专利名称：微型无油真空泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种低真空获得设备技术，特别是一种微型无油真空泵。
目前国内生产的低真空泵，几乎都是油封式泵，它不但污染环境，且污染被抽空间。国际上现有的微型无油真空泵。例如日本昭和56－18083，昭和53－29845，特许リニㄕ－式コンプしツサ－真空ポソプ。昭和56－24797所示的微型无油真空泵，主要由气缸、活塞组体和直线型电机组成。采用电磁吸力和弹簧力的相互作用来驱动气缸中活塞的往复运动。由于这种泵的结构不够合理。存有抽气速率不大，被抽空间的极限真空度不高以及振动与噪音均较大等问题。
本实用新型的目的，在于针对现有技术中存在的不足，而提供一种结构更加合理的微型无油真空泵，它不仅不会污染被抽空间和环境，而且可以获得较大的抽气速率和较高的真空度，还可减小振动和噪音。
本实用新型的无油真空泵，是以上述日本的现有技术为基础而作的改进，其特征是活塞和活塞杆均采用空心结构，活塞环采用双环，在活塞环与活塞之间设置有胀圈；在活塞杆末端设有平衡支承结构，它由导向装置、导向轴和导向支杆构成；气缸与导向管加工为一体。装在泵壳中；进气阀置于泵的前端。
本实用新型的活塞和活塞杆采用空心结构，可以使活塞和活塞杆的重量减轻一半左右。根据F＝ma公式，在有效的供电条件下，可以增加活塞的加速度或运动行程，从而增加排气量，有效地增大泵的抽气速率，提高真空度。解决了现有技术中实心结构所存在的问题。活塞环采用双环结构，既可减小活塞与气缸的摩擦面，又可减少漏气提高密封性能，克服了现有技术中单环结构密封性能不好等弊病。在活塞环与活塞之间设置胀圈。可以保证其在热胀冷缩时，仍能保持良好的密封性能。在活塞杆的末端设置平衡支承结构，解决了现有技术中采用悬壁支承所导致的单边磨损而使活塞运动不平稳以及振动和噪音较大等缺陷。气缸与导向管加工为一体装在泵壳中，可便于拆洗、更换，弥补了现有技术中因气缸焊接在泵壳中而不便拆洗、更换的不足。进气阀置于泵的前端，可以减小死空间，改善真空性能。
本实用新型无油真空泵，与现有技术相比，不仅不会污染被抽空间和环境，而且结构合理，具有抽气速率大，真空度高，振动和噪音小以及功耗小，起动电流小，结构简单，体积小，重量轻，便于携带和使用寿命长等积极效果和显著优点。它既可做真空泵用。又可做低压气体压缩机用，可广泛应用于食品的真空保鲜、医疗环境、药材的加工干燥以及环境的取样分析等技术领域。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的工作原理图。
图2是本实用新型的结构示意图。
本实用新型可采用附图所示的方案实现。当
图1中的电磁线圈加上50HZ、220V的市交流电。并通过一个整流二极管D时，在电压正半周，电流通过电磁线圈，使铁芯产生电磁吸力，于是衔铁吸合。带动活塞向左移动，由于气缸的右腔体积不断增大而形成吸气过程，即气体(或蒸汽)从低压容器Vo中经过吸气阀C进入泵体右腔。当活塞到达最左边位置时，气缸内就被完全充满了气体。在整个吸气过程中，排气阀E一直关闭。在电压的负半周时，因二极管不导通而电流被截止。因线圈无电流通过而使铁芯的电磁吸力消失，衔铁在弹篑力的作用下释放。活塞开始从左向右运动，这时吸气阀C关闭，气缸内的气体随着活塞从左向右运动逐渐被压缩，当气缸内的压强达到稍大于一个大气压后，排气阀E打开，气缸内被压缩的气体排到大气中，完成了一个工作循环。下一个周波时，重复上述循环，如此往复下去，直到被抽空器Vo内的气体压强达到所需要求时为止。
按图2所示，活塞(15)和活塞杆(7)采用空心铝合金结构，加工成一体，装在气缸(4)内。活塞杆(7)上装有导向密封环(6)。活塞(15)上开有两个密封槽，槽内侧放有开口胀圈(13)。活塞环(14)为S形切口双环结构，选用膨胀系数接近的填充聚四氟乙烯制成。置于密封槽的外侧。活塞组件放在气缸(4)中。气缸(4)采用不锈钢结构，装在泵壳(2)内。导向轴(11)装在具有润滑性能的导向装置(10)中，由两根导向支杆(12)固定在泵壳(2)上。排气阀(16)置于泵的前端。直线型电机主要由线圈(9)和铁芯组成，铁芯由静铁芯(锡钢片)和动铁芯(衔铁)两部分构成，线圈(9)装在静铁芯(8)上。被抽容器(1)内的气体，通过进气阀(3)被活塞(15)抽入气缸(4)内，活塞(15)在弹簧(5)和直线电机的相互作用下往复运动。整个真空泵的体积可为193mm×150mm×108mm，重量可以小于4公斤。
本实施例的微型无油真空泵，经机械电子工业部真空计量站测试，与现有技术相比，其结果如下表
权利要求1.一种用于获得低真空的微型无油真空泵，主要由气缸(4)、活塞组件和直线型电机组成，其特征是活塞(15)和活塞杆(7)均采用空心结构，活塞环(14)采用双环，在活塞环(14)与活塞(15)之间设置有胀圈(13)；在活塞杆(7)的末端设有一个平衡支承结构，它由导向装置(10)，导向轴(11)和导向支杆(12)构成；气缸(4)与导向管加工为一体，装在泵壳(2)中，进气阀(3)置于泵的前端。
2.根据权利要求1所述的微型无油真空泵，其特征在于活塞环(14)为S形切口双环结构，选用膨胀系数较接近的填充聚四氟乙烯材料制成。
3.根据权利要求1所述的微型无油真空泵，其特征在于空心活塞(15)和活塞杆(7)是采用铝合金材料制成。
4.根据权利要求1所述的微型无油真空泵，其特征在于气缸(4)是采用不锈钢材料制成。
专利摘要微型无油真空泵是一种用来获得低真空的设备，由直线型电机、气缸和活塞组成，活塞和活塞杆均采用铝合金空心结构，气缸由不锈钢材料制成，活塞环采用双环，在活塞杆末端有平衡支承结构，进气阀置于泵的前端既可做真空泵用，又可做低压气体压缩机用，它不但不会污染被抽空间，也不会污染环境。具有功耗、起动电流、振动和体积小，结构简单，重量轻，便于携带和使用寿命长等特点。
文档编号F04B35/00GK2089989SQ9021997
公开日1991年12月4日 申请日期1990年11月26日 优先权日1990年11月26日
发明者任家生, 赵宁, 周士良 申请人:东南大学
技术领域：
本实用新型涉及一种低真空获得设备技术，特别是一种微型无油真空泵。
目前国内生产的低真空泵，几乎都是油封式泵，它不但污染环境，且污染被抽空间。国际上现有的微型无油真空泵。例如日本昭和56－18083，昭和53－29845，特许リニㄕ－式コンプしツサ－真空ポソプ。昭和56－24797所示的微型无油真空泵，主要由气缸、活塞组体和直线型电机组成。采用电磁吸力和弹簧力的相互作用来驱动气缸中活塞的往复运动。由于这种泵的结构不够合理。存有抽气速率不大，被抽空间的极限真空度不高以及振动与噪音均较大等问题。
本实用新型的目的，在于针对现有技术中存在的不足，而提供一种结构更加合理的微型无油真空泵，它不仅不会污染被抽空间和环境，而且可以获得较大的抽气速率和较高的真空度，还可减小振动和噪音。
本实用新型的无油真空泵，是以上述日本的现有技术为基础而作的改进，其特征是活塞和活塞杆均采用空心结构，活塞环采用双环，在活塞环与活塞之间设置有胀圈；在活塞杆末端设有平衡支承结构，它由导向装置、导向轴和导向支杆构成；气缸与导向管加工为一体。装在泵壳中；进气阀置于泵的前端。
本实用新型的活塞和活塞杆采用空心结构，可以使活塞和活塞杆的重量减轻一半左右。根据F＝ma公式，在有效的供电条件下，可以增加活塞的加速度或运动行程，从而增加排气量，有效地增大泵的抽气速率，提高真空度。解决了现有技术中实心结构所存在的问题。活塞环采用双环结构，既可减小活塞与气缸的摩擦面，又可减少漏气提高密封性能，克服了现有技术中单环结构密封性能不好等弊病。在活塞环与活塞之间设置胀圈。可以保证其在热胀冷缩时，仍能保持良好的密封性能。在活塞杆的末端设置平衡支承结构，解决了现有技术中采用悬壁支承所导致的单边磨损而使活塞运动不平稳以及振动和噪音较大等缺陷。气缸与导向管加工为一体装在泵壳中，可便于拆洗、更换，弥补了现有技术中因气缸焊接在泵壳中而不便拆洗、更换的不足。进气阀置于泵的前端，可以减小死空间，改善真空性能。
本实用新型无油真空泵，与现有技术相比，不仅不会污染被抽空间和环境，而且结构合理，具有抽气速率大，真空度高，振动和噪音小以及功耗小，起动电流小，结构简单，体积小，重量轻，便于携带和使用寿命长等积极效果和显著优点。它既可做真空泵用。又可做低压气体压缩机用，可广泛应用于食品的真空保鲜、医疗环境、药材的加工干燥以及环境的取样分析等技术领域。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的工作原理图。
图2是本实用新型的结构示意图。
本实用新型可采用附图所示的方案实现。当
图1中的电磁线圈加上50HZ、220V的市交流电。并通过一个整流二极管D时，在电压正半周，电流通过电磁线圈，使铁芯产生电磁吸力，于是衔铁吸合。带动活塞向左移动，由于气缸的右腔体积不断增大而形成吸气过程，即气体(或蒸汽)从低压容器Vo中经过吸气阀C进入泵体右腔。当活塞到达最左边位置时，气缸内就被完全充满了气体。在整个吸气过程中，排气阀E一直关闭。在电压的负半周时，因二极管不导通而电流被截止。因线圈无电流通过而使铁芯的电磁吸力消失，衔铁在弹篑力的作用下释放。活塞开始从左向右运动，这时吸气阀C关闭，气缸内的气体随着活塞从左向右运动逐渐被压缩，当气缸内的压强达到稍大于一个大气压后，排气阀E打开，气缸内被压缩的气体排到大气中，完成了一个工作循环。下一个周波时，重复上述循环，如此往复下去，直到被抽空器Vo内的气体压强达到所需要求时为止。
按图2所示，活塞(15)和活塞杆(7)采用空心铝合金结构，加工成一体，装在气缸(4)内。活塞杆(7)上装有导向密封环(6)。活塞(15)上开有两个密封槽，槽内侧放有开口胀圈(13)。活塞环(14)为S形切口双环结构，选用膨胀系数接近的填充聚四氟乙烯制成。置于密封槽的外侧。活塞组件放在气缸(4)中。气缸(4)采用不锈钢结构，装在泵壳(2)内。导向轴(11)装在具有润滑性能的导向装置(10)中，由两根导向支杆(12)固定在泵壳(2)上。排气阀(16)置于泵的前端。直线型电机主要由线圈(9)和铁芯组成，铁芯由静铁芯(锡钢片)和动铁芯(衔铁)两部分构成，线圈(9)装在静铁芯(8)上。被抽容器(1)内的气体，通过进气阀(3)被活塞(15)抽入气缸(4)内，活塞(15)在弹簧(5)和直线电机的相互作用下往复运动。整个真空泵的体积可为193mm×150mm×108mm，重量可以小于4公斤。
本实施例的微型无油真空泵，经机械电子工业部真空计量站测试，与现有技术相比，其结果如下表
权利要求1.一种用于获得低真空的微型无油真空泵，主要由气缸(4)、活塞组件和直线型电机组成，其特征是活塞(15)和活塞杆(7)均采用空心结构，活塞环(14)采用双环，在活塞环(14)与活塞(15)之间设置有胀圈(13)；在活塞杆(7)的末端设有一个平衡支承结构，它由导向装置(10)，导向轴(11)和导向支杆(12)构成；气缸(4)与导向管加工为一体，装在泵壳(2)中，进气阀(3)置于泵的前端。
2.根据权利要求1所述的微型无油真空泵，其特征在于活塞环(14)为S形切口双环结构，选用膨胀系数较接近的填充聚四氟乙烯材料制成。
3.根据权利要求1所述的微型无油真空泵，其特征在于空心活塞(15)和活塞杆(7)是采用铝合金材料制成。
4.根据权利要求1所述的微型无油真空泵，其特征在于气缸(4)是采用不锈钢材料制成。
专利摘要微型无油真空泵是一种用来获得低真空的设备，由直线型电机、气缸和活塞组成，活塞和活塞杆均采用铝合金空心结构，气缸由不锈钢材料制成，活塞环采用双环，在活塞杆末端有平衡支承结构，进气阀置于泵的前端既可做真空泵用，又可做低压气体压缩机用，它不但不会污染被抽空间，也不会污染环境。具有功耗、起动电流、振动和体积小，结构简单，重量轻，便于携带和使用寿命长等特点。
文档编号F04B35/00GK2089989SQ9021997
公开日1991年12月4日 申请日期1990年11月26日 优先权日1990年11月26日
发明者任家生, 赵宁, 周士良 申请人:东南大学
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