低噪音真空泵装置的制作方法

本发明属于汽车配件领域，涉及一种真空泵，尤其涉及低噪音真空泵装置。

背景技术

随着经济的快速发展，汽车的应用越来越广泛，现代车辆大多采用真空助力器作为制动系统的辅助助力方式，真空助力器通过单向阀与发动机进气歧管相同，发动机运转时候，产生负压，进而在助力器膜片两端形成压力差，从而达到减轻制动踏板操作力的作用，真空力的大小直接影响制动效果，真空度对于制动系统具有重要作用,真空泵是目前应用最为广泛的真空助力器。

真空泵是指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备，即真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置，在泵腔内转子通过旋转产生体积的变化而将气体排出泵外，主要是在吸气过程中，吸气腔体积增大，真空度降低，将容器内气体吸入泵腔，在排气过程中体积变小，压强增大，最终将吸入的气体排出泵外。

在真空泵运转的过程中，由于以下三个原因，会产生很大的噪音，石墨叶片和金属定子摩擦；气体通过消音器产生的噪音；电机转动及碳刷产生的摩擦，噪音的产生对真空泵的应用环境会产生直接的影响，对使用者造成不适的感觉，因此噪音是衡量真空泵性能的重要参数，降噪是真空泵持续改进的一个方向。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是在于提供低噪音真空泵装置，设置消音环，且消音环上设置多个u型口，延长气体流动的路线，避免气体在泵盖内产生共振，降低噪音，同时叶片的前端采用半圆形，降低与定子内壁的耐磨系数，降低噪音，整个结构多点设置降噪，效果明显。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：低噪音真空泵装置，包括泵盖，消音组件和定子组件，所述泵盖为开口向下的桶形，所述泵盖的下端设有向外凸起的定位边，所述定位边上设有固锁孔，所述消音组件设在所述泵盖内部的顶端且与所述泵盖不同轴设置，所述定子组件设在所述泵盖的内部且下端面与所述泵盖的下端面平齐设置，所述定子组件的上端面与所述消音组件的下端面接触设置，所述定子组件包括出气孔，所述出气孔设在所述消音组件的断面范围内部；

所述消音组件包括消音环，所述消音环与所述泵盖不同轴设置，所述消音环远离所述泵盖顶端的一侧设有多个u型口，所述消音环的外圈设有定位凸台，所述消音环的外圈设有定位筒，所述定位筒的一端与所述定位凸台接触设置，另一端凸出所述消音环设置，所述u型口的下端面距离所述泵盖顶端的垂直距离小于所述定位筒到所述泵盖顶端的垂直距离；

所述定子组件包括定子和叶片，所述叶片靠近所述定子内壁的一端为半圆形。

进一步的，所述定位凸台上靠近所述消音环轴心的轴心方向设有环形的缓冲通道，所述缓冲通道的下端面设有第一圆角，所述缓冲通道的上端与所述定位凸台连接的地方设有第二圆角，所述消音环与所述泵盖顶端连接的部分设有第三圆角。

进一步的，所述消音环的外圈与所述泵盖之间设有第一加强筋和第二加强筋，所述第一加强筋与所述第二加强筋均一面与所述泵盖的顶端重合设置。

进一步的，所述泵盖的内部还设有第三加强筋，所述第三加强筋的一面与所述泵盖的顶端重合设置，所述第三加强筋设在所述消音环相对所述泵盖内壁距离较大的区域。

进一步的，所述消音环由塑料材质一体成型，所述消音环的高度是所述泵盖高度的0.25～0.35倍，所述消音环的厚度大于所述泵盖的厚度。

进一步的，所述定位筒由橡胶材质一体成型，所述定位筒的高度与所述消音环的高度相同，所述定位凸台距离所述泵盖顶端的高度等于所述消音环高度的1/2，所述定位筒的厚度大于所述消音环的厚度，所述定位凸台的厚度是所述消音环厚度的3/5。

进一步的，所述定子组件还包括下端盖、转子和上端盖，所述下端盖、定子和上端盖通过螺杆进行固定连接，所述下端盖上设有进气孔，所述上端盖上设有出气孔，所述转子设在所述定子的内部且二者不同轴设置，所述定子的内表面设有真空离子镀层，所述转子上均布有多个定位槽，所述叶片设在所述定位槽内且二者滑动连接，所述下端盖与所述定子一体成型，所述定子的外圈均布有多个散热片，所述散热片的厚度小于所述定子的厚度，所述定子的外圈设有安装导向凸起。

进一步的，所述定位槽的底部设有第一圆角，所述叶片靠近所述定位槽底部的一侧设有第二圆角，所述第二圆角的半径小于所述第一圆角的半径，所述叶片由石墨材质一体成型。

进一步的，所述转子与所述叶片相邻的侧面设有导向槽，所述叶片上固设有转动连接的导向滚子，所述导向滚子设在所述导向槽内且二者相切设置。

进一步的，所述导向槽从远离所述定子内壁的一端到靠近所述定子内壁的一端斜向上设置，所述叶片的侧面上垂直设有固定杆，所述导向滚子设在所述固定杆的外圈且二者同轴设置，所述导向滚子与所述固定杆之间设有滚针轴承，所述固定杆远离所述叶片的一端设有固定端盖，所述固定端盖通过螺丝固锁在所述固定杆上且外侧与所述滚针轴承的外圈接触设置。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：1、本发明在泵盖的顶端设置消音环，而且消音环上设置多个u型口，气体通过多个u型口进入到泵盖的内部，相当于多个出口进行气体的导流，降低了气体产生共振的可能，降低了噪音，同时将叶片靠近定子内壁的一端设置为半圆形，大大降低了叶片与定子内壁之间的摩擦力，而且强度较大，稳定性好，降低了相对运动产生的噪音，多点进行降噪处理，效果更加明显，噪音可降低50％以上；2、设置缓冲通道，当气体流量大的时候，通过u型口的部分气体可进入到缓冲通道中，对气体的流速起到降低的作用，进一步降低了噪音；3、设置第三圆角可避免出现尖锐的角部区域，方便进入到消音环内部的气体进入到消音环后快速流动起来，避免出现气体死角，及时的进行气体的排空作业；4、定位筒与消音环同轴设置，定位筒的内壁与消音环的外壁之间留有缝隙，缝隙的宽度为消音环厚度的1/10左右，部分气体可通过此缝隙进入到泵盖的内部，增加了气体的流量，而且此缝隙较小，降低了气体的容量，避免过大造成噪音；5、定位筒由橡胶材质一体成型，在泵盖安装的过程中，可处于一定的预压状态，保证定位筒与连接件的密封性；6、在定子的外圈设置多个散热片，且将散热片的厚度设置的比定子的厚度小，可及时的将定子内部的热量散播出去，散热性好，同时设置安装导向凸起，提升安装的速度，另外将下端盖与定子设置成一体的，减少紧固件的数量，进一步提升装配的效率；7、第二连接圆角的半径小于第一连接圆角的半径，避免了叶片在移动到定位槽底部的时候与定位槽之间出现真空状态，导致叶片不好分离，相对运动不畅的情况发生，保证了结构的稳定运行；8、设置导向滚子和导向槽后，将原来叶片与转子之间的面接触和面摩擦转换为导向滚子和导向槽点接触，大大降低了相对运动状态下二者的摩擦力，进而降低了相对运动产生的噪音；9、采用滚针轴承，使得导向滚子的转动更加稳定，而且滚针轴承可承受一定的径向载荷，满足叶片在来回旋转运动过程中对导向滚子造成的径向力，使得结构更加稳定可靠。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明低噪音真空泵装置的剖视图；

图2是本发明泵盖和消音组件装配后的结构示意图；

图3是本发明泵盖和消音组件装配后的俯视图；

图4是本发明图3的a-a剖视图；

图5是本发明图4的c部放大图；

图6是本发明定子组件的结构示意图；

图7是本发明图6的a部详图；

图8是本发明叶片和转子配合的断面图；

图9是本发明图8的b部详图；

图10是本发明导向槽在转子上的示意图。

附图标记：

1-泵盖；11-定位边；12-固锁孔；2-消音环；21-u型口；22-定位凸台；23-缓冲通道；24-第一圆角；25-第二圆角；26-第三圆角；3-定位筒；4-第一加强筋；5-第二加强筋；6-第三加强筋；7-缝隙；31-定子；311-散热片；312-安装导向凸起；32-转子；321-定位槽；322-第一连接圆角；323-导向槽；331-第二连接圆角；332-固定杆；333-导向滚子；334-滚针轴承；335-固定端盖；33-叶片；34-下端盖；341-进气孔；35-上端盖；351-出气孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明为低噪音真空泵装置，包括泵盖1，泵盖1为开口向下的桶形，泵盖1的下端设有向外凸起的定位边11，定位边11上设有固锁孔12，消音组件设在泵盖1内部的顶端且与泵盖1不同轴设置，定子组件设在泵盖1的内部且下端面与泵盖1的下端面平齐设置，定子组件的上端面与消音组件的下端面接触设置，定子组件包括出气孔351，出气孔351设在消音组件的断面范围内部。

如图2、图3和图4所示，消音组件包括消音环2，消音环2与泵盖1不同轴设置，消音环2远离泵盖1顶端的一侧设有多个u型口21，消音环2的外圈设有定位凸台22，消音环2的外圈设有定位筒3，定位筒3的一端与定位凸台22接触设置，另一端凸出消音环2设置，u型口21的下端面距离泵盖1顶端的垂直距离小于定位筒3到泵盖1顶端的垂直距离；优选地，如图5所示，定位筒3与消音环2同轴设置，定位筒3的内壁与消音环2的外壁之间留有缝隙7，缝隙7的宽度为消音环2厚度的1/10左右，部分气体可通过此缝隙7进入到泵盖1的内部，增加了气体的流量，而且此缝隙7较小，降低了气体的容量，避免过大造成噪音；

定位凸台22上靠近消音环2轴心的轴心方向设有环形的缓冲通道23，缓冲通道23的下端面设有第一圆角24，缓冲通道23的上端与定位凸台22连接的地方设有第二圆角25，当气体流量大的时候，通过u型口21的部分气体可进入到缓冲通道23中，对气体的流速起到降低的作用，进一步降低了噪音。

优选地，消音环2与泵盖1顶端连接的部分设有第三圆角26，避免出现尖锐的角部区域，方便进入到消音环2内部的气体进入到消音环2后快速流动起来，避免出现气体死角，及时的进行气体的排空作业。

优选地，消音环2的外圈与泵盖1之间设有第一加强筋4和第二加强筋5，第一加强筋4与第二加强筋5均一面与泵盖1的顶端重合设置，第一加强筋4和第二加强筋5的设置可提升消音环2的强度和稳定性；更优选地，泵盖1的内部还设有第三加强筋6，第三加强筋6的一面与泵盖1的顶端重合设置，第三加强筋6设在消音环2相对泵盖1内壁距离较大的区域，第三加强筋6的设置既可以起到加强的作用，又可起到均衡重量的作用，避免消音环2偏心设置产生偏重的问题，提升结构的均衡性和稳定性。

优选地，消音环2由塑料材质一体成型，可降低泵盖1的质量，方便拿取，提升组装效率，消音环2的高度是泵盖1高度的0.25～0.35倍，保证一体制作的方便性，降低生产中制造成本，消音环2的厚度大于泵盖1的厚度，保证强度和稳定性。

优选地，定位筒3由橡胶材质一体成型，在泵盖1安装的过程中，可处于一定的预压状态，保证定位筒3与连接件的密封性，定位筒3的高度与消音环2的高度相同且二者装配后的总高度是泵体高度的1/2，预留其他零件的安装空间，定位凸台22距离泵盖1顶端的高度等于消音环2高度的1/2，定位筒3的厚度大于消音环2的厚度，定位凸台22的厚度是消音环2厚度的3/5，高度和厚度设置一定的参数比例，保证强度的同时方便连接。

如图6、图7和图8所示，定子组件还包括下端盖34、定子31、转子32、叶片33和上端盖35，下端盖34、定子31和上端盖35盖通过螺杆进行固定连接，下端盖34上设有进气孔341，上端盖35上设有出气孔351，转子32设在定子31的内部且二者不同轴设置，定子31的内表面设有真空离子镀层，转子32上均布有多个定位槽，叶片33设在定位槽内且二者滑动连接，下端盖34与定子31一体成型，定子31的外圈均布有多个散热片311，散热片311的厚度小于定子31的厚度，定子31的外圈设有安装导向凸起312；优选地，叶片33由石墨材质一体成型，耐磨性好。

优选地，定位槽321的底部设有第一连接圆角322，叶片33靠近定位槽321底部的一侧设有第二连接圆角331，第二连接圆角331的半径小于第一连接圆角322的半径，避免了叶片33在移动到定位槽321底部的时候与定位槽321之间出现真空状态，导致叶片33不好分离，相对运动不畅的情况发生，保证了结构的稳定运行。

优选地，如图8、图9和图10所示，转子32与叶片33相邻的侧面设有导向槽323，叶片33上固设有转动连接的导向滚子333，导向滚子333设在导向槽323内且二者相切设置，设置导向滚子333和导向槽323后，将原来叶片33与转子32之间的面接触和面摩擦转换为导向滚子333和导向槽323点接触，大大降低了相对运动状态下二者的摩擦力，进而降低了相对运动产生的噪音。

优选地，导向槽323从远离定子31内壁的一端到靠近定子31内壁的一端斜向上设置，保证在进气的时候，下端面距离进气口有一定的空间，增大进气的体积，提升吸气效率；更优选地，导向槽323的轴线与水平线的夹角为1.5～3度，优选为2度，若角度过大，叶片33不方便滑动，此角度太小对提升效率作用不大。

优选地，叶片33的侧面上垂直设有固定杆332，导向滚子333设在固定杆332的外圈且二者同轴设置，导向滚子333与固定杆332之间设有滚针轴承334，固定杆332远离叶片33的一端设有固定端盖335，固定端盖335通过螺丝固锁在固定杆332上且外侧与滚针轴承334的外圈接触设置，采用滚针轴承334，使得导向滚子333的转动更加稳定，而且滚针轴承334可承受一定的径向载荷，满足叶片33在来回旋转运动过程中对导向滚子333造成的径向力，使得结构更加稳定可靠。

优选地，转子32的高度低于定子31的高度距离为0.03～0.08mm，优选为0.05mm,在此基础上最大限度的增加定子31的高度，增加了吸气提及，提升了吸气的效率。

优选地，进气孔341和出气孔351均为弧形通孔，进气孔341的截面积大于出气孔351的截面积，进气量大于出气量，在一定程度上可以降低出气的速度，降低噪音的产生，此结构配合叶片33在导向槽323内的斜向滑动，进一步扩大了进气和出气量的差异，进一步提升了抽真空的效率，同时降低了噪音。

在实际工作过程中，泵盖1通过定位边11上的固锁孔12与泵体固锁，在真空泵电机的作用下，转子32与电机固锁，转子32不停的在定子31的内部旋转，旋转的过程中叶片33与定位的内壁处于接触状态，由于转子32在定子31内部是偏心设置，因此在旋转的过程中，叶片33相对于转子32不断的处于伸出和缩回的状态，气体从进气孔341吸入，然后通过出气孔351排出，完成吸真空的动作，在叶片33伸出和缩回的过程中，由于导向槽323是倾斜设置，在进气口的时候叶片33缩回，叶片33距离进气口有一定的高度，允许进入更多的气体，在出气孔351的时候，叶片33伸出，叶片33距离出气口的距离变小，提升了抽真空的效率，从出气孔351出来的气体进入真空泵内的气体定位筒3内，然后通过多个u型口21的下端进入到泵盖1的内部，还有部分空气通过定位筒3与消音环2之间的缝隙7进入到泵盖1的内部，如果空气流量过大的情况下，还有部分空气会进入到缓冲通道23，避免空气流动过快造成噪音，整个结构将空气流动分解多个出口进行，对空气的流动速度起到了降低和缓冲的作用，大大降低了噪音，提升了消音器的消音效果，同时在定子的外圈设置多个散热片，大大提升了散热的效果，保证了整个结构在高速运转下的高效和良好散热，可更长期的稳定运转，整个结构多点进行降噪，效果明显。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。