18进行轴系预紧，其中从动轴压紧轴帽24和压紧轴帽17分别对深沟球轴承22和角接触球轴承14轴向定位。同步齿轮12与从动轴26采用传动平键13连接，其轴向位置通过大轴套11进行调整，保证与主动轴系30上同步齿轮安装位置相同，同步齿轮12无油润滑，采用固体自润滑涂层和真空润滑脂复合润滑方式来提高可靠性。从动转子25位于从动轴26尾端，悬臂支撑，其通过压紧轴帽17和压紧螺钉18轴向压紧固定；从动转子25表面热喷涂固体自润滑涂层。深沟球轴承22位于从动轴26起始端，靠近密封端盖2；角接触球轴承14位于从动轴26尾端，靠近从动转子25。

如图3-图5所示，从动轴系27在同步齿轮12的驱动下与主动轴系30同步反向旋转，进而带动主动轴系30上主动转子16和从动轴系27上从动转子25抽吸气体工作，主动转子16和从动转子25的外形轮廓如图5所示。主动转子16和从动转子25类型采用非对称奇异转子，对应反向旋转，旋转一周完成两次吸、排气进程；主动转子16和从动转子25分别与泵体3、泵端盖6和压紧盖板29保持固定间隙不变；主动转子16和从动转子25分别与泵体3、泵端盖6和压紧盖板29均采用不同特性的固体自润滑涂层，以避免泵工作过程中可能出现的瞬时磕碰对真空泵性能产生影响。主动轴系30中主动转子16与泵体3、从动轴系27中从动转子25与泵体3齿轮腔均采用压紧盖板29进行隔离，采用涨圈19和涨圈轴套20组成的动密封对泵体3齿轮腔和转子腔进行密封，确保真空泵性能稳定且排出气体洁净无污染。