阅读说明：本技术 一种三轴多级罗茨泵的泵壳体结构 (A kind of pump case structure of three axis multi-stage roots pump ) 是由 荣易 李悦 沈淼乐 于 2019-09-23 设计创作，主要内容包括：一种三轴多级罗茨泵的泵壳体结构,包括第一级泵壳、第二级泵壳和第三级泵壳,第一级泵壳内设置有第一中轴孔、第一左侧轴孔和第一右侧轴孔；第一级泵壳侧面安装有固定轴承端盖,固定轴承端盖表面开设有三个固定轴承腔；第二级泵壳内部设置有第二中轴孔、第二左侧轴孔和第二右侧轴孔,第三级泵壳内部设置有第三中轴孔、第三左侧轴孔和第三右侧轴孔,第三级泵壳的外侧端面固定安装有非驱动端轴承端盖。本发明通过三个固定轴承腔分别能够容纳固定三个轴,并且由于第二级泵壳和第三级泵壳的轴向长度之和与第一级泵壳的轴向长度相等,因此不仅可以加强罗茨泵的三个轴的中心刚性,还可以确保轴向的总膨胀量被均分,降低了轴末端的热膨胀累积量。(A kind of pump case structure of three axis multi-stage roots pump, including first order pump case, second level pump case and third level pump case are provided with the first central axis hole, the first left side pivot holes and the first right side pivot holes in first order pump case；First order pump case side is equipped with fixing bearing end cap, and fixing bearing end cover surface offers three fixing bearing chambers；Second level pump case is internally provided with the second central axis hole, the second left side pivot holes and the second right side pivot holes, third level pump case is internally provided with third central axis hole, third left side pivot holes and third right side pivot holes, and the end face outside of third level pump case is fixedly installed with non-driven-end bearing end cap.The present invention is able to accommodate by three fixing bearing chambers fixes three axis, and since the sum of axial length of second level pump case and third level pump case is equal with the axial length of first order pump case, therefore the central rigid of three axis of lobe pump can not only be reinforced, it may also be ensured that axial overall expansion amount is divided equally, the thermal expansion cumulant of shaft end is reduced.)

一种三轴多级罗茨泵的泵壳体结构

技术领域

本发明涉及罗茨泵技术领域，具体涉及一种三轴多级罗茨泵的泵壳体结构。

背景技术

三轴多级罗茨泵是一种全新无油干式真空泵，每级泵腔内均设置有三根平行的轴，三根泵轴同速转动且中泵轴与其相邻的左侧泵轴和其相邻的右侧泵轴转动的方向相反；每级泵腔内均设置有成对转子，奇数级泵腔的成对转子分别连接在中间的泵轴和其相邻的左侧泵轴，偶数级泵腔的成对转子分别连接在中间的泵轴和其相邻的右侧泵轴上。从而形成了独特的气流通道，即相邻泵腔的下方口分别是排气口和进气口，气流从前一级的排气口直接进入后一级的进气口。

这种独特的结构，相比螺杆式、涡旋式、往复式等干式真空泵，具有抽气能力大，容积效率高，功率低，不怕粉尘，不怕腐蚀，使用寿命长等优点。但现有的三轴多级罗茨泵的泵壳结构比较复杂，需要多个泵壳连接，每一级泵壳的连接还需要中隔板。由于多个零部件的串联连接，会形成很大的累积误差，其安装过程也变得非常复杂，使得产品的稳定性下降。因此为了更好的优化三轴多级罗茨泵的泵壳结构，简化零部件的结构和数量，降低零件的累积误差，使得产品一次性安装的合格率提高，因此需要有一个更佳优化的泵体结构。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种三轴多级罗茨泵的泵壳体结构，克服了现有技术的不足，设计合理，通过固定轴承端盖表面的三个固定轴承腔分别能够容纳固定罗茨泵的三个轴，并且由于第二级泵壳和第三级泵壳的轴向长度之和与第一级泵壳的轴向长度相等，因此采用固定轴承腔进行固定，不仅可以加强罗茨泵的三个轴的中心刚性，还可以确保轴向的总膨胀量被均分，降低了轴末端的热膨胀累积量。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种三轴多级罗茨泵的泵壳体结构，包括第一级泵壳、第二级泵壳和第三级泵壳，所述第一级泵壳内设置有第一中轴孔、第一左侧轴孔和第一右侧轴孔，所述第一中轴孔和第一左侧轴孔组成可以容纳一对一级罗茨转子轴的一级转子泵腔，所述第一右侧轴孔为独立的封闭轴孔，所述第一级泵壳的一侧与驱动端齿轮端盖紧固连接；所述第一级泵壳的另一侧面固定安装有固定轴承端盖，所述固定轴承端盖表面开设有三个固定轴承腔，且三个固定轴承腔分别与第一中轴孔、第一左侧轴孔和第一右侧轴孔相对应；所述第二级泵壳的一侧端面固定安装在固定轴承端盖上，所述第二级泵壳内部设置有第二中轴孔、第二左侧轴孔和第二右侧轴孔，所述第三级泵壳固定安装在第二级泵壳的另一侧端面上，所述第三级泵壳内部设置有第三中轴孔、第三左侧轴孔和第三右侧轴孔，所述第一中轴孔、第二中轴孔和第三中轴孔同轴连接，所述第一左侧轴孔、第二左侧轴孔和第三左侧轴孔同轴连接，所述第一右侧轴孔、第二右侧轴孔和第三右侧轴孔同轴连接，所述第三级泵壳的外侧端面固定安装有非驱动端轴承端盖。

优选地，所述第二级泵壳和第三级泵壳的轴向长度之和与第一级泵壳的轴向长度相等。

优选地，所述第二级泵壳与第一级泵壳相邻的一侧开设有能够容纳一对二级罗茨转子轴的二级转子泵腔，所述二级转子泵腔由第二中轴孔和第二左侧轴孔组成，所述第二级泵壳与第三级泵壳相邻的一侧开设有能够容纳一对三级罗茨转子轴的三级转子泵腔，所述三级转子泵腔由第二中轴孔和第二右侧轴孔组成，所述二级转子泵腔和三级转子泵腔通过第二中轴孔的中轴通道为中心轴进行错位设置，所述二级转子泵腔和三级转子泵腔之间通过第一中隔板隔开，以形成两个独立的泵腔。

优选地，所述第三级泵壳与第二级泵壳相邻的一侧为能够容纳一对四级罗茨转子轴的四级转子泵腔，所述四级转子泵腔由第三中轴孔和第三左侧轴孔组成，所述四级转子泵腔与三级转子泵腔相对应，所述第三级泵壳的另一侧为能够容纳一对五级罗茨转子轴的五级转子泵腔，所述五级转子泵腔由第三中轴孔和第三右侧轴孔组成，所述四级转子泵腔和五级转子泵腔通过第三中轴孔的中轴通道为中心轴进行错位设置，所述四级转子泵腔和五级转子泵腔之间通过第二中隔板隔开，以形成两个独立的泵腔。

优选地，所述第一级泵壳上方设置有垂直于第一中轴孔的第一进气口，所述第一级泵壳下方设置有平行于第一中轴孔的第一排气口；所述第一排气口与第二进气口相连通，所述第二进气口设置在二级转子泵腔的一侧，所述二级转子泵腔的另一侧开设有第二排气口，所述第二排气口通过第一中隔通道与第三进气口相连通，所述第三进气口设置在三级转子泵腔的一侧，所述三级转子泵腔的另一侧设置有第三排气口；所述第三排气口与第四进气口相连通，所述第四进气口设置在四级转子泵腔的一侧，所述四级转子泵腔的另一侧开设有第四排气口，所述第四排气口通过第二中隔通道与第五进气口相连通，所述第五进气口设置在五级转子泵腔的一侧，所述五级转子泵腔的另一侧设置有第五排气口，所述第五排气口与外部相连通。

优选地，所述第一级泵壳、第二级泵壳和第三级泵壳的内部均设置有冷却水夹层，所述一级泵壳的两端面、第二级泵壳的两端面和第三级泵壳的两端面均设置有冷却水通道，每个冷却水夹层之间通过冷却水通道相导通，所述冷却水夹层内设置有加强筋。

优选地，所述第一级泵壳的两端面、第二级泵壳的两端面和第三级泵壳的两端面均设置有密封圈槽，所述密封圈槽内安装有密封圈，所述密封圈槽包围整个转子泵腔和独立的封闭轴孔。

优选地，所述第一级泵壳的两端面、第二级泵壳的两端面和第三级泵壳的两端面均设置有固定螺栓孔和定位销孔，所述固定螺栓孔内安装有固定螺栓，所述第一级泵壳、第二级泵壳和第三级泵壳之间依次通过固定螺栓进行固定连接。

优选地，所述第一级泵壳的两侧和第二级泵壳的两侧均设置有铸造工艺孔，所述第三级泵壳的两侧设置有水夹层通孔，所述铸造工艺孔和水夹层通孔均与冷却水夹层相连通。

优选地，所述第一级泵壳和第三级泵壳底部均固定安装有安装底座。

本发明提供了一种三轴多级罗茨泵的泵壳体结构。具备以下有益效果：在运行时罗茨泵的三个轴分别穿过中轴孔、左侧轴孔和右侧轴孔，并且通过固定轴承端盖表面的三个固定轴承腔分别能够容纳固定罗茨泵的三个轴，并且由于第二级泵壳和第三级泵壳的轴向长度之和与第一级泵壳的轴向长度相等，因此采用固定轴承腔进行固定，不仅可以加强罗茨泵的三个轴的中心刚性，还可以确保轴向的总膨胀量被均分，降低了轴末端的热膨胀累积量；并通过将罗茨转子分别对应安装在一级转子泵腔、二级转子泵腔、三级转子泵腔、四级转子泵腔和五级五级转子泵腔内，并且两组罗茨转子之间为错位设置，从而既保证了罗茨转子在运行时的稳定性，也能够通过多组罗茨转子之间的共同作用提高罗茨泵的运行效率；并且通过三轴泵的独特的气流方向，简化了气流通道，并能够实现更好的密封，减少了原有的多个零件串联。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1 本发明的结构示意图；

图2 本发明中第一级泵壳的立体图一；

图3 本发明中第一级泵壳的立体图二；

图4 本发明中第一级泵壳的剖视图；

图5 本发明中第一级泵壳的平面剖视图；

图6 本发明中第二级泵壳的剖视图；

图7 本发明中第二级泵壳的平面剖视图；

图8 本发明中第二级泵壳的立面剖视图；

图9 本发明中第二级泵壳的侧视图；

图10 本发明中第三级泵壳的剖视图；

图11 本发明中第三级泵壳的平面剖视图；

图12 本发明中第三级泵壳的立面剖视图；

图13 本发明中第三级泵壳的侧视图；

图中标号说明：

1、第一级泵壳；2、第二级泵壳；3、第三级泵壳；4、第一中轴孔；5、第一左侧轴孔；6、第一右侧轴孔；7、一级转子泵腔；8、固定螺栓孔；9、驱动端齿轮端盖；10、固定轴承端盖；11、固定轴承腔；12、非驱动端轴承端盖；13、定位销孔；14、第二中轴孔；15、第二左侧轴孔；16、第二右侧轴孔；17、第三中轴孔；18、第三左侧轴孔；19、第三右侧轴孔；20、二级转子泵腔；21、三级转子泵腔；22、第一中隔板；23、四级转子泵腔；24、五级转子泵腔；25、第二中隔板；26、第一进气口；27、第一排气口；28、第二进气口；29、第二排气口；30、第一中隔通道；31、第三进气口；32、第三排气口；33、第四进气口；34、第四排气口；35、第二中隔通道；36、第五进气口；37、第五排气口；38、冷却水夹层；39、冷却水通道；40、加强筋；41、密封圈槽；42、铸造工艺孔；43、水夹层通孔；44、安装底座。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-13所示，一种三轴多级罗茨泵的泵壳体结构，包括第一级泵壳1、第二级泵壳2和第三级泵壳3，第一级泵壳1内设置有第一中轴孔4、第一左侧轴孔5和第一右侧轴孔6，第一中轴孔5和第一左侧轴孔6组成可以容纳一对一级罗茨转子轴的一级转子泵腔7，第一右侧轴孔6为独立的封闭轴孔，第一级泵壳1的一侧与驱动端齿轮端盖9紧固连接；第一级泵壳1的另一侧面固定安装有固定轴承端盖10，固定轴承端盖10表面开设有三个固定轴承腔11，且三个固定轴承腔10分别与第一中轴孔4、第一左侧轴孔5和第一右侧轴孔6相对应；第二级泵壳2的一侧端面固定安装在固定轴承端盖10上，第二级泵壳2内部设置有第二中轴孔14、第二左侧轴孔15和第二右侧轴孔16，第三级泵壳3固定安装在第二级泵壳2的另一侧端面上，第三级泵壳3内部设置有第三中轴孔17、第三左侧轴孔18和第三右侧轴孔19，第一中轴孔4、第二中轴孔14和第三中轴孔17同轴连接，第一左侧轴孔5、第二左侧轴孔15和第三左侧轴孔18同轴连接，第一右侧轴孔6、第二右侧轴孔16和第三右侧轴孔19同轴连接，第三级泵壳3的外侧端面固定安装有非驱动端轴承端盖12。

在运行时，罗茨泵的三个轴分别穿过中轴孔、左侧轴孔和右侧轴孔，并且通过固定轴承端盖10表面的三个固定轴承腔10分别能够容纳固定罗茨泵的三个轴，并且由于第二级泵壳2和第三级泵壳3的轴向长度之和与第一级泵壳1的轴向长度相等，因此采用固定轴承腔10进行固定，不仅可以加强罗茨泵的三个轴的中心刚性，还可以确保轴向的总膨胀量被均分，降低了轴末端的热膨胀累积量。

进一步的，第二级泵壳2与第一级泵壳1相邻的一侧开设有能够容纳一对二级罗茨转子轴的二级转子泵腔20，二级转子泵腔20由第二中轴孔14和第二左侧轴孔15组成，第二级泵壳2与第三级泵壳3相邻的一侧开设有能够容纳一对三级罗茨转子轴的三级转子泵腔21，三级转子泵腔21由第二中轴孔14和第二右侧轴孔16组成，二级转子泵腔20和三级转子泵腔21通过第二中轴孔14的中轴通道为中心轴进行错位设置，二级转子泵腔20和三级转子泵腔21之间通过第一中隔板22隔开，以形成两个独立的泵腔；与二级转子泵腔20相邻的第二左侧轴孔15为独立的封闭轴孔，与三级转子泵腔21相邻的第二右侧轴孔16也为独立的封闭轴孔。

第三级泵壳3与第二级泵壳2相邻的一侧为能够容纳一对四级罗茨转子轴的四级转子泵腔23，四级转子泵腔23由第三中轴孔17和第三左侧轴孔18组成，四级转子泵腔23与三级转子泵腔21相对应，第三级泵壳3的另一侧为能够容纳一对五级罗茨转子轴的五级转子泵腔24，五级转子泵腔24由第三中轴孔17和第三右侧轴孔19组成，四级转子泵腔23和五级转子泵腔24通过第三中轴孔17的中轴通道为中心轴进行错位设置，四级转子泵腔23和五级转子泵腔24之间通过第二中隔板25隔开，以形成两个独立的泵腔。与四级转子泵腔23相邻的第三左侧轴孔18为独立的封闭轴孔，与五级转子泵腔24相邻的第三右侧轴孔19也是独立的封闭轴孔。通过将罗茨转子分别对应安装在一级转子泵腔7、二级转子泵腔20、三级转子泵腔21、四级转子泵腔23和五级五级转子泵腔24内，并且两组罗茨转子之间为错位设置，从而既保证了罗茨转子在运行时的稳定性，也能够通过多组罗茨转子之间的共同作用提高罗茨泵的运行效率。

进一步的，第一级泵壳1上方设置有垂直于第一中轴孔4的第一进气口26，第一级泵壳1下方设置有平行于第一中轴孔4的第一排气口27；第一排气口27与第二进气口28相连通，第二进气口28设置在二级转子泵腔20的一侧，二级转子泵腔20的另一侧开设有第二排气口29，第二排气口29通过第一中隔通道30与第三进气口31相连通，第三进气口31设置在三级转子泵腔21的一侧，三级转子泵腔21的另一侧设置有第三排气口32；第三排气口32与第四进气口33相连通，第四进气口33设置在四级转子泵腔23的一侧，四级转子泵腔23的另一侧开设有第四排气口34，第四排气口34通过第二中隔通道35与第五进气口36相连通，第五进气口36设置在五级转子泵腔24的一侧，五级转子泵腔24的另一侧设置有第五排气口37，第五排气口37与外部相连通。

工艺气体从第一进气口26进入一级转子泵腔7，再从第一排气口27排出，再通过第二进气口28进入二级转子泵腔20，再从第二排气口29离开二级转子泵腔20并通过第一中隔通道30由第三进气口31进入三级转子泵腔21，再从第三排气口32离开三级转子泵腔21并进入第四进气口33，由第四进气口33进入四级转子泵腔23，再从第四排气口34离开四级转子泵腔23并通过第二中隔通道35进入第五进气口36，由第五进气口36进入五级转子泵腔24，再从第五排气口37将气体从第三级泵壳3排出；其中第二排气口29与第三进气口31在同一轴向上通过第一中隔通道30相连接，第二进气口28与第三排气口32在同一轴向上被隔板分开，第四排气口34与第五排气口37在同一轴向上通过第二中隔通道35相连接，第四进气口33与第五排气口37在同一轴向上被隔板分开；从而能够实现三轴泵的独特的气流方向，简化了气流通道，并能够实现更好的密封，减少了原有的多个零件串联；在第一级泵壳1底部可设置有排液口，排液口与一级转子泵腔7相通，使工艺气体中含有的水份从第一进气口26进入一级转子泵腔7后，能够从排液口进行排出，避免了一级转子泵腔7内水的积聚。

进一步的，第一级泵壳1、第二级泵壳2和第三级泵壳3的内部均设置有冷却水夹层38，一级泵壳1的两端面、第二级泵壳2的两端面和第三级泵壳3的两端面均设置有上下左右四个椭圆形的冷却水通道39，每个冷却水夹层38之间通过冷却水通道39相导通，冷却水夹层38内设置有加强筋40。通过冷却水通道39能够在运行中对第一级泵壳1、第二级泵壳2和第三级泵壳3以及驱动端齿轮端盖9和非驱动端轴承端盖12的进行冷却，并通过设置加强筋，用以加强泵壳的强度，减少实际运行的变形量；并通过四个椭圆形的冷却水通道39使每个冷却水夹层38内的冷却水能够进行流通。

进一步的，第一级泵壳1的两端面、第二级泵壳2的两端面和第三级泵壳3的两端面均设置有密封圈槽41，密封圈槽41内安装有密封圈，密封圈槽41包围整个转子泵腔和独立的封闭轴孔。通过密封圈的作用，使位于转子泵腔和独立的封闭轴孔外部的气体和冷却水不能泄露进来；并在密封圈槽41的***设置有固定螺栓孔8和定位销孔13，固定螺栓孔8内安装有固定螺栓。固定螺栓孔8用于第一级泵壳1、第二级泵壳2和第三级泵壳3以及驱动端齿轮端盖9和非驱动端轴承端盖12之间的连接紧固，而定位销孔13用于在连接时进行精准对位。

进一步的，第一级泵壳1的两侧和第二级泵壳2的两侧均设置有铸造工艺孔42，第三级泵壳3的两侧设置有水夹层通孔43，铸造工艺孔42和水夹层通孔43均与冷却水夹层38相连通。以便于铸造，并在实际使用时，铸造工艺孔42通过盖板密封，水夹层通孔43通过丝堵密封。

进一步的，第一级泵壳1和第三级泵壳3底部均固定安装有安装底座44。通过第三级泵壳3底部的底座44与第一级泵壳1底部的底座44构成整个泵的底座，既对整个泵起到稳定固定的作用，也便于整个泵的安装工作。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。