液环式气泵

本发明涉及一种液环式气泵，该液环式气泵具有径向围起两个或 多个工作腔的第一壳体部分，该工作腔中分别布置有可偏心旋转的支 承的叶轮；具有第二和第三壳体部分，其两侧封闭第一壳体部分和泵 并且有管道或腔室用于供应和排放传输的气体；以及具有在轴向上界 定工作腔的控制盘。

在液环式气泵中，叶轮在偏心循环的液环中旋转。在旋转期间， 液环或多或少的浸入到叶轮叶片之间形成的小室中。由此叶轮小室中 的自由容积交替扩大和缩小。在小室容积扩大的旋转区域中，吸入口 位于控制盘的端部，传输的气体通过该吸入口吸入到小室中。在旋转 部分的末端区域中进行压缩，在该区域中有压力口，泵的高压腔中的 压缩气体通过该压力口排出。

液环式气泵不仅用作真空泵，其中将传输的气体从负压压缩到大 约为大气压，也可以用作压缩机，其中将传输的气体从大气压压缩到 过压。液环式气泵有单级和多级式结构。单级液环式气泵由于其低压 缩比可以在压力较高的低度真空中用作真空泵，或者用作压缩机。多 级液环式气泵有其作为真空泵的优选使用范围，即真空的较低的压力 范围内。

叶轮在其中旋转以及液环在其中构成的工作腔被控制盘在一侧或 两侧轴向界定。在多级液环式气泵的情况下，这些具有叶轮和控制盘 的工作腔以适当的数目依次轴向布置。

通常，液环式气泵(比较，比如DE 27 14 475)包括大量构件， 这些构件在泵装配期间依次沿轴向布置。个别构件的支撑面同时也是 机器从泵内部到外界的密封面。外壳轴向向外地连接到控制盘上，在 外壳中容纳有用于气体和液体流动导向的管道或腔室。在控制盘和外 壳之间也必须是密封的面。

这样一种采用多级设计的传统液环式气泵有七个轴向密封面(DE 27 14 475)。相应的，装配较为复杂，结构昂贵，同时也有大量必须 密封的面的缺点，特别是在运转过程中有过早发生泄漏的重大风险。

在多级液环压缩机的情况下，普遍的结构中设置有斜连接管，利 用该斜连接管，部分要被压缩的气体以及工作液体在外侧从第一级的 压力口被引导至第二级的吸入口(DE-PS 870 004)。因为这个连接管 是在两侧套装到壳体接管上，所以这里还有两个密封面。这种传统结 构的缺点在于，大量零件并由此制造成本相应较高，这些制造成本是 用于许多表面以及泵的构件之间许多密封的加工。

已知简化泵的零件或融合多个泵的零件以及减少液环式气泵的零 件数量的不同方法。比如，已知的是设计控制盘，该控制盘的中间元 件为一个构件(图Travaini Pumpen TRHC 40-60)。也已知一种单级 液环式压缩机，其中，吸入端气流的分配以及压力侧气流的汇合不是 在压缩机的外侧通过所谓的Y形管完成的；相反，气流仅仅连接在壳 体的一侧，并在壳体各自的另一侧是通过直管完成分配(EP 0 584 106 B1)。还已知的是将所有的轴向流体管道安置在中间壳体部分(DE 197 58 340 A1)。这种实施方式的缺点在于其只能应用于单级液环式气泵。

本发明的目的在于提供一种在开始提到的那种类型的液环式气 泵，其中，零件的数量，尤其是对外的密封面的数量大大的减少了。

依据本发明的解决方案在于，第一壳体部分是一体成型的；至少 设置有一个从第二到第三壳体部分的连接管道，以及第一壳体部分具 有与轴向垂直的轴线，使得将第一壳体部分绕着这根轴线旋转180° 时，与第二和第三壳体部分密封的接触面和固定元件丝毫不差的互换 位置。通过这种设计，相邻的第二和第三壳体部分可以完全相同的构 造。泵的不同的零件的数量减少了。

本发明可以应用于二级和多级液环式气泵。第一壳体部分优选具 有隔板，用于容纳两个工作腔之间的内部控制盘，特别的具有至少一 个用于引导传输气体流过的管道。

在一个优选的实施例中，第一壳体部分具有不多于两个与工作腔 连接的面，并且第一壳体部分通过该面靠近其它的壳体部分或其它的 构件。

如果第一壳体部分具有用于清空装置和/或垃圾清空装置、防止空 穴现象的装置以及在吸入端通风装置的接口，那么泵的结构就更加简 化了。

在一个优选的实施例中，壳体部分是铸造结构。在另一个优选的 实施例中，壳体部分是焊接结构。

如果第一壳体部分具有与第二和第三壳体部分轴向夹紧的固定元 件，那么装配就可能特别简单。

依据本发明的液环式气泵将下面的所有构件或功能包括在单个的 构件即按照本发明的第一壳体部分中：

——两套传统的管状中间元件，

——连接管，该连接管将流体从第一级引导至第二级，

——中间控制盘的固定器，控制盘现在特别简单的设计成扁平 盘，

——外部控制盘可以采用不需要双重的外部密封的方式夹紧在第 一壳体和第二或第三壳体之间，

——密封面的总数量从九个减少到现在的仅仅只有两个密封面。 在传统的二级泵中，在控制盘、中间元件和外部壳体之间有七个密封 面，并且在壳体和连接管之间还有两个密封面。

依据本发明的设计的最大优势是构件数量少以及对外的密封面数 量少。由此在制造和装配过程中以及新液环式气泵的运转可靠性中产 生了明显的优点。一个特别的优点是，第二和第三壳体部分可以是完 全一样的结构，这同样降低了生产成本和用于替换零件的储存成本。

下面将参考附图根据优选的实施例说明本发明，其中：

图1为传统液环式气泵的横截面图；

图2为依据本发明的液环式气泵实施例的横截面图。

在图1中示出了传统液环式气泵的横截面示意图。在工作腔A中， 叶轮C偏心的支承在轴B上。在这种情况下，工作腔A部分的填充有 液体尤其是水，使得叶轮叶片之间的小室由于液环而扩大和缩小，从 而实现泵吸作用。在叶轮C的端部有控制盘D，在图1的实施例中有四 个这种控制盘。壳体部分E在径向上向外界定了工作腔。在两端也有 壳体部分F，该壳体部分F具有必需的管道或腔室，用于供应和排放被 泵吸的气体。从图1中可以清楚的看到，许多构件依次在轴向上装配， 其中在连接位置必须分别设置对外的密封件。

依据本发明的泵，如图2所示，同样有两个叶轮1，该叶轮1安置 在轴11上，并在偏心工作腔16中旋转。在叶轮1的外端有控制盘2， 在叶轮1之间的中间位置有控制盘3，控制盘设置有合适的开口，被泵 吸的气体通过所述开口进出工作腔16。图2中所示是连接管道13，该 连接管道13连接左边(第二)级的吸入口14和右边(第一)级的压 力口15，由此部分传输气流通过所述连接管道13从右边(第一)级传 输到左边(第二)级。中间控制盘3各自的其它开口被隔板8覆盖， 因此不起作用。隔板8是第一壳体部分5的一部分，该第一壳体部分5 环绕工作腔16。第一壳体部分5还有一个用于泵内气流的连接导管7。 通过这个连接导管7，第二部分传输气流从右边(第一)级的压力口 17传输到左边(第二)级的吸入口18。

可以看出，界定工作腔16的外壁6、隔板8和连接导管7是一体 成型的。此外其它构件是布置在第一壳体部分1左边和右边的第二和 第三壳体部分4，该第二和第三壳体部分4可以是完全一样的构造。第 一壳体和第二壳体4之间的密封面是唯一的对外密封面。这些密封面 用9表示。19表示螺纹件，壳体部分1、4通过该螺纹件互相固定。