
本發(fā)明涉及真空泵,具體涉及一種便于測(cè)量端面間隙及調(diào)整轉(zhuǎn)子間間隙的羅茨真空泵。
背景技術(shù):羅茨真空泵是一種雙轉(zhuǎn)子真空泵,兩轉(zhuǎn)子的軸線相互平行,轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與機(jī)殼、轉(zhuǎn)子與墻板端面之間均具有微小的間隙,這些微小間隙是為了避免在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中轉(zhuǎn)子與墻板、機(jī)殼之間發(fā)生磨損。以上間隙的尺度一般在10-2毫米的級(jí)別,間隙尺寸如果偏大,將大幅降低羅茨真空泵的容積效率,并且影響其能達(dá)到的極限真空度;如果偏小,轉(zhuǎn)子在羅茨真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中受熱膨脹容易與墻板、機(jī)殼發(fā)生刮蹭。因此裝配過(guò)程中需要嚴(yán)格保證其達(dá)到設(shè)計(jì)精度,但現(xiàn)有結(jié)構(gòu)對(duì)間隙的調(diào)整和測(cè)量不能滿足方便與精確的要求。目前最常用的轉(zhuǎn)子與墻板端面間隙的測(cè)量方法是由進(jìn)排氣口處將塞尺塞入轉(zhuǎn)子與端面之間來(lái)達(dá)到測(cè)量端面間隙的目的。但這種方法存在著一定問(wèn)題:首先,羅茨真空泵的進(jìn)排氣口到轉(zhuǎn)子與墻板的間隙處的路徑是曲折的,塞尺不便于深入測(cè)量位置,易于造成誤差;其次,對(duì)于結(jié)構(gòu)緊湊的微小型羅茨真空泵,其機(jī)殼中沒(méi)有足夠空間進(jìn)行測(cè)量;最后,用此種方法測(cè)量間隙需要保證進(jìn)排氣口為較大的規(guī)整的開(kāi)口,不利于采用有優(yōu)良減噪作用的異形排氣口。羅茨真空泵兩個(gè)轉(zhuǎn)子同步反向等速旋轉(zhuǎn),通過(guò)合理的型線和初始相位角使轉(zhuǎn)子間的間隙維持在近似相等的位置,在裝配過(guò)程中調(diào)整轉(zhuǎn)子間隙實(shí)質(zhì)是調(diào)整轉(zhuǎn)子的初始相位角。該相位角的調(diào)整是通過(guò)調(diào)整同步齒輪與轉(zhuǎn)子的周向位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通常情況下轉(zhuǎn)子與軸由鍵連接,其相對(duì)周向位置固定不變,因此只需調(diào)整軸與同步齒輪之間的周向位置即可。目前較為常用的齒輪調(diào)整方式為:脹套或錐面連接,使齒輪可相對(duì)于軸做無(wú)級(jí)周向位移,等調(diào)整好轉(zhuǎn)子之間的間隙后,通過(guò)壓緊脹套或帶錐度的接觸面使齒輪與軸緊固在一起,其實(shí)質(zhì)是利用軸向的壓力通過(guò)斜面轉(zhuǎn)化為周向的摩擦力,通過(guò)摩擦力來(lái)達(dá)到齒輪與軸同步旋轉(zhuǎn)的目的,此種方式有一定缺點(diǎn),當(dāng)需要傳動(dòng)的力矩大于最大摩擦力矩的時(shí)候,齒輪和軸即齒輪與轉(zhuǎn)子之間就會(huì)產(chǎn)生周向位移,改變了轉(zhuǎn)子的之間的相對(duì)相位角即轉(zhuǎn)子之間的間隙發(fā)生改變,此時(shí)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子就會(huì)發(fā)生干涉進(jìn)而產(chǎn)生碰撞,造成羅茨真空泵的損壞。再者合理的周向角度公差一般在±0.1°左右,由于該公差區(qū)間很小,且現(xiàn)行安裝過(guò)程沒(méi)有通用的工裝,其在安裝過(guò)程中很難保證微小的調(diào)整量,造成調(diào)整過(guò)量,需要從頭再來(lái),多次嘗試的調(diào)整過(guò)程造成工時(shí)的浪費(fèi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,提供一種便于測(cè)量端面間隙及調(diào)整轉(zhuǎn)子間間隙的羅茨真空泵,不需要通過(guò)進(jìn)排氣口從而方便精確的測(cè)量轉(zhuǎn)子端面間隙,同時(shí)能夠微調(diào)轉(zhuǎn)子間的間隙且通過(guò)正壓力而非摩擦力來(lái)鎖緊齒輪。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:包括相互固定的機(jī)殼和墻板,機(jī)殼和墻板組成用于安裝從動(dòng)軸、從動(dòng)轉(zhuǎn)子、主動(dòng)軸以及主動(dòng)轉(zhuǎn)子的封閉腔體;機(jī)殼的端面設(shè)有用于安裝密封滑環(huán)的環(huán)形凹槽,密封滑環(huán)上開(kāi)設(shè)有第一螺紋孔,墻板上開(kāi)設(shè)有第二螺紋孔,真空泵正常工作時(shí)通過(guò)第一連接螺栓將機(jī)殼和墻板進(jìn)行固定,第一連接螺栓的公稱直徑與第二螺紋孔相等并且小于第一螺紋孔,測(cè)量轉(zhuǎn)子與墻板端面間隙時(shí)將第一連接螺栓替換為與第一螺紋孔公稱直徑相等的頂絲,頂絲穿過(guò)第一螺紋孔頂在第二螺紋孔上,使機(jī)殼上形成相貫通的測(cè)量槽,將塞尺塞入測(cè)量槽實(shí)現(xiàn)對(duì)端面間隙的測(cè)量;所述的從動(dòng)軸端部安裝從動(dòng)齒輪,所述的主動(dòng)軸端部安裝有與從動(dòng)齒輪相嚙合的用于調(diào)整轉(zhuǎn)子間間隙的主動(dòng)組合齒輪;所述的主動(dòng)組合齒輪包括齒輪內(nèi)環(huán)、調(diào)整滑塊組以及齒輪外環(huán),齒輪內(nèi)環(huán)包括開(kāi)設(shè)有腰型孔的內(nèi)環(huán)扇形凸臺(tái),齒輪外環(huán)包括開(kāi)有第三螺紋孔的外環(huán)扇形凸臺(tái),第三連接螺栓穿過(guò)腰型孔安裝在第三螺紋孔上,將齒輪外環(huán)和齒輪內(nèi)環(huán)連接在一起,所述的調(diào)整滑塊組為通過(guò)調(diào)整螺栓組固定在內(nèi)環(huán)扇形凸臺(tái)與外環(huán)扇形凸臺(tái)之間的楔形塊。所述的密封滑環(huán)內(nèi)設(shè)有兩個(gè)O型圈,包括設(shè)置在密封滑環(huán)內(nèi)側(cè)用于對(duì)密封滑環(huán)與機(jī)殼之間的泄漏通道進(jìn)行密封的第一O型圈以及設(shè)置在密封滑環(huán)端面上用于對(duì)密封滑環(huán)與墻板之間的泄漏通道進(jìn)行密封的第二O型圈。所述的密封滑環(huán)四角為帶有螺紋孔的凸起,與該凸起位置對(duì)應(yīng)的機(jī)殼外側(cè)開(kāi)有缺口,用于安裝使密封滑環(huán)能夠軸向滑動(dòng)并將其固定于墻板上的螺栓。所述的測(cè)量槽高度為0.5mm~3mm。所述的調(diào)整滑塊組沿內(nèi)環(huán)扇形凸臺(tái)以及外環(huán)扇形凸臺(tái)的軸線設(shè)置。所述的調(diào)整滑塊組與內(nèi)環(huán)扇形凸臺(tái)以及外環(huán)扇形凸臺(tái)相接觸的側(cè)壁面為曲線,該曲線為切線夾角能夠變化的曲線,包括漸開(kāi)線、擺線、橢圓弧或圓弧當(dāng)中的任意一種,并且該曲線與內(nèi)環(huán)扇形凸臺(tái)以及外環(huán)扇形凸臺(tái)的側(cè)壁相切。所述的主軸端部最外側(cè)安裝有用于頂緊主動(dòng)軸所有組件的圓螺母。所述的主動(dòng)軸與主動(dòng)轉(zhuǎn)子過(guò)盈配合,主動(dòng)軸與主動(dòng)轉(zhuǎn)子之間采用鍵連接,所述的齒輪內(nèi)環(huán)與主動(dòng)軸之間采用鍵連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:通過(guò)在機(jī)殼中放置能夠軸向移動(dòng)的密封滑環(huán),使需要測(cè)量轉(zhuǎn)子端面間隙時(shí),不會(huì)受到機(jī)殼內(nèi)部空間以及進(jìn)排氣口的形狀限制,僅需通過(guò)軸向移動(dòng)密封滑環(huán),即能夠使機(jī)殼上的測(cè)量槽貫通,塞尺由此能夠方便的進(jìn)入轉(zhuǎn)子與墻板的間隙處,從而準(zhǔn)確測(cè)量出轉(zhuǎn)子端面的間隙,采用本發(fā)明除了測(cè)量結(jié)果比較精確外,還有利于采用新型進(jìn)排氣結(jié)構(gòu)以減少真空泵的氣動(dòng)噪音。此外,本發(fā)明通過(guò)移動(dòng)調(diào)整滑塊,來(lái)調(diào)整齒輪內(nèi)外圈的周向位移,從而達(dá)到調(diào)整轉(zhuǎn)子相位角以及轉(zhuǎn)子間間隙的目的。由于調(diào)整滑塊側(cè)面曲線的切線夾角較小,齒輪周向位移與調(diào)整滑塊徑向位移的比值較低,因此能夠?qū)崿F(xiàn)較為精確的周向微調(diào),提高了裝配過(guò)程的效率,當(dāng)調(diào)整滑塊上的擰緊螺栓擰緊后,齒輪的力矩傳遞依次通過(guò)齒輪外環(huán)、調(diào)整滑塊、齒輪內(nèi)環(huán)傳遞給主軸,在力矩的傳遞過(guò)程中沒(méi)有摩擦力矩,因此提高了羅茨真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明羅茨真空泵的縱向剖視圖;圖2為圖1的A-A剖視圖;圖3為圖1密封滑環(huán)處的細(xì)節(jié)示意圖;圖4為調(diào)整轉(zhuǎn)子間間隙的局部零件結(jié)構(gòu)示意圖;圖5為圖4的后視圖;圖6為圖5的C-C剖視圖;圖7為圖6的E-E剖視圖;圖8為圖5的D-D剖視圖;附圖中:1.主動(dòng)轉(zhuǎn)子;2.第二連接螺栓;3.密封滑環(huán);31.凸臺(tái);32.內(nèi)壁密封槽;33.側(cè)壁密封槽;34.第一螺紋孔;4.機(jī)殼;41.環(huán)形凹槽;42.測(cè)量槽;5.從動(dòng)軸;6.墻板;61.第二螺紋孔;7.從動(dòng)齒輪;8.齒輪外環(huán);81.外環(huán)扇形凸臺(tái);82.第三螺紋孔;9.調(diào)整滑塊組;91.第一調(diào)整滑塊;92.第二調(diào)整滑塊;10.調(diào)整螺栓組;101.第一調(diào)整螺栓;102.第二調(diào)整螺栓;11.齒輪內(nèi)環(huán);111.腰型孔;112.內(nèi)環(huán)扇形凸臺(tái);113.鍵槽;114.調(diào)整螺紋孔;12.第一定位軸套;13.齒輪鍵;14.圓螺母;15.第三連接螺栓;16.第二定位軸套;17.主動(dòng)軸;18.主動(dòng)轉(zhuǎn)子;19.轉(zhuǎn)子間間隙;20.主動(dòng)組合齒輪;21.第一連接螺栓;22.第二O型圈;23.第一O型圈;19.轉(zhuǎn)子間間隙;20.主軸齒輪。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1-3,本發(fā)明機(jī)殼4和墻板6通過(guò)第二連接螺栓2固定在一起,密封滑環(huán)3嵌在機(jī)殼4端面的環(huán)形凹槽41中,密封滑環(huán)3上的第一螺紋孔34為公稱直徑大于第一連接螺栓21的過(guò)孔。第一連接螺栓21經(jīng)第一螺紋孔34擰入墻板6上的第二螺紋孔61,將密封滑環(huán)3固定于墻板6上。當(dāng)需要測(cè)量從動(dòng)轉(zhuǎn)子1或主動(dòng)轉(zhuǎn)子18端面與墻板6之間間隙時(shí),擰下第一連接螺栓21,換上較大的與第二螺紋孔34具有相同公稱直徑的頂絲,墻板6上第二螺紋孔61小于頂絲直徑,頂絲無(wú)法進(jìn)入第二螺紋孔61,然后擰緊頂絲,在頂絲的作用下密封滑環(huán)3在環(huán)形凹槽41的導(dǎo)向下離開(kāi)墻板6,在墻板6和密封滑環(huán)3之間形成一圈縫隙,機(jī)殼4上的測(cè)量槽42貫通,此時(shí)將塞尺從測(cè)量槽42中塞入,就能夠直接到達(dá)轉(zhuǎn)子與墻板之間的縫隙處,可精確測(cè)量出端面間隙的尺寸。當(dāng)測(cè)量完取出塞尺后,取下頂絲,用第一連接螺栓21將密封滑環(huán)3移動(dòng)并固定到墻板6上,測(cè)量槽42被截?cái)唷4藭r(shí)墻板6與密封滑環(huán)3之間通過(guò)第二O型圈22密封,密封滑環(huán)3與機(jī)殼4間通過(guò)第一O型圈23密封,此時(shí)的密封均為靜密封,擰緊第一連接螺栓21后,氣缸內(nèi)密封可靠。在圖1中齒輪的軸向定位靠圓螺母14依次頂住第一定位軸套12、齒輪內(nèi)環(huán)11以及第二定位軸套16等,最后頂在主動(dòng)轉(zhuǎn)子18上,主動(dòng)轉(zhuǎn)子18與主動(dòng)軸17為過(guò)盈配合。齒輪內(nèi)環(huán)11和主動(dòng)軸17之間為鍵連接,主動(dòng)組合齒輪20的齒輪內(nèi)環(huán)11和齒輪外環(huán)8是靠第三連接螺栓15連接的。從圖4、5所標(biāo)示的轉(zhuǎn)子間間隙19,其值大小是由主動(dòng)轉(zhuǎn)子18和從動(dòng)轉(zhuǎn)子1之間的相位角決定的,主動(dòng)轉(zhuǎn)子18逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則左側(cè)間隙變小,右側(cè)間隙變大,反之亦然。在裝配過(guò)程中要求兩個(gè)間隙大小盡可能一致,且數(shù)量級(jí)一般為10-2毫米級(jí)別,轉(zhuǎn)換為兩轉(zhuǎn)子相位角公差為±0.1°,該相位角的調(diào)整是通過(guò)主動(dòng)組合齒輪20與主動(dòng)轉(zhuǎn)子18的周向位置來(lái)達(dá)到目的。通常情況下,主動(dòng)轉(zhuǎn)子18與主動(dòng)軸17由鍵連接,其相對(duì)周向位置固定不變,因此,只需調(diào)整主動(dòng)軸17與主動(dòng)組合齒輪20之間的周向位置即可。如圖8所示,主動(dòng)組合齒輪20由齒輪內(nèi)環(huán)11和齒輪外環(huán)8組成,齒輪內(nèi)環(huán)11由齒輪鍵13與主動(dòng)軸17連接,周向也得到固定,因此,最后轉(zhuǎn)子間間隙19的調(diào)整變成了主動(dòng)組合齒輪20的齒輪內(nèi)環(huán)11和齒輪外環(huán)8的周向調(diào)整。齒輪內(nèi)環(huán)11上有腰型孔111,齒輪外環(huán)8上設(shè)有第三螺紋孔82,第三連接螺栓15穿過(guò)腰型孔111旋入第三螺紋孔82,將齒輪內(nèi)環(huán)11和齒輪外環(huán)8連接在一起。由于齒輪內(nèi)環(huán)為腰型孔,可以使內(nèi)外環(huán)之間有一定的周向位移。調(diào)整滑塊組9位于內(nèi)環(huán)扇形凸臺(tái)112和外環(huán)扇形凸臺(tái)81之間的扇形缺口區(qū)域,通過(guò)調(diào)整螺栓組10控制調(diào)整滑塊組9的徑向運(yùn)動(dòng)。測(cè)量轉(zhuǎn)子間間隙,如果判斷出需要內(nèi)外環(huán)之間做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),如圖6、7所示,稍微松開(kāi)第三連接螺栓15,使內(nèi)外環(huán)之間可相對(duì)運(yùn)動(dòng),松開(kāi)第二調(diào)整螺栓102,使第二調(diào)整滑塊92背軸運(yùn)動(dòng),同時(shí)擰緊第一調(diào)整螺栓101,第一調(diào)整滑塊91向軸運(yùn)動(dòng),此時(shí)第一調(diào)整滑塊91所處的扇形缺口區(qū)域角度變大,第二調(diào)整滑塊92所處的扇形缺口區(qū)域角度變小,從而達(dá)到齒輪內(nèi)外圈周向順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的目的。如需逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則反之。由于調(diào)整滑塊組9側(cè)面的曲線的切線夾角較小,調(diào)整滑塊組9較大的徑向位移轉(zhuǎn)換成齒輪內(nèi)環(huán)11與齒輪外環(huán)8之間的周向位移是很小的,可以實(shí)現(xiàn)較為精確的周向微調(diào),以適應(yīng)調(diào)整轉(zhuǎn)子間隙的微小公差。完成主動(dòng)組合齒輪20的調(diào)整,確定轉(zhuǎn)子間隙合適后,擰緊第三連接螺栓15和調(diào)整螺栓組10,此時(shí)已完成轉(zhuǎn)子間隙19的調(diào)整。當(dāng)羅茨真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)齒輪的力矩傳遞依次通過(guò)齒輪外環(huán)8、調(diào)整滑塊組9、齒輪內(nèi)環(huán)11、齒輪鍵13傳遞給主動(dòng)軸17,在力矩的傳遞過(guò)程中沒(méi)有摩擦力矩,提高了真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。