CN103388589B - 立式水环真空泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及真空获得设备，尤其是一种立式水环真空泵。该真空泵包括定子部件、转子部件、托架和电机，定子部件包括底座、泵体、分配圆盘和泵盖，转子部件包括泵轴和叶轮，其中，所述转子部件与水平面垂直，转子部件与分配圆盘之间在水平面上沿着与进气口中心线垂直方向有偏心距e，泵轴自上至下依次贯穿托架、泵盖、分配圆盘和泵体，电机与泵轴之间通过用于传递扭矩的联轴器连接，叶轮悬置于泵体的内腔。其结构简单，便于制造和安装，制造成本低，占地面积小，工作效率高。

Description

立式水环真空泵

技术领域

本发明涉及真空获得设备，尤其是一种立式水环真空泵。

背景技术

水环真空泵是抽气量最大、应用最广泛的粗真空获得设备。由于水环真空泵压缩气体的过程是等温的，故可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘、含水的气体，正是由于它具有的上述特性，因此，在化工、冶金、煤炭、石油、电力等众多行业，水环泵的应用日益增大。

但水环真空泵又是一种高能耗、低效率的设备。水环真空泵基于其设计原理和结构特点，其运行过程中必须以水为工作液，形成水环以做功。现有的水环真空泵均为卧式结构，转子部件与水平面平行，水环旋转作功过程消耗较大的功率，降低了泵的效率。卧式水环真空泵形体笨重，底盘上必须留有电机安装位置，故耗用原材料多，占地面积很大，安装、维修不便。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种立式水环真空泵，其结构简单，便于制造和安装，制造成本低，占地面积小，工作效率高。

本发明是采用以下技术方案实现的：一种立式水环真空泵，包括定子部件、转子部件、托架和电机，定子部件包括底座、泵体、分配圆盘和泵盖，转子部件包括泵轴和叶轮，其中，所述泵体固定在其下方的底座上，泵体的上方设有泵盖，泵体的外圆侧面设有进液口，泵盖的上方设有托架，托架的上下两端分别与电机和泵盖通过紧固螺栓固定联接，泵体的上端设有止口，止口处固定有分配圆盘，所述转子部件与水平面垂直，转子部件与分配圆盘之间在水平面上沿着与进气口中心线垂直方向有偏心距e，泵轴自上至下依次贯穿托架、泵盖、分配圆盘和泵体，电机与泵轴之间通过用于传递扭矩的联轴器连接，叶轮悬置于泵体的内腔中，叶轮与泵轴之间通过平键联接，泵轴的底端设有锁紧螺母，通过锁紧螺母将叶轮固定在泵轴上，所述泵盖侧面对应的两侧分别设有进气口和排气口，在泵盖上偏心设置机械密封座孔，机械密封座孔的内圆与对应的泵轴的外圆之间设有机械密封件，机械密封座孔的上方开口处固定有机封压盖，托架设有轴承座孔，滚动轴承安装在轴承座孔内，在分配圆盘上偏心设置水中轴承室，水中轴承室内装有水中轴承。

本发明中，所述底座上设有放液通道，放液通道联接放液阀门。

所述机封压盖上设有冷却液口。

所述机械密封座孔的内圆与对应的泵轴的外圆之间的密封可以采用填料式密封。

本发明的有益效果是：

（1）转子部件与水平面垂直，使叶轮水平旋转，在水环形成并旋转做工时，节省了势能转换的能量消耗，降低了轴功率，提高了泵的工作效率；

（2）通过采用立式结构，使滚动轴承、机械密封件、水中轴承的径向负载减小，寿命提高，泵的密封性能也更加可靠；

（3）工作液的注入方式由现有的泵盖进液改为直接从泵体进液，减小了液力损失，从而提高泵的工作效率；

（4）通过设置带有水中轴承室的分配圆盘，采用水中轴承取代滚动轴承，增加了泵轴的传动稳定性，使托架上的轴承座孔由现有水环真空泵的两处减少为一处，缩短了托架和泵轴的长度，简化泵的结构，减少了原材料消耗，方便加工和装配，使制造成本降低；

（5）进气口和排气口置于泵的两侧，进、排气互不干扰，并易于安装管路；

（6）叶轮与泵轴之间的配合由现有的过盈热装配合变为本发明中无需加热的过渡配合，叶轮的下部由锁紧螺母固定，因此拆装方便；

（7）底座上设有放液通道，可保证停机时存留在泵体内的工作也通过放液通道和放液阀门全部排净，防止低温下泵被冻裂。

附图说明

图1是现有水环真空泵的结构示意图；

图2是本发明中立式水环真空泵的结构示意图；

图3是填料式密封的结构示意图。

图中：1电机；2紧固螺栓；3托架；4机封压盖；5机械密封件；6水中轴承；7泵体；8锁紧螺母；9放水通道；10放液阀门；11底座；12叶轮；13进液口；14分配圆盘；15泵盖；16水中轴承室；17机械密封座孔；18冷却液口；19泵轴；20滚动轴承；21轴承座孔；22联轴器。

具体实施方式

下面结合附图对发明做进一步说明。

如图2所示，所述的立式水环真空泵包括定子部件、转子部件、托架3和电机1。定子部件包括底座11、泵体7、分配圆盘14和泵盖15，转子部件包括泵轴19和叶轮12。泵体7的下方设有底座11，泵体7固定在底座11上，泵体7的顶部设有泵盖15，泵体7的外圆侧面设有进液口13。底座11上设有放液通道9，放液通道9联接放液阀门10，泵运行时，放液阀门10处关闭状态。泵停机时，可以通过放液通道9和放液阀门10将存留在泵体7内的工作液全部排净，防止低温下泵被冻裂。托架3的上下两端通过紧固螺栓2分别与电机1和泵盖15联接。泵轴19由滚动轴承20和水中轴承6支撑和传动，泵轴19自上至下依次贯穿托架3、泵盖15、分配圆盘14和泵体7，转子部件与水平面垂直，转子部件与分配圆盘14之间在水平面上沿着与进气口中心线垂直方向有偏心距e。电机1与泵轴19之间通过联轴器22连接，联轴器22用于传递扭矩，使电机1带动泵轴19、从而带动叶轮12旋转。叶轮12悬置于泵体7的内腔中，叶轮12与泵轴19之间通过平键联接，泵轴19的底端设有锁紧螺母8，通过锁紧螺母8将叶轮12固定在泵轴19上。泵盖15侧面对应的两侧分别设有进气口和排气口，泵盖15偏心设置机械密封座孔17，偏心距为e，机械密封座孔17的内圆与对应的泵轴19的外圆之间设有机械密封件5，机械密封座孔17的上方开口处固定有机封压盖4，将机械密封5密封固定在机械密封座孔17内。机封压盖4上设有冷却液口18，冷却液通过冷却液口18流入机械密封座孔17内，对机械密封5进行冷却润滑。

托架3上设有轴承座孔21，滚动轴承20安装在轴承座孔21中。泵体7的上端设有止口，止口处固定有分配圆盘14，分配圆盘14偏心设置水中轴承室16，偏心距为e，水中轴承室16中装有水中轴承6。滚动轴承20和水中轴承6对转子部件进行支撑，并保证了转子部件能够传递动力。

本发明中，机械密封座孔17的内圆与对应的泵轴19的外圆之间密封也可以采用填料密封结构，如图3所示，用户可根据需要选择此种密封型式。

该水环真空泵属容积式泵，即利用容积大小的改变达到吸排气的目的。其工作原理是：在泵启动前向泵内注入一定量的水，水环真空泵内装有带固定叶片的偏心转子，将水或液体抛向定子壁，水或液体形成与定子同心的液环，液环与转子叶片一起构成可变容积的一种旋转变容积真空泵。

本发明的工作过程是：运行前，通过进液口13向泵体7内注入一定量的工作液，启动电机1，通过联轴器22带动由叶轮12和泵轴19组成的转子部件旋转，叶轮12的叶片将工作液抛向泵体7的内壁形成液环，利用容积式泵的机理旋转作功，气体介质不断地由吸气口进入，从排气口排出。工作液要不断加入，以补充消耗。

Claims (4)

1.一种立式水环真空泵，包括定子部件、转子部件、托架（3）和电机（1），定子部件包括底座（11）、泵体（7）、分配圆盘（14）和泵盖（15），转子部件包括泵轴（19）和叶轮（12），其特征在于：所述泵体（7）固定在其下方的底座（11）上，泵体（7）的上方设有泵盖（15），泵体（7）的外圆侧面设有进液口（13），泵盖（15）的上方设有托架（3），托架（3）的上下两端分别与电机（1）和泵盖（15）通过紧固螺栓（2）固定联接，泵体（7）的上端设有止口，止口处固定有分配圆盘（14），所述转子部件与水平面垂直，转子部件与分配圆盘（14）之间在水平面上沿着与进气口中心线垂直方向有偏心距e，泵轴自上至下依次贯穿托架（3）、泵盖（15）、分配圆盘（14）和泵体（7），电机（1）与泵轴（19）之间通过用于传递扭矩的联轴器（22）连接，叶轮（12）悬置于泵体（7）的内腔中，叶轮（12）与泵轴（19）之间通过平键联接，泵轴（19）的底端设有锁紧螺母（8），通过锁紧螺母（8）将叶轮（12）固定在泵轴（19）上，所述泵盖（15）侧面对应的两侧分别设有进气口和排气口，在泵盖（15）上偏心设置机械密封座孔（17），机械密封座孔（17）的内圆与对应的泵轴（19）的外圆之间设有机械密封件（5），机械密封座孔（17）的上方开口处固定有机封压盖（4），托架（3）设有轴承座孔（21），滚动轴承（20）安装在轴承座孔（21）内，在分配圆盘（14）上偏心设置水中轴承室（16），水中轴承室（16）内装有水中轴承（6）。

2.根据权利要求1所述的立式水环真空泵，其特征在于：所述底座（11）上设有放液通道（9），放液通道（9）联接放液阀门（10）。

3.根据权利要求1所述的立式水环真空泵，其特征在于：所述机封压盖（4）上设有冷却液口（18）。

4.根据权利要求1所述的立式水环真空泵，其特征在于：所述机械密封座孔（17）的内圆与对应的泵轴（19）的外圆之间的密封为填料式密封。