用于真空泵的供油螺母和油储器的制作方法

1.本发明涉及一种将润滑剂提供给真空泵的轴承的供油螺母、一种容纳和提供润滑剂的油储器、一种具有待改装到现有的真空泵的这种供油螺母和油储器的套件、以及一种具有这种供油螺母和油储器的真空泵。


背景技术：

2.现有的真空泵且特别是涡轮分子泵包括具有入口和出口的壳体。转子轴可旋转地设置在壳体内，该转子轴具有与至少一个定子元件相互作用的至少一个泵元件。转子轴通过电动马达旋转并且由于所述至少一个泵元件与所述至少一个定子元件的相互作用，气态介质从真空泵的入口被输送到出口。为了可旋转，转子轴由一个或多个轴承支撑，所述一个或多个轴承能够是滚柱轴承，诸如滚珠轴承等。
3.在操作中，必须将润滑剂递送到滚柱轴承以便减少滚柱轴承的磨损和疲劳。通常，润滑剂容纳在油储器中并通过供油螺母从油储器递送到滚柱轴承。其中，在真空泵的维护期间需要不时地更换油储器，以便提供适当的功能并确保将润滑剂充分递送到滚柱轴承。
4.由于在真空泵发生故障的情况下转子轴快速旋转，转子轴且特别是泵元件可挤压进入定子中，从而引起真空泵严重损坏且甚至毁坏，并且可进一步甚至有操作人员受伤的风险。因此，期望在真空泵中具有备用轴承以便在发生故障的情况下支撑转子轴并且避免转子和壳体或定子元件的挤压。然而，将备用轴承和油储器两者与供油螺母一起放置存在困难。由于对滚柱轴承进行润滑的必要性，常常省略备用轴承。特别地，对于没有备用轴承的现有的真空泵，目前几乎不可能改装备用轴承以便增强该真空泵的操作安全性。


技术实现要素：

5.因此，本发明的目的是提供同时具有供油螺母和备用轴承的可能性，并进一步提供用这种备用轴承改装现有的真空泵的可能性，而没有对真空泵的大量干预。
6.上文给出的问题由本发明通过根据权利要求1所述的供油螺母、根据权利要求6所述的油储器、根据权利要求8所述的包括这种供油螺母和这种油储器的套件、以及根据权利要求9所述的真空泵来解决。
7.在本发明的第一方面中，提供了一种用于将润滑剂提供给真空泵的轴承的供油螺母。供油螺母包括第一端和相对的第二端并且被构造成连接到真空泵的转子轴。特别地，供油螺母能够可释放地连接到真空泵的转子轴。进一步地，供油螺母包括沿轴向方向在供油螺母的第一端和第二端之间延伸的供油元件，其中，该供油元件具有朝向第二端的增大的直径以便为圆锥形的。通过增大的直径，增加的旋转力作用在供油元件的表面上的润滑剂上，由此朝向第二端输送润滑剂并且从第二端输送到真空泵的靠近供油螺母的第二端布置的轴承。根据本发明，供油螺母包括轴承轴颈元件，该轴承轴颈元件具有圆柱形表面并且被构造成被接收在真空泵的备用轴承中。因此，通过本发明，供油螺母组合地提供两种功能，即，通过供油元件将润滑剂从油储器递送到轴承并进一步提供与真空泵的备用轴承相互作
用的轴承轴颈元件，以便在真空泵发生故障的情况下支撑真空泵的转子轴。因此，这些功能被集成到一个部件中，这易于制造并且能够改装到现有的真空泵。
8.优选地，轴承轴颈元件和供油元件被一体地构建为一个部件。甚至更优选地，供油螺母被构建为一个部件。
9.优选地，轴承轴颈元件布置在供油螺母的第一端处，并且供油元件布置在第二端处。更特别地，轴承轴颈元件直接紧邻供油元件。
10.优选地，供油螺母包括待连接到真空泵的转子轴的连接元件。因此，通过连接元件，促进了供油螺母到真空泵的转子轴的连接。特别地，连接元件将供油螺母可释放地连接到转子轴。在两种情况下，连接元件都可通过螺纹连接、收缩配合、夹紧等来提供。
11.优选地，连接元件布置在第二端处。替代地，供油螺母包括通孔，该通孔从第一端延伸穿过供油螺母到第二端并且被构造成接收真空泵的转子轴的一部分，其中，连接元件布置在第一端处，并且在连接元件位于第一端处的情况下，供油螺母可连接到转子轴。由于通孔，供油螺母包围转子轴，从而改进转子轴和供油螺母的同心度。
12.在本发明的第二方面中，提供了一种待连接到真空泵的壳体的油储器。油储器包括筒(cartridge)，该筒容纳待提供给真空泵的轴承的润滑剂。特别地，筒包含用于容纳和存储润滑剂的多孔或纤维材料。供料梢端(feeding tip)连接到筒且特别地连接到筒中的材料，其中，供料梢端也由纤维或多孔材料制成并且被构造成与真空泵的供油螺母接触。由于该材料，润滑剂被输送到梢端的端部，并且由于毛细管力从梢端的端部输送到供油螺母的表面并通过供油螺母提供给真空泵的轴承。进一步地，根据本发明，备用轴承布置在筒中，其中，该备用轴承被构造成接收真空泵的轴承轴颈元件。因此，油储器组合地提供两种功能，即，容纳润滑剂并将润滑剂递送到供油螺母，并进一步提供在发生故障的情况下特别是与真空泵的转子轴相互作用的备用轴承。
13.优选地，备用轴承被构建为滚柱轴承，诸如滚珠轴承或摩擦轴承等。
14.优选地，油储器能够可释放地连接到真空泵。因此，能够在真空泵的维护期间更换油储器，以便确保油储器中有足够量的润滑剂并且真空泵的供料梢端和供油螺母之间的充分接触。
15.优选地，油储器是进一步与如根据ep3256733和ep3494308提交的发明一起开发的。
16.本发明的第三方面提供了一种套件，其包括待改装到现有的真空泵的如先前所描述的供油螺母和如先前所描述的油储器。特别地，由供油螺母提供的轴承轴颈元件与放置在油储器的筒中的备用轴承相互作用。因此，由于根据本发明的套件，供油螺母和油储器能够在维护期间改装到现有的真空泵，而没有对真空泵的大量干预。将本发明改装到现有的真空泵包括以下步骤：
17.1.移除现有的油储器，
18.2.从真空泵移除现有的供油螺母，
19.3.安装根据本发明的供油螺母，以及
20.4.组装根据本发明的油储器。
21.由此，在现有的真空泵中采用备用轴承，该备用轴承在真空泵发生故障的情况下支撑转子轴并避免真空泵内部的旋转元件发生碰撞，否则这将导致真空泵的严重损坏且甚
至毁坏。
22.在本发明的第四方面中，提供了一种真空泵、特别是涡轮分子泵，其包括壳体。转子轴设置在壳体中，该转子轴具有至少一个泵元件，其中，该转子轴由一个或多个轴承可旋转地支撑。其中，至少一个轴承被构建为滚柱轴承，诸如滚珠轴承等。进一步地，真空泵包括如先前所描述的油储器，该油储器优选地可释放地连接到壳体并且容纳待提供给所述至少一个滚柱轴承的润滑剂。进一步地，供油螺母连接到转子轴。其中，优选地，供油螺母连接到转子轴的一端。供油螺母包括沿轴向方向在供油螺母的第一端和第二端之间延伸的供油元件。其中，该供油元件具有朝向第二端的增大的直径以便为圆锥形的，以产生作用在润滑剂上的增加的旋转力，以便朝向第二端输送润滑剂。优选地，第二端布置在滚柱轴承的位置处，即，滚柱轴承的至少一部分包围供油螺母的第二端。润滑剂受离心作用而从第二端朝向真空泵的滚柱轴承，从而为滚柱轴承的适当操作提供润滑剂。进一步地，根据本发明，提供了连接到供油螺母的轴承轴颈元件，该轴承轴颈元件具有圆柱形表面并且被构造成接收在放置于油储器的筒中的备用轴承中。因此，供油螺母为备用轴承提供轴承轴颈元件。替代地，轴承轴颈元件直接连接到转子轴，该转子轴也具有圆柱形面并且被构造成接收在油储器的备用轴承中。优选地，轴承轴颈元件由转子轴一体地形成为一个部件。因此，转子轴本身包括与油储器的备用轴承相互作用的轴承轴颈。
23.优选地，供油螺母具有从第一端延伸穿过供油螺母到第二端的通孔，该通孔被构造成接收真空泵的转子轴的至少一部分。因此，转子轴延伸穿过供油螺母。轴承轴颈元件优选地布置在供油螺母的第一端处以便能够与油储器的备用轴承相互作用。
24.优选地，供油螺母可根据如上文所描述的特征来构建。
25.优选地，转子轴包括朝向真空泵的出口的第一端和朝向真空泵的入口的相对的第二端，其中，供油螺母连接到转子轴的第一端。其中，供油螺母能够在第一端处连接到转子轴，或直接连接到转子轴的第一端，从而与转子轴的第一端直接接触。
26.优选地，油储器包围转子轴的第一端。由此，油储器能够与连接到转子轴的第一端的供油螺母相互作用，而轴承轴颈元件能够与油储器的备用轴承相互作用。
27.优选地，轴承轴颈元件的圆柱形表面具有比备用轴承的内直径小的直径，使得在真空泵的正常操作期间，轴承轴颈元件的圆柱形表面不与备用轴承接触。只有在真空泵发生故障的情况下，轴承轴颈元件的圆柱形表面才与轴承进行接触，从而为转子轴提供支撑。
附图说明
28.在下文中，参考附图更详细地描述本发明。
29.示出了：
30.图1是根据本发明的真空泵，
31.图2是根据本发明的供油螺母的详细视图，以及
32.图3是根据本发明的供油螺母的第二实施例。
具体实施方式
33.真空泵10包括具有入口14和出口16的壳体12。转子轴18设置在壳体12中，该转子轴具有与壳体12的定子元件22相互作用的一个或多个泵元件20。在图1的示例中，真空泵10
是涡轮分子真空泵，其中，泵元件20由与定子元件22的叶片相互作用的叶片构建。转子18通过电动马达24旋转并且由于转子轴18的旋转，气态介质从入口14被输送到出口16。其中，转子18由第一轴承26可旋转地支撑，该第一轴承被构建为在真空泵10的入口14的该侧处的磁轴承。支撑所述转子轴18的第二轴承被构建为在转子轴的出口侧处的滚珠轴承28，该出口侧在转子轴18的第一端30(其与转子轴18的第二端32相对)处。
34.供油螺母34连接到转子轴18的第一端30，在图2中更详细示出的，该供油螺母具有第一端38和相对的第二端39。其中，供油螺母34包括供油元件36，该供油元件的外表面具有朝向供油元件34的第二端39增大的部分。因此，供油元件36具有圆锥形的外表面。进一步地，供油螺母34至少部分地被油储器40包围，该油储器可释放地连接到真空泵的壳体12。特别地，油储器40插入到壳体12的凹部中以便在真空泵的维护期间提供对油储器40的容易接近。油储器40包括筒42，该筒容纳并存储待提供给滚珠轴承28的润滑剂。其中，筒42能够填充有纤维或多孔材料以存储润滑剂。供料梢端44连接到该材料，该供料梢端与供油螺母34的供油元件36的圆锥形表面接触。优选地，供料梢端也由纤维或多孔材料制成，从而经由毛细管力从筒42中吸取润滑剂并将润滑剂施加到供油螺母的供油元件36的表面上。供油螺母34与转子轴18一起旋转。由于供油螺母通过真空泵的轴18旋转，润滑剂通过离心力朝向滚珠轴承28输送，其中，供油螺母34的第二端在滚珠轴承28内或滚珠轴承28的范围内。因此，润滑剂经由供油元件36从供料梢端44被输送到供油元件34的第二端并从那里滴落到真空泵10的滚珠轴承28。
35.进一步地，如图2中所示，供油螺母34进一步包括具有圆柱形外表面的轴承轴颈元件46。轴承轴颈元件46与设置在油储器40的筒42中的备用轴承48相互作用。其中，备用轴承48能够被构建为滚珠轴承、摩擦轴承等。其中，在真空泵的正常操作中，由于轴承轴颈46的直径小于备用轴承48的内直径，供油螺母34的轴承轴颈元件46不与备用轴承48进行接触。在真空泵发生故障的情况下，轴承轴颈元件46与备用轴承48进行接触并且提供对转子轴18的最小支撑。
36.由于备用轴承48实施在作为可更换的部分并且能够在维护期间更换的油储器40中，因此也可能将备用轴承改装到现有的真空泵。因此，在第一步骤中，移除旧的油储器。其次，也移除旧的供油螺母。第三，将如例如在图2中所示的具有轴承轴颈元件46的新的供油螺母安装在转子轴18的第一端30上。第四，安装根据本发明的油储器，其包括与供油螺母34的轴承轴颈元件46相互作用的备用轴承48。
37.图3示出了另一实施例，其中，相同或类似的元件由相同的附图标记指示。其中，供油螺母34包括延伸穿过供油螺母34的通孔50。通孔50被构造成接收转子轴18的一部分，使得转子轴18的第一端30延伸穿过供油螺母34并提供轴承轴颈元件52。因此，备用轴承与由转子轴18自身提供的轴承轴颈元件相互作用以便于实现同心度。
38.因此，通过本发明，提供了一种组合的系统，其将润滑剂提供给真空泵的滚珠轴承并进一步提供备用轴承，从而避免对真空泵的严重损坏且甚至毁坏。进一步地，通过包括根据本发明的供油螺母和根据本发明的油储器的套件，可以容易地改装现有的真空泵以便通过备用轴承提供增加的安全性。
39.10 真空泵
40.12 壳体
41.14 入口
42.16 出口
43.18 转子轴
44.20 转子元件
45.22 定子元件
46.24 电动马达
47.26 磁轴承
48.28 滚珠轴承
49.30 第一端
50.32 第二端
51.34 供油螺母
52.36 供油元件
53.38 第一端
54.39 第二端
55.40 油储器
56.42 筒
57.44 供料梢端
58.46 轴承轴颈元件
59.48 备用轴承
60.50 通孔
61.52 轴承轴颈元件

技术特征：
1.一种用于将润滑剂提供给真空泵的轴承的供油螺母，所述供油螺母包括第一端和相对的第二端并且被构造成连接到所述真空泵的轴，所述供油螺母包括：在所述第一端和所述第二端之间延伸的供油元件，其中，所述供油元件具有朝向所述第二端的增大的直径以产生作用在所述润滑剂上的增加的旋转力，以便朝向所述第二端输送所述润滑剂；以及轴承轴颈元件，其具有圆柱形表面、被构造成接收在所述真空泵的备用轴承中。2.根据权利要求1所述的供油螺母，其特征在于，所述轴承轴颈元件布置在所述第一端处，并且所述供油元件布置在所述第二端处。3.根据权利要求1或2所述的供油螺母，其特征在于，具有待连接到真空泵的转子轴的连接元件。4.根据权利要求3所述的供油螺母，其特征在于，所述连接元件布置在所述第二端处。5.根据权利要求3所述的供油螺母，其特征在于，具有通孔，所述通孔从所述第一端延伸穿过所述供油螺母到所述第二端、被构造成接收真空泵的所述转子轴，其中，所述连接元件布置在所述第一端处。6.一种待连接到真空泵的壳体的油储器，所述油储器包括：筒，所述筒容纳待提供给所述真空泵的轴承的润滑剂，供料梢端，其待与所述真空泵的供油螺母接触以将所述润滑剂施加到所述供油螺母的表面上，以及布置在所述筒中的备用轴承，所述备用轴承被构造成接收所述真空泵的轴承轴颈元件。7.根据权利要求6所述的油储器，其特征在于，所述油储器可释放地连接到所述真空泵。8.一种套件，其包括待改装到真空泵的根据权利要求1至5中任一项所述的供油螺母和根据权利要求6或7中任一项所述的油储器。9.一种真空泵、特别是涡轮分子泵，其包括：壳体，转子轴，其设置在所述壳体中，根据权利要求6或7中任一项所述的油储器，其连接到所述壳体，其中，供油螺母连接到所述转子轴，所述供油螺母包括在所述供油螺母的第一端和第二端之间延伸的供油元件，其中，所述供油元件具有朝向所述第二端的增大的直径以产生作用在所述润滑剂上的增加的旋转力，以便朝向所述第二端输送所述润滑剂，以及轴承轴颈元件，其连接到所述供油螺母或所述转子轴、具有圆柱形表面并且被构造成接收在所述油储器的所述备用轴承中。10.根据权利要求9所述的真空泵，其特征在于，所述转子轴包括朝向所述真空泵的出口的第一端和朝向所述真空泵的入口的相对的第二端，其中，所述供油螺母连接到所述转子轴的所述第一端。11.根据权利要求10所述的真空泵，其特征在于，所述油储器包围所述转子轴的所述第一端。12.根据权利要求9至11中任一项所述的真空泵，其特征在于，所述轴承轴颈元件的所
述圆柱形表面具有比所述备用轴承的内直径小的直径，使得在所述真空泵的正常操作中，所述圆柱形表面不与所述备用轴承接触。

技术总结
一种用于将润滑剂提供给真空泵的轴承的供油螺母包括第一端和相对的第二端并且被构造成连接到真空泵的轴。进一步地，供油螺母包括：在第一端和第二端之间延伸的供油元件，其中，该供油元件具有朝向第二端的增大的直径以产生作用在润滑剂上的增加的旋转力，以便朝向第二端输送润滑剂；以及轴承轴颈元件，其具有圆柱形表面、被构造成接收在真空泵的备用轴承中。其中，备用轴承布置在油储器的筒中。备用轴承布置在油储器的筒中。备用轴承布置在油储器的筒中。


技术研发人员：A
受保护的技术使用者：爱德华兹有限公司
技术研发日：2021.10.28
技术公布日：2023/7/21