具有橫向壁的多級(jí)泵的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及具有多個(gè)泵送級(jí)(12、14、16、18)的多級(jí)真空泵(10)。泵包括形成相應(yīng)泵送級(jí)的泵送室(32、34、36、38)的定子和用于支撐多個(gè)轉(zhuǎn)子(44a、44b；46a、46b；48a、48b；50a、50b)以在相應(yīng)泵送室中的旋轉(zhuǎn)的至少一根軸(40、42)。定子包括在多個(gè)定子級(jí)的軸向范圍上延伸從而界定所述至少一根軸并形成多個(gè)定子級(jí)的內(nèi)部輪廓的一件式定子封殼(20)和位于定子級(jí)的任一軸向側(cè)上以形成相應(yīng)的泵送室的多個(gè)橫向壁(22、24、26、28、30)。橫向壁之一是在定子級(jí)之間的級(jí)間(26、28、30)，并且定子封殼構(gòu)造成界定級(jí)間以將所述級(jí)間從定子零件徑向向內(nèi)地定位。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有橫向壁的多級(jí)泵

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種多級(jí)真空泵和這樣的泵的定子。

【背景技術(shù)】
[0002] 真空泵可由諸如羅茨或爪式泵的正排量泵形成，其具有串聯(lián)連接的一個(gè)或多個(gè)泵 送級(jí)。多級(jí)泵是期望的，因?yàn)樗鼈兣c串聯(lián)的多個(gè)泵相比牽涉較低的制造成本和組裝時(shí)間。
[0003] 多級(jí)羅茨或爪式泵典型地以?xún)煞N共同形式中的一種形式制造和組裝，也就是說(shuō)作 為定子堆疊或蛤殼。
[0004] 在圖10中示出了具有定子堆疊布置的泵110。泵110包括多個(gè)泵送級(jí)112、114、 116、118。泵送級(jí)中的每個(gè)泵送級(jí)包括轉(zhuǎn)子布置（未示出）和定子布置120、122、124、126， 以用于將流體從每級(jí)的入口泵送至出口。一個(gè)泵送級(jí)的出口與相鄰的下游級(jí)的入口流體連 通，使得通過(guò)泵獲得的壓縮是級(jí)中的每級(jí)的累積。級(jí)間布置128、130、132夾置于相鄰的泵 送級(jí)。級(jí)間布置將相鄰泵送級(jí)的泵送室分開(kāi)，并將流體從上游泵送級(jí)的出口輸送至下游泵 送級(jí)的入口。兩塊頂板134、136位于泵送堆疊的每端。頂板分別地將最上游的和最下游的 泵送級(jí)的泵送室與諸如變速箱和馬達(dá)的泵的其他部件分開(kāi)，并將流體輸送到第一泵送級(jí)的 入口中和從最后的泵送級(jí)的出口輸送出流體。因此，泵由層合到一起以形成泵的多個(gè)離散 層制成。層合可合適地通過(guò)一個(gè)或多個(gè)錨桿獲得并用諸如螺栓的緊固件緊固，該一個(gè)或多 個(gè)錨桿穿過(guò)層中的每層中的孔隙。在此，定子布置將被稱(chēng)作是定子片，并且級(jí)間布置將被簡(jiǎn) 稱(chēng)作是級(jí)間。
[0005] 在圖11中示出了通過(guò)泵110的截面。在圖11中示出了轉(zhuǎn)子布置，并且該轉(zhuǎn)子布置 包括多個(gè)轉(zhuǎn)子級(jí)138、140、142、144,該多個(gè)轉(zhuǎn)子級(jí)138、140、142、144在該示例中分別包括 一對(duì)協(xié)同操作的轉(zhuǎn)子A、B。為了不會(huì)用附圖標(biāo)記過(guò)度填充附圖，僅第一轉(zhuǎn)子級(jí)138加注A、 B。轉(zhuǎn)子A為了旋轉(zhuǎn)由軸146支撐，并且轉(zhuǎn)子B為了旋轉(zhuǎn)由軸148支撐。在旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子級(jí)將 流體從級(jí)的入口泵送至級(jí)的出口，使得流體通過(guò)級(jí)從泵入口（入）被泵送至泵出口（出）。
[0006] 在組裝中，將泵的單獨(dú)的部件按次序堆疊到一起。組裝第一頂板134和軸146、 148。典型地用銷(xiāo)子使定子級(jí)120靠著頂板134就位。頂板和定子級(jí)中的一個(gè)或兩者可包 括接納〇形圈的環(huán)形槽，用于密封頂板與定子級(jí)之間的界面。轉(zhuǎn)子112被安裝在軸上，并且 可具有用于將轉(zhuǎn)子定位在正確位置的帶鍵（keyed)布置。級(jí)間128之后再次典型地使用銷(xiāo) 子并具有用于在界面之間密封的〇形圈而靠著定子級(jí)120安裝。以相似的方式組裝泵堆疊 的其余部分，并且可夾緊堆疊，以阻止部件之間在軸向方向上的運(yùn)動(dòng)。在有些布置中，每個(gè) 級(jí)間與相鄰的定子級(jí)成整體，并且如上所述相似地組裝該整體部件。同樣將顯而易見(jiàn)的是， 可以不同的次序組裝泵，例如，可最后安裝頂板。
[0007] 在替代性布置中，定子部件可包括先前所提及的定子部件中的兩個(gè)，例如零件122 和130可以是整體的，只要這樣的整體部件形成不多于一個(gè)級(jí)間。
[0008] 必須精確地控制轉(zhuǎn)子與級(jí)間或頂板之間的軸向間距或間隙，因?yàn)榉駝t泵送的流體 可通過(guò)軸向間隙從泵送室的低真空區(qū)域泄露至高真空區(qū)域。當(dāng)精確地機(jī)械加工部件的時(shí) 候，在部件構(gòu)造中不可避免地存在需要將公差強(qiáng)加于泵設(shè)計(jì)的變化，這可能增大轉(zhuǎn)子與級(jí) 間或頂板之間的軸向間隙。泵堆疊受害于由部件之間的許多界面中的每個(gè)界面提供的公差 的累積。在圖示的泵中，存在八個(gè)這樣的界面。因此，將了解到的是，不能精確地控制轉(zhuǎn)子 和級(jí)間或頂板的相對(duì)定位，這導(dǎo)致泵送流體的泄露或轉(zhuǎn)子與級(jí)間或頂板之間的接觸。
[0009] 部件尺寸的變化能導(dǎo)致過(guò)度的間隙或?qū)е乱赖牟蛔愕拈g隙。為了消除咬死的可 能性，將增大標(biāo)稱(chēng)間隙，這導(dǎo)致過(guò)度的間隙和削弱的真空性能的可能。繼而，這可導(dǎo)致對(duì)具 有相關(guān)的復(fù)雜性和成本的提升的附加泵送級(jí)的需求。
[0010] 另外，由于每個(gè)界面需要密封，大量界面需要大量密封件，其每一個(gè)是潛在的泄露 源。密封件可能沒(méi)有被正確地組裝；0形圈通過(guò)化學(xué)侵蝕隨著時(shí)間的過(guò)去而降解；并且鄰接 0形圈的有瑕疵的密封面除了其他之外外全部有作用于密封下降。
[0011] 對(duì)0形圈的需求提高泵的成本，并增加用于0形圈槽的附加機(jī)械加工。銷(xiāo)子和銷(xiāo) 孔同樣有作用于制造成本。
[0012] 在EP0480629中公開(kāi)了變型的定子堆疊布置。該文獻(xiàn)公開(kāi)了端對(duì)端結(jié)合到一起的 定子零件的堆疊16。級(jí)間17被徑向地定位在相應(yīng)定子零件內(nèi)。用0形圈密封級(jí)間的外周 和定子零件之間的軸向界面。該布置受害于以上更詳細(xì)地描述的定子布置的缺點(diǎn)中的許多 缺點(diǎn)。定子零件之間的界面需要密封和緊固到一起，以防止泵送流體從泵漏出。同樣不可 避免地存在軸向公差的累積，這限制設(shè)計(jì)一種精確泵的能力。
[0013] 替代性的泵布置包括如圖12所圖示的所謂蛤殼。泵150包括兩個(gè)定子零件或外 殼152、154。從附圖的角度更詳細(xì)地示出了定子零件154,并且定子零件152具有對(duì)應(yīng)的構(gòu) 造。定子零件154包括與零件152 -起形成定子級(jí)155、156、157、158、159、160的頂板部 164、166和級(jí)間168、170、172、174、176。頂板和級(jí)間具有凹進(jìn)178,該凹進(jìn)178當(dāng)被組裝時(shí) 接納轉(zhuǎn)子支撐在其上的兩根軸。
[0014] 在組裝中，如由圖12中的箭頭所示地使轉(zhuǎn)子和軸（未示出）靠攏并由銷(xiāo)子定位在 合適的位置，然后密封并夾緊，以形成泵。典型地用墊圈或密封劑密封第一與第二定子零件 之間的界面174,該墊圈或密封劑與先前所討論的0形圈相比固有地不更抗泄露。
[0015] 需要嚴(yán)格地控制轉(zhuǎn)子與定子級(jí)之間的徑向間距或公差，以使得轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)期間可 有效地掃過(guò)泵送室的內(nèi)表面并阻止流體經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子的泄露。在蛤殼定子中，由于不能和定子 堆疊的孔一樣容易或精確地機(jī)械加工定子輪廓，所以徑向公差更大。另外地，在兩個(gè)定子半 部之間的潛在非對(duì)準(zhǔn)的情況下需要軸向公差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明提供一種改進(jìn)的真空泵。本發(fā)明提供一種多級(jí)真空泵，包括：形成多個(gè)泵送 室的定子和用于支撐多個(gè)轉(zhuǎn)子以在相應(yīng)泵送室中旋轉(zhuǎn)的至少一根軸，定子包括：繞軸包圍 多個(gè)軸向相鄰的泵送室的一件式定子封殼和從定子封殼徑向向內(nèi)并在軸向相鄰的泵送室 之間定位的至少一個(gè)級(jí)間橫向壁。
[0017] 本發(fā)明還提供一種用于多級(jí)泵的定子。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 為了可良好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在將參考附圖描述僅作為示例給出的本發(fā)明的一些 實(shí)施例，其中： 圖1示意性地示出通過(guò)多級(jí)真空泵的橫截面； 圖2示出沿著圖1中的線(xiàn)II - II的徑向橫截面； 圖3是圖1所示的定子零件的簡(jiǎn)化視圖； 圖4a、4b和4c示出在組裝期間與轉(zhuǎn)子和橫向壁一起的變型定子零件；以及 圖5示出另一變型的定子零件和橫向壁； 圖6a至6d示出橫向壁與定子零件的緊固； 圖7示出將橫向壁與定子零件緊固的另一者； 圖8更詳細(xì)地示出級(jí)間橫向壁； 圖9A是通過(guò)變型的泵的橫截面，并且圖9B是固定布置的放大圖； 圖10示出具有定子堆疊布置的真空泵； 圖11示出通過(guò)圖10所示的真空泵的橫截面；以及 圖12示出蛤殼型真空泵的透視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 參考圖1，示出了具有多個(gè)泵送級(jí)12、14、16、18的多級(jí)真空泵10。在該示例中，設(shè) 置四個(gè)泵送級(jí)，但取決于需求，可以存在兩個(gè)、三個(gè)或多于四個(gè)泵送級(jí)。泵包括定子，該定子 包括形成相應(yīng)泵送級(jí)的泵送室32、34、36、38的部件20、22、24、26、28、30。圖1示出了其中存 在兩根軸40、42的羅茨泵或爪型泵，該兩根軸40、42為了在相應(yīng)的泵送室32、34、36、38中 的旋轉(zhuǎn)而支撐多個(gè)相互嚙合的轉(zhuǎn)子副44a、44b ;46a、46b ;48a、48b ;50a、50b。諸如在每個(gè)泵 送室中具有支撐單個(gè)轉(zhuǎn)子的單軸的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片泵的其他類(lèi)型的泵送機(jī)構(gòu)屬于本發(fā)明的范圍。
[0020] 如圖1所示，定子包括一件式定子零件或封殼20,其界定軸向軸并形成多個(gè)定子 級(jí)的內(nèi)部輪廓52。該布置用以區(qū)別于其中定子零件界定軸但僅限定一個(gè)定子級(jí)的內(nèi)部輪廓 的已知定子堆疊布置。同樣地，本布置用以區(qū)別于其中定子零件僅部分地圍繞軸延伸并具 有形成多個(gè)泵送室的定子級(jí)的部分的內(nèi)部輪廓的已知蛤殼布置。
[0021] 還參考圖2,所述圖2示出了沿著通過(guò)泵送級(jí)16的線(xiàn)II - II而截取通過(guò)圖1中所 述泵的徑向橫截面。將意識(shí)到的是，泵送級(jí)12、14和18具有相似的橫截面。定子零件20 形成四個(gè)定子級(jí)中的每個(gè)定子級(jí)的內(nèi)部輪廓52。在使用中，定子級(jí)的內(nèi)部輪廓52在旋轉(zhuǎn) 期間被轉(zhuǎn)子44至50掃過(guò)。維持轉(zhuǎn)子的徑向末端與內(nèi)部輪廓52之間的小間隙，以允許在使 用期間的膨脹。定子零件20的外輪廓54可以是諸如塊的任何合適的形狀。然而，優(yōu)選地 是，外輪廓相對(duì)薄，以允許將熱量傳送離開(kāi)泵送室，并且在該情況下，外輪廓54可近似地是 與內(nèi)部輪廓相同的形狀。
[0022] 再次參考圖1，多個(gè)橫向壁22、24、26、28、30位于定子級(jí)的任一軸向側(cè)上，以形成 泵送室32、34、36、38。橫向壁22、24是位于定子零件的軸向端的所謂的頂板。如有需要，頂 板中的一塊頂板可與定子零件20整體地形成。由于橫向壁26、28、30位于兩個(gè)相鄰的定子 級(jí)之間，所以它們是所謂的級(jí)間。定子零件20被構(gòu)造成界定用于橫向壁的從定子零件徑向 向內(nèi)定位的橫向壁26、28、30。固定裝置56將級(jí)間固定就位。本發(fā)明涉及具有兩級(jí)或更多 級(jí)的多級(jí)泵，并且在僅具有兩級(jí)的泵中，僅需要從定子零件20徑向向內(nèi)定位一個(gè)級(jí)間。
[0023] 不同于先前所討論的其中每個(gè)定子零件繞一根或多根軸線(xiàn)延伸僅大約180°的蛤 殼布置，定子零件包圍泵的一根或多根軸線(xiàn)，并延伸通過(guò)360°。另外，定子零件限定與一 個(gè)或多個(gè)級(jí)間一起形成多個(gè)泵送室的多個(gè)定子級(jí)。該布置不同于先前所討論的定子堆疊布 置，其中，定子零件包圍泵的軸線(xiàn)并延伸到360°，但每個(gè)定子零件僅限定單定子級(jí)。
[0024] 因此，定子零件或機(jī)殼具有部分或完全延伸通過(guò)機(jī)殼的縱向或軸向延伸的內(nèi)部空 腔。圖3為了清楚起見(jiàn)示出了沒(méi)有泵的其他零件的定子零件20的空腔64。頂板的位置60 和級(jí)間的位置62由虛線(xiàn)示出。示出并且以下更詳細(xì)地描述級(jí)間能被固定就位的形成物58。 如圖3所示，通過(guò)定子級(jí)中的每個(gè)定子級(jí)的橫截面是總體上一致的，并且從一級(jí)到下一級(jí) 的橫截面同樣是一致的。因此，級(jí)間通常具有相似的尺寸和形狀。
[0025] 在圖4所示的替代性布置中，每級(jí)的橫截面可以是一致的，但從一級(jí)到下一級(jí)而 改變。定子級(jí)朝著示意圖中的右邊(其典型地為泵的上游泵送級(jí))具有較大的體積。圖4示 意性地示出了泵的三個(gè)制造階段。在圖4a中，與在未組裝狀況下與兩個(gè)級(jí)間26、28 -起地 示出了定子零件20。在圖4b中的部分組裝狀況下，通過(guò)內(nèi)部空腔64將第一轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)子44 插入并在一根或多根軸（未示出）上定位就位。然后通過(guò)空腔將第一級(jí)間26插入并鎖定 就位。隨后，在軸上將第二轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)子46鎖定就位，并通過(guò)空腔64將第二級(jí)間28插入并 鎖定就位。在圖4c中的完全組裝的狀況下，將第三轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)子48鎖定在一根或多根軸上 的合適的位置，并且在定子零件20的軸向端將頂板22、24固定就位。
[0026] 在又一替代中，相鄰橫向壁之間的軸向間距A1、A2、A 3、A4、A5(圖5)可根據(jù)泵送需 求從一個(gè)定子級(jí)到下一定子級(jí)而改變。在一個(gè)示例中，如先前所討論地，可將級(jí)間定位在定 子零件的預(yù)定形成物處。在這點(diǎn)上，固定裝置被構(gòu)造成用于將級(jí)間中的至少一個(gè)和優(yōu)選地 所有級(jí)間沿著定子零件的軸向范圍定位在任一選擇的位置。級(jí)間可被干涉安裝在定子20 內(nèi)，并且可具有包括用于對(duì)定子20的內(nèi)表面密封的密封材料的徑向外周。
[0027] 在如圖5所示的另一示例中，在定子零件中級(jí)間的位置不是預(yù)定的并且能通過(guò)操 作性地組裝泵而就地選擇。在組裝的時(shí)候選擇級(jí)間位置中，其可能從間隙消除轉(zhuǎn)子和定子 部件制造變化的容差中的某些，從而在不提高制造成本的情況下改善機(jī)器的性能。在這點(diǎn) 上，一個(gè)或多個(gè)級(jí)間可被布置成在相鄰的轉(zhuǎn)子之間浮動(dòng)。浮動(dòng)的級(jí)間沒(méi)有被固定至定子，并 且在軸向方向上自由運(yùn)動(dòng)。級(jí)間的角度運(yùn)動(dòng)依靠級(jí)間和定子的內(nèi)表面的互補(bǔ)形狀防止。軸 向運(yùn)動(dòng)由鄰近浮動(dòng)級(jí)間的轉(zhuǎn)子的軸向端限制。優(yōu)選地，級(jí)間和轉(zhuǎn)子的軸向端涂有減摩材料， 以減小對(duì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的阻力和減輕摩擦加熱。由于浮動(dòng)級(jí)間將由相鄰的轉(zhuǎn)子而不是通過(guò)固定 至定子封殼來(lái)被定位就位，并且由于能從泵間隙去除熱膨脹容差中的許多，所以該布置允 許所需的總軸向間隙的進(jìn)一步減小。
[0028] 圖6更詳細(xì)地示出了圖1所示的固定裝置56的布置。圖6a示出了在切向方向上 看到的圖1所示的部分VI的放大截面，同時(shí)圖6b示出了在軸向方向上看到的相同部分。圖 6c和6d示出了在安裝之前的緊固件58。
[0029] 緊固件58包括固定零件66,所述固定零件66在第一狀況下允許通過(guò)定子零件20 插入級(jí)間26,并且在第二狀況下允許將級(jí)間固定就位。頭部零件68可操作，用于使固定零 件在第一與第二狀況之間轉(zhuǎn)換。固定零件包括優(yōu)選地具有漸縮厚度的部分弧形的凸緣。定 子零件20具有在內(nèi)部輪廓52中形成的底切槽70,用于接納在第二狀況下的固定零件。級(jí) 間26具有用于接納緊固件的空腔72?？涨粡较蛳蛲忾_(kāi)口，以當(dāng)凸緣在第二狀況下時(shí)允許弧 形凸緣從級(jí)間突出，并且軸向開(kāi)口，以允許操作員將工具插入到頭部零件中以操作。頭部零 件被成形為接納用于使固定零件在狀況之間旋轉(zhuǎn)的互補(bǔ)成形的工具。
[0030] 優(yōu)選地，圍繞級(jí)間的周邊設(shè)置至少三個(gè)緊固件58,用于將級(jí)間固定至定子零件。
[0031] 在使用中，當(dāng)固定零件66在第一狀況下的時(shí)候，通過(guò)定子零件插入級(jí)間26。從定 子零件的內(nèi)輪廓52徑向向內(nèi)延伸的唇緣78可設(shè)置用于定位級(jí)間。當(dāng)在正確的位置時(shí)，工 具用于使緊固件58或每個(gè)緊固件58的凸緣旋轉(zhuǎn)，使得其突出到定子零件20的底切槽70 中。凸緣的最薄部分首先進(jìn)入凹槽，并且繼續(xù)旋轉(zhuǎn)使凸緣的較厚部分與凹槽的軸向面74、76 接合，用于將級(jí)間精確定位并鎖定就位。
[0032] 在如圖7所示的替代性固定布置中，在定子零件20的內(nèi)部輪廓52中以斜角形成 有閉孔80。在級(jí)間中形成有從級(jí)間的軸向端面傾斜地一直延伸至徑向周邊的通孔82。通 過(guò)對(duì)準(zhǔn)的孔80、82插入緊固件，以將級(jí)間固定就位?？?0、82中的一個(gè)或兩者可以是螺紋 的，以接納螺紋緊固件58。在螺紋孔中的緊固件的緊固可被布置成使級(jí)間在小的程度上靠 著定子的內(nèi)壁膨脹，以改善密封。
[0033] 在又一布置中，可干涉安裝級(jí)間，以將它們?cè)诙ㄗ臃鈿ぶ泄潭ň臀?。在該情況下， 定子封殼不需要設(shè)置有固定形成物，并且可具有平滑的內(nèi)表面。替代性地，內(nèi)表面可設(shè)置有 環(huán)形唇緣，用于在固定之前將級(jí)間定位就位。在組裝中，級(jí)間由諸如金屬或金屬合金的經(jīng)受 熱膨脹的材料制成。在插入定子封殼之前，通過(guò)任何合適的方法使級(jí)間冷卻，使得其收縮。 優(yōu)選地，其收縮以使得其外輪廓正好安裝在定子封殼內(nèi)，并因此能沿著封殼插入，直到其鄰 接環(huán)形唇緣為止。然后允許級(jí)間在環(huán)境溫度狀況下變暖，使得其經(jīng)受熱膨脹并被干涉安裝 就位。在替代中，可加熱定子封殼，使得其經(jīng)受熱膨脹，以允許插入級(jí)間，然后被允許冷卻以 產(chǎn)生干涉安裝。
[0034] 在圖8中示出了用于爪型泵的示例性級(jí)間橫向壁26。級(jí)間的外部輪廓84被成形 為與定子零件的內(nèi)部輪廓52對(duì)應(yīng)，使得級(jí)間在組裝期間能在軸向方向上穿過(guò)定子零件的 內(nèi)部空腔64。級(jí)間26包括用于接納軸40、42(在圖1中示出）的兩個(gè)孔86、88?？字械囊?個(gè)孔88被構(gòu)造成提供從上游泵送室到下游泵送室的入口的出口。在該示例中的輪廓84適 合于羅茨或爪型泵送布置，其中，轉(zhuǎn)子通常在相應(yīng)的泵送室部中旋轉(zhuǎn)，并且如圖所示的級(jí)間 的左和右手凸起部與相應(yīng)的泵送室部互補(bǔ)地構(gòu)造成。在替代性布置中，尤其地如果在插入 定子封殼之前組裝轉(zhuǎn)子與級(jí)間子組件，則級(jí)間可由兩個(gè)零件形成，以便被安裝至轉(zhuǎn)子和驅(qū) 動(dòng)軸。
[0035] 在圖9A和9B中示出了圖1實(shí)施例的變型。兩個(gè)實(shí)施例的相同特征將被給予相同 的附圖標(biāo)記，并且圖9的說(shuō)明將省略以上已包含的任何方面。
[0036] 在圖9中，其中將級(jí)間緊固至一件式定子零件的方式與圖1的布置不同。更詳細(xì) 地，一件式定子部件90包括與級(jí)間91、92、93對(duì)準(zhǔn)的多個(gè)通孔94。緊固件95被構(gòu)造成用于 部分地延伸通過(guò)通孔中的每個(gè)通孔，并與級(jí)間的閉孔96接合。通孔94具有用于在徑向方 向上定位緊固件的埋頭肩部。圖9A示出了六個(gè)這樣的緊固布置，并且圖9B示出了如由圖 9A中的圓圈IX B標(biāo)記的一個(gè)這樣的布置的放大圖。
[0037] 可通過(guò)首先組裝轉(zhuǎn)子與級(jí)間子組件來(lái)組裝圖9A所示的泵。然后可將子組件插入 到定子部件90中。當(dāng)在合適的位置時(shí)，通過(guò)用緊固件95將級(jí)間91、92、93中的每個(gè)級(jí)間緊 固至定子部件90來(lái)將子組件緊固就位。在緊固之后，優(yōu)選地用封閉構(gòu)件98封閉并用密封 劑密封通孔94。這樣，能在插入定子封殼90之前相對(duì)于軸40、42固定轉(zhuǎn)子，并因此能更精 確地控制多個(gè)轉(zhuǎn)子的角度對(duì)準(zhǔn)。在另一變型中，轉(zhuǎn)子可與軸整體地制成。然而，如果是這種 情況，則級(jí)間中的每個(gè)級(jí)間必須由至少兩個(gè)部件(其能夠在轉(zhuǎn)子之間中組裝到一起）制成。 當(dāng)變型布置可能比圖1的布置更易于泄露的時(shí)候，它們受益于提高的轉(zhuǎn)子對(duì)準(zhǔn)。取決于特 定的泵送需求，即使泄露可能增大，精確的轉(zhuǎn)子對(duì)準(zhǔn)可能是期望的。
[0038] 在圖9的布置的變型中，所述固定可與相對(duì)于圖6所描述的相似。具有弧形凸緣 的緊固件可被定位在定子封殼中，并且可通過(guò)在封殼中穿過(guò)孔而接近，以用工具使緊固件 旋轉(zhuǎn)，從而使得其接合并鎖定所述級(jí)間就位。
[0039] 根據(jù)所討論的實(shí)施例，能替代性地將轉(zhuǎn)子與級(jí)間組裝在定子內(nèi)。當(dāng)級(jí)間在定子20 內(nèi)時(shí)，其于是能被鎖定就位。由于泵送流體總是被維持在定子封殼內(nèi)，所以該布置意味著存 在對(duì)密封的降低的需求。該布置能與已知設(shè)計(jì)形成對(duì)比，在所述已知設(shè)計(jì)中，不僅必須典型 地用螺栓將定子零件緊固到一起，而且必須設(shè)置密封件，以防止流體在定子零件之間從泵 漏出。在本布置中，不需要這樣的密封件和緊固件，因此定子體可制得更薄，因?yàn)槠洳槐厝?納密封件或緊固件。更薄的定子更適合從泵送室散發(fā)熱。諸如護(hù)套的另外的冷卻裝置可被 定位成更靠近熱增源。由于能容易地散發(fā)熱，所以級(jí)間的熱特性不太重要，使得能主要為諸 如防蝕的其他特性選擇級(jí)間材料。
[0040] 級(jí)間的降低的功能和機(jī)械需求意味著可制成它們的材料的選擇增多，使得能考慮 更多的特殊材料。較少的材料還意味著能考慮更便宜的材料，諸如富鎳鐵、不銹鋼、PTFE、復(fù) 合物或陶瓷。
[0041] 由于在軸向序列中存在較少的連接到一起的零件，所以在界面處存在較少的必需 的軸向公差，并因此泵作為一個(gè)整體可更精確地構(gòu)造。
[0042] 定子20的內(nèi)部縱向空腔可通過(guò)機(jī)械加工相對(duì)容易精確地制成。
[0043] 當(dāng)仍然屬于權(quán)利要求的范圍的時(shí)候，上述實(shí)施例的變型是可能的。例如，定子20 是限定定子級(jí)中的每個(gè)定子級(jí)的一件式部件。然而，例如通過(guò)采用兩個(gè)定子零件仍然可獲 得本發(fā)明的某些優(yōu)點(diǎn)，由此每個(gè)定子零件具有限定多于一個(gè)定子級(jí)的內(nèi)部輪廓。因此，在定 子零件之間將同樣存在較少的軸向界面。
【權(quán)利要求】
1. 一種多級(jí)真空泵，包括：形成多個(gè)泵送室的定子和用于支撐多個(gè)轉(zhuǎn)子以在相應(yīng)泵送 室中旋轉(zhuǎn)的至少一根軸，所述定子包括：繞所述軸包圍多個(gè)軸向相鄰的泵送室的一件式定 子封殼和從所述定子封殼徑向向內(nèi)并在所述軸向相鄰的泵送室之間定位的至少一個(gè)級(jí)間 橫向壁。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級(jí)真空泵，其中，所述定子封殼具有通過(guò)其形成的軸向延 伸的內(nèi)孔，所述軸向延伸的內(nèi)孔形成所述相應(yīng)泵送室的輪廓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多級(jí)真空泵，其中，在每個(gè)泵送室處的所述內(nèi)孔的徑向橫 截面在軸向方向上是總體上一致的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多級(jí)真空泵，其中，至少一個(gè)泵送室的所述徑向橫截面與 至少一個(gè)其他的泵送室的所述徑向橫截面不同。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的多級(jí)真空泵，其中，所述定子封殼的至少一端 開(kāi)口，以允許所述至少一個(gè)級(jí)間壁沿著所述內(nèi)孔插入，以用于在兩個(gè)泵送室之間定位。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的多級(jí)真空泵，其中，所述內(nèi)孔包括用于將級(jí)間 壁定位在兩個(gè)泵送室之間的形成物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的多級(jí)真空泵，其中，所述形成物包括徑向向內(nèi)延伸到內(nèi)部空 腔中的階梯表面，所述橫向壁當(dāng)被正確地定位在所述泵送室之間時(shí)鄰接抵靠所述階梯表 面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的多級(jí)真空泵，其中，所述形成物包括用于接納緊固件的至少 一個(gè)閉孔，以用于將所述橫向壁固定就位。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的多級(jí)真空泵，其中，所述至少一個(gè)級(jí)間壁包括 緊固件能延伸通過(guò)的孔，以用于將所述級(jí)間固定至所述定子封殼。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的多級(jí)真空泵，其中，所述級(jí)間被構(gòu)造成用于選 擇性地在所述定子封殼中固定在多于一個(gè)位置處。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的多級(jí)真空泵，包括用于將所述級(jí)間壁中的一 個(gè)或多個(gè)級(jí)間壁緊固至所述定子封殼的所述內(nèi)部輪廓的一個(gè)或多個(gè)緊固件。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的多級(jí)真空泵，其中，所述緊固件被成形為使得在其第一狀 況下，所述級(jí)間能穿過(guò)所述定子封殼的所述內(nèi)孔，并且在其第二狀況下，所述緊固件將就位 的所述級(jí)間緊固至所述定子封殼。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的多級(jí)真空泵，其中，所述級(jí)間壁的軸向面對(duì)表 面或相鄰轉(zhuǎn)子的軸向面對(duì)表面中的至少一個(gè)涂有減摩材料。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的多級(jí)真空泵，其中，所述級(jí)間壁沒(méi)有被固定至 所述定子封殼內(nèi)的預(yù)定位置，并被允許在轉(zhuǎn)子之間浮動(dòng)。
15. -種定子，其被構(gòu)造成用于根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的多級(jí)真空泵。
【文檔編號(hào)】F04C23/00GK104126053SQ201380007075
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月30日
【發(fā)明者】M.W.格雷, P.D.內(nèi)勒, N.特納, J.R.塔特薩爾 申請(qǐng)人:愛(ài)德華茲有限公司