本發(fā)明屬于容積式真空泵，具體地說是一種真空泵的密封機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
1、在半導(dǎo)體和光伏制造中，干式真空泵是核心設(shè)備之一，用于晶圓加工、鍍膜和刻蝕等工藝。其無油特性可避免油蒸氣污染超凈環(huán)境，確保產(chǎn)品良率。
2、根據(jù)轉(zhuǎn)子的不同結(jié)構(gòu)，真空泵常分為羅茨泵、爪泵、螺桿泵等類別。在使用過程中，真空泵通常由電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸和轉(zhuǎn)子并在定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)。定子包括進(jìn)氣口和排氣口，在旋轉(zhuǎn)過程中氣體、雜質(zhì)從進(jìn)氣口吸入并經(jīng)轉(zhuǎn)子壓縮后從排氣口排除。轉(zhuǎn)子與定子可以分別由一級以及多級串聯(lián)的結(jié)構(gòu)組成。
3、泵軸裝配有齒輪、軸承的傳動(dòng)和支撐部件，并由此引入了齒輪腔與油腔結(jié)構(gòu)；為防止泵腔中吸入的雜質(zhì)與氣體污染潤滑油，以及齒輪腔與油腔中潤滑油流入泵腔，泵引入了密封系統(tǒng)，從而保證泵的正常工作。傳統(tǒng)的密封系統(tǒng)廣泛使用具有“八”字型的接觸式唇封與氮?dú)獯祾咻o助的組合結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)下，這種“八”字型的唇封在使用初期能夠很好地將兩側(cè)的潤滑油和工藝氣體反向泵送到各自的地域；但隨著唇片的摩擦磨損，這種密封的性能逐漸下降。其次，唇封存在接觸發(fā)熱并增大泵體功耗的問題，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致泵本身的機(jī)械故障。最后，唇封的設(shè)計(jì)與加工復(fù)雜，品控難度較大，導(dǎo)致使用成本較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決傳統(tǒng)接觸式唇封存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種真空泵的密封機(jī)構(gòu)。該密封機(jī)構(gòu)通過非接觸密封，最大限度地禁止雙向的泄漏，并保證使用的穩(wěn)定性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性。
2、本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
3、本發(fā)明包括迷宮密封及活塞環(huán)密封，所述迷宮密封及活塞環(huán)密封軸向的左右兩側(cè)分別為油腔及泵腔，所述迷宮密封及活塞環(huán)密封徑向的內(nèi)外兩側(cè)分別泵腔中的轉(zhuǎn)子軸及油腔中的油箱側(cè)封板；所述迷宮密封包括迷宮密封動(dòng)環(huán)及迷宮密封靜環(huán)，所述迷宮密封動(dòng)環(huán)套設(shè)在轉(zhuǎn)子軸上、并與轉(zhuǎn)子軸聯(lián)動(dòng)，所述迷宮密封靜環(huán)套設(shè)在迷宮密封動(dòng)環(huán)上、并與油箱側(cè)封板固接；所述活塞環(huán)密封包括至少一個(gè)活塞環(huán)，所述轉(zhuǎn)子軸上開設(shè)有活塞槽；或所述轉(zhuǎn)子軸上套設(shè)有活塞軸套，所述活塞軸套的外表面開設(shè)有活塞槽；所述活塞環(huán)容置于活塞槽中。
4、其中：所述迷宮密封動(dòng)環(huán)、迷宮密封靜環(huán)及活塞軸套上分別開設(shè)有密封槽，所述密封槽內(nèi)容置有o型圈；所述迷宮密封動(dòng)環(huán)上密封槽內(nèi)容置的o型圈用于實(shí)現(xiàn)迷宮密封動(dòng)環(huán)與轉(zhuǎn)子軸之間的密封，所述迷宮密封靜環(huán)上密封槽內(nèi)容置的o型圈用于實(shí)現(xiàn)油箱側(cè)封板與迷宮密封靜環(huán)之間的密封，所述活塞軸套上密封槽內(nèi)容置的o型圈用于實(shí)現(xiàn)活塞軸套與轉(zhuǎn)子軸之間的密封。
5、所述油箱側(cè)封板靠近泵腔的一側(cè)上開設(shè)有惰性氣體進(jìn)氣通道，所述惰性氣體進(jìn)氣通道的一端延伸至活塞環(huán)處，所述惰性氣體進(jìn)氣通道的另一端通過管道與惰性氣體源相連。
6、所述管道上分別設(shè)有節(jié)流裝置及僅能向惰性氣體進(jìn)氣通道進(jìn)氣的單向閥。
7、所述油箱側(cè)封板靠近泵腔的一側(cè)上開設(shè)有氣壓平衡通道，所述氣壓平衡通道上設(shè)有過濾器，所述氣壓平衡通道的一端與泵腔內(nèi)部聯(lián)通，所述氣壓平衡通道的另一端延伸至活塞環(huán)處。
8、所述活塞軸套及油箱側(cè)封板上均開設(shè)有節(jié)流溝槽。
9、所述油腔包括油箱、油箱側(cè)封板、甩油盤、壓蓋及軸承，所述油箱與油箱側(cè)封板的一側(cè)固接，所述甩油盤、壓蓋及軸承均位于油箱與油箱側(cè)封板圍成的空間內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子軸通過軸承與油箱側(cè)封板的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述壓蓋位于軸承的一側(cè)，所述迷宮密封及活塞環(huán)密封位于軸承的另一側(cè)，所述壓蓋套設(shè)在轉(zhuǎn)子軸上、并與油箱側(cè)封板的一側(cè)固接，所述甩油盤安裝在轉(zhuǎn)子軸上、并與轉(zhuǎn)子軸聯(lián)動(dòng)。
10、所述壓蓋、軸承及油箱側(cè)封板的一側(cè)構(gòu)成一個(gè)空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)有用于固定軸承及減震的彈性元件，所述甩油盤在隨轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)的過程中將油腔內(nèi)的潤滑油引入到空腔中，形成對所述軸承的潤滑。
11、所述泵腔包括定子、轉(zhuǎn)子軸及油箱側(cè)封板，所述定子與油箱側(cè)封板的另一側(cè)固接，所述轉(zhuǎn)子軸的端部設(shè)有鎖緊螺母或鎖緊螺釘，用于固定所述轉(zhuǎn)子軸上的零部件。
12、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為：
13、1.本發(fā)明全部采用非接觸密封，避免了接觸唇封的摩擦生熱、摩擦磨損等問題，降低了泵體的使用功耗，降低了質(zhì)檢成本與制造成本。
14、2.本發(fā)明引入了工藝氣體輔助活塞環(huán)密封，該結(jié)構(gòu)可以在保證密封有效性的基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低密封成本。
15、3.本發(fā)明可以根據(jù)不同工況條件，提供多種密封策略，如需要進(jìn)一步降低泵體功耗，可以減少活塞環(huán)的數(shù)量，并設(shè)置節(jié)流溝槽。
1.一種真空泵的密封機(jī)構(gòu)，其特征在于：包括迷宮密封及活塞環(huán)密封，所述迷宮密封及活塞環(huán)密封軸向的左右兩側(cè)分別為油腔(111)及泵腔(333)，所述迷宮密封及活塞環(huán)密封徑向的內(nèi)外兩側(cè)分別泵腔(333)中的轉(zhuǎn)子軸(4)及油腔(111)中的油箱側(cè)封板(2)；所述迷宮密封包括迷宮密封動(dòng)環(huán)(10)及迷宮密封靜環(huán)(11)，所述迷宮密封動(dòng)環(huán)(10)套設(shè)在轉(zhuǎn)子軸(4)上、并與轉(zhuǎn)子軸(4)聯(lián)動(dòng)，所述迷宮密封靜環(huán)(11)套設(shè)在迷宮密封動(dòng)環(huán)(10)上、并與油箱側(cè)封板(2)固接；所述活塞環(huán)密封包括至少一個(gè)活塞環(huán)(13)，所述轉(zhuǎn)子軸(4)上開設(shè)有活塞槽；或所述轉(zhuǎn)子軸(4)上套設(shè)有活塞軸套(12)，所述活塞軸套(12)的外表面開設(shè)有活塞槽；所述活塞環(huán)(13)容置于活塞槽中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述真空泵的密封機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述迷宮密封動(dòng)環(huán)(10)、迷宮密封靜環(huán)(11)及活塞軸套(12)上分別開設(shè)有密封槽，所述密封槽內(nèi)容置有o型圈(9)；所述迷宮密封動(dòng)環(huán)(10)上密封槽內(nèi)容置的o型圈(9)用于實(shí)現(xiàn)迷宮密封動(dòng)環(huán)(10)與轉(zhuǎn)子軸(4)之間的密封，所述迷宮密封靜環(huán)(11)上密封槽內(nèi)容置的o型圈(9)用于實(shí)現(xiàn)油箱側(cè)封板(2)與迷宮密封靜環(huán)(11)之間的密封，所述活塞軸套(12)上密封槽內(nèi)容置的o型圈(9)用于實(shí)現(xiàn)活塞軸套(12)與轉(zhuǎn)子軸(4)之間的密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述真空泵的密封機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述油箱側(cè)封板(2)靠近泵腔(333)的一側(cè)上開設(shè)有惰性氣體進(jìn)氣通道(2a)，所述惰性氣體進(jìn)氣通道(2a)的一端延伸至活塞環(huán)(13)處，所述惰性氣體進(jìn)氣通道(2a)的另一端通過管道與惰性氣體源(18)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述真空泵的密封機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述管道上分別設(shè)有節(jié)流裝置(16)及僅能向惰性氣體進(jìn)氣通道(2a)進(jìn)氣的單向閥(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述真空泵的密封機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述油箱側(cè)封板(2)靠近泵腔(333)的一側(cè)上開設(shè)有氣壓平衡通道(2b)，所述氣壓平衡通道(2b)上設(shè)有過濾器(20)，所述氣壓平衡通道(2b)的一端與泵腔(333)內(nèi)部聯(lián)通，所述氣壓平衡通道(2b)的另一端延伸至活塞環(huán)(13)處。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述真空泵的密封機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述活塞軸套(12)及油箱側(cè)封板(2)上均開設(shè)有節(jié)流溝槽(19)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述真空泵的密封機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述油腔(111)包括油箱(1)、油箱側(cè)封板(2)、甩油盤(5)、壓蓋(7)及軸承(8)，所述油箱(1)與油箱側(cè)封板(2)的一側(cè)固接，所述甩油盤(5)、壓蓋(7)及軸承(8)均位于油箱(1)與油箱側(cè)封板(2)圍成的空間內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子軸(4)通過軸承(8)與油箱側(cè)封板(2)的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述壓蓋(7)位于軸承(8)的一側(cè)，所述迷宮密封及活塞環(huán)密封位于軸承(8)的另一側(cè)，所述壓蓋(7)套設(shè)在轉(zhuǎn)子軸(4)上、并與油箱側(cè)封板(2)的一側(cè)固接，所述甩油盤(5)安裝在轉(zhuǎn)子軸(4)上、并與轉(zhuǎn)子軸(4)聯(lián)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述真空泵的密封機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述壓蓋(7)、軸承(8)及油箱側(cè)封板(2)的一側(cè)構(gòu)成一個(gè)空腔(14)，所述空腔(14)內(nèi)設(shè)有用于固定軸承(8)及減震的彈性元件，所述甩油盤(5)在隨轉(zhuǎn)子軸(4)旋轉(zhuǎn)的過程中將油腔(111)內(nèi)的潤滑油引入到空腔(14)中，形成對所述軸承(8)的潤滑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述真空泵的密封機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述泵腔(333)包括定子(3)、轉(zhuǎn)子軸(4)及油箱側(cè)封板(2)，所述定子(3)與油箱側(cè)封板(2)的另一側(cè)固接，所述轉(zhuǎn)子軸(4)的端部設(shè)有鎖緊螺母或鎖緊螺釘，用于固定所述轉(zhuǎn)子軸(4)上的零部件。