CN105715513A - 风冷式真空泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风冷式真空泵，解决了真空转轴与泵壳散热不明显的问题，其技术方案要点是，包括泵壳与置于泵壳内的转轴，所述转轴的开设有轴线方向的贯穿孔，包括套接且转动密封于转轴一端部的封座、连通于封座并向贯穿孔进气或吸气的风机、转轴另一端部与外部连通；所述泵壳内开设有密封腔、所述密封腔设有至少两个用于与外界进出气的气口，所述封座与其中一气口密封连通以实现风机对密封腔输气，达到对转轴与泵壳有效散热的目的。

Description

风冷式真空泵

技术领域

本发明涉及真空泵，特别涉及风冷式真空泵。

背景技术

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。通俗来讲，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。真空泵在使用时会产生大量的热能。

现检索到一篇公开号位CN102121475A的中国专利文件三叶形水冷罗茨真空泵，通过水冷的方式对真空泵冷却。但是难以对真空的转轴与泵壳进行有效的降温。

发明内容

本发明的目的是提供一种对转轴与泵壳均能有效降温的风冷式真空泵。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种风冷式真空泵，包括泵壳与置于泵壳内的转轴，所述转轴开设有轴线方向的贯穿孔，包括套接且转动密封于转轴一端部的封座、连通于封座并向贯穿孔一端进气或吸气的风机、转轴另一端部与外部连通；

所述泵壳内开设有密封腔、所述密封腔设有至少两个用于与外界进出气的气口，所述封座与其中一气口密封连通以实现风机对密封腔输气。

通过采用上述技术方案，封座将贯穿孔与泵壳的密封腔进行密封，风机进行吸气或吹气时，将外部的空气引入封座，使冷却风进入密封腔与转轴的贯穿孔内，贯穿孔内的气流从转轴的另一端流出（连接外部的端），实现转轴内气流的循环流动，流动的气体带走了转轴内部的热量，对转轴进行降温；泵壳密封腔内的气流从另一个气口流出实现气流的循环流动，流动的气体带走了泵壳内部的热量，对泵壳进行降温；气口与外部连通的目的是为防止气口连通本壳内部，避免真空泵自身的密封性下降。

较佳的，所述封座开设有圆形的通气孔与所述气口连通，所述转轴套设有与所述封座内壁抵触的第一密封圈，所述封座插于泵壳且封座通过套设的第二密封圈与泵壳内壁密封连接。

通过采用上述技术方案，第一密封圈有效防止了冷却气在封座与转轴的连接处泄出，且第一密封圈仍能使得转轴在封座内转动，提高了冷却风的冷却作用，转轴在泵壳内带动转动。封座插于泵壳，实现通气孔与密封腔气口的对接，第二密封圈防止了冷却气流从封座与泵壳的连接间歇泄出，提高了冷却风的顺畅流动与冷却性能。由于转轴与第一密封圈套接，故转轴可第一密封圈上转动。

较佳的，所述第二密封圈置于所述通气孔两侧，转轴上套设有与封座转动连接的第一轴套，所述第一轴套的外壁通过第一密封圈与所述封座抵触密封，所述第一轴套的内壁通过第一密封圈与转轴密封转动。

通过采用上述技术方案，第二密封圈左右布置放置冷却气从通气孔两侧泄出。转轴在转动过程中对第一密封圈的磨损较大，现在采用了第一轴套，轴套在封座内也能转动，当转轴处受到较大摩擦力时将驱动第一轴套的转动，以达到减缓第一密封圈磨损速率的效果，延长了第一密封圈的使用寿命，使得冷却气在流通时的压力得以稳定流通，使得转轴与泵壳的冷却效果稳定、高效。

较佳的，转轴连通外部的一端连接有联轴器，联轴器的中间卡接有用于连接的梅花形弹性块，所述梅花形弹性块开设有连通外部与贯穿孔的通孔。

通过采用上述技术方案，联轴器用于连接动力源，梅花形弹性是联轴器的中间构件，其开设有的通孔直接与外部连接且不影响贯穿孔内冷却器的流动。

较佳的，所述转轴包括齿轮连接的主动轴与从动轴，所述主动轴与从动轴的两贯穿孔通过弯管连通，所述主动轴远离弯管的一端连通于联轴器，所述从动轴远离弯管的一端连通于风机。

通过采用上述技术方案，相对于单一转轴，双轴联动提高了真空泵的抽真空效率，而通过弯管可有效实现两转轴之间的冷却空气流动，使得主动轴与从动轴能够快速有效的降温。

较佳的，所述主动轴与从动轴的外侧均依次套设有第二轴套、封套、泵壳且相邻彼此之间通过o形圈进行密封，所述主动轴与从动轴均于第二轴套内转动，所述弯管通过螺钉连接于封套。

通过采用上述技术方案，o形圈密封起到密封作用，转轴转动过程中对o形圈的磨损较大，第二轴套与封套之间也通过o型圈密封。且由于第二轴套能够相对转动，减少了转轴与第二轴套之间o形圈的压力，减缓了该o形圈的压力与磨损，使得转轴的气密性得以保证，使得冷却气流可以稳定的贯穿孔孔内流通，使得转轴的冷却效果得以保证。

较佳的，所述贯穿孔连通外部的螺纹部连接有消声器。

通过采用上述技术方案，转轴的贯穿孔较小，强气流穿过贯穿孔时会产生较大的噪音，该噪音听到使人感到烦躁，且长期听该噪音易使人产生心理疾病与耳鸣，故通过消声器有效消除了该问题。

较佳的，所述气口的数量为两个，且均设有风机。

通过采用上述技术方案，风机停止时其转叶堵住了泵壳进、出口，避免了异物通过气口进入并堵塞密封腔的情况。进一步在于防止逆风从出口处进入密封腔，使得冷却风的流动更加顺畅提高了风冷的效率。

较佳的，所述泵壳分为若干段分盖，相邻分盖之间的抵触面贴合且通过螺钉固定，所述分盖的内部设有通腔，所述相邻之间的通腔相互密封连接。

通过采用上述技术方案，分盖的设计使得泵壳可拆分，便于泵壳的分段搬运与储藏，且安装时仅通过螺钉固定，安装便捷。抵触面的贴合使得相邻分盖之间具有良好的密封性能，放置冷却风的泄漏。

较佳的，所述泵壳的外侧设有若干个散热片，所述散热片之间留有间隙，所述泵壳的一端固定有电机，所述泵壳固定于机架，所述机架上设有支撑旋转电机的顶杆，所述顶杆螺纹连接于所述机架，所述顶杆周向旋转驱动自身轴向移动以实现抵触电机，所述顶杆设有用于周向旋转的旋转部。

通过采用上述技术方案，散热片增加了泵壳与外界接触面积，使得泵壳降温更加的迅速。

综上所述，本发明具有以下有益效果：该真空泵通过风机抽到空气进入泵壳内的密封腔与转轴内的贯穿孔，空气的流动带走了泵壳与转轴内的热量进行有效降温。

利用空气为冷却质的优点还在于，空气不像冷却液需要专用的输送管，真空泵的安装使用更加的便捷。

而且在西部一些水资源稀缺地区，采用空气为冷却介质具有良好的环保功能。

附图说明

图1是实施例的主视图（A-A的剖视示意）；

图2是实施例的俯视图（B–B的剖视示意）；

图3是实施例的左视图；

图4是图2中的C部放大图；

图5是图2中的D的放大图；

图6是图2中的E的放大图；

图7是图2中的F部放大图；

图8是图1中的H部放大图；

图9是图1中的I部放大图；

图10是实施例中主动轴半剖视图；

图11是图10中的J部放大图。

图中：

1、泵壳；11、分盖；12、密封腔；121、通腔；13、气口；14、散热片；

2、转轴；21、主动轴；22、从动轴；23、贯穿孔；24、消声器；25、螺纹部；

3、封座；31、通气孔；32、第一轴套；33、第一密封圈；34、第二密封圈；

4、风机；

5、联轴器；51、梅花形弹性块；512、通孔；

61、弯管；62、第二轴套；63、封套；64、o形圈；

71、齿轮；72、机架；73、电机；74、联动座；8、顶杆；81、旋转部。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1：（风冷式真空泵），如图1所示，机架72，机架72包括六个竖直布置的圆柱形金属支撑杆，支撑杆杆的上端焊接有平整的金属板，金属板的上表面通过螺钉连接有泵壳1。

（泵壳1）泵壳1从左到右依次分为五个分盖11，最左端分盖11通过螺钉固定电机73，五个分盖11均为圆环状，而最右端的分盖11一体成型有封板，最右端的分盖11起到密封泵壳1的作用，相邻分盖11之间通过螺钉连接固定，螺钉均匀的布置在分盖11的圆周外壁上。而左右对接分盖11彼此的抵接面均为平整面，当螺钉固定后分盖11之间的连接面彼此贴合形成密封腔12室。

中间的分盖11铸造成型有散热片14，散热片14的数量为七个且为圆环状，散热片14布置在中间分盖11的圆周外壁上。由于相邻散热片14之间的间距相同，使得中间分盖11的散热更加均匀。

（密封腔12），如图2与图3所示，每个分盖11内部开设有轴向的两个通腔121，左侧的四个分盖11自身的两个通腔121未直接连通，而最右端带有封座的分盖设有U形的通腔121，只有当分盖11组合后所用通腔121将构成一个流动轨迹为U形的密封腔12，由于密封腔12的环状将整个泵壳1覆盖，使得泵壳1的通腔121内的气流均匀。最左侧的通腔121上开设有两个气口13，两个气口13一上、一下布置，下方的气口13为进口，上方的气口13为出口。

参阅图4，下方气口13通过螺钉固定有风机4，该风机4为工频离心风机4。风机4吸入的冷却气（常温空气）通过气口13进入气口13后分为两路，一路向下进入泵壳1的密封腔12内，另一路向上通过封座3进入转轴2的贯穿孔23内。

（泵壳1内冷却风流通）参阅图2、图4与图6，泵壳1内的冷却风通过下方风机4的牵引作用进行U形的轨迹在泵壳1的密封腔12内流动，并流动到图6中的气口13（出气口13），该出气口13也通过螺钉固定有风机4，该风机4吸出泵壳1内的气流，加速泵壳1内冷却风的流通。整个密封腔12成U形将泵壳1包裹，起到良好的降温作用。

（转轴2内冷却风流通），参阅图2，转轴2为有两根，分别为主动轴21与从动轴22，主动轴21与从动轴22开设有轴线方向的贯穿孔23，贯穿孔23的圆形通孔512，贯穿孔23内壁光滑，便于气流流动且不易堆积杂质。主动轴21与从动轴22通过平键连接的齿轮71进行啮合联动。从动轴22的左端为转轴2贯穿孔23的进风处。主动轴21与从动轴22的右端通过弯管61连通，将从动轴22内的风引入主动轴21内。主动轴21的左端与电机73通过联轴器5连接，主动轴21内的气流通过联轴器5出流出。

参阅图4，（从动轴22进风），风机4作用下，风沿泵壳1向上流动。泵壳1插有封座3，封座3的圆底面为指泵壳1外侧，圆底面垂直布置的圆筒状侧壁，侧壁滑入泵壳1并与泵壳1实现抵接，泵壳1上的孔与封座3通气孔31连通，风机4吹出的风通过泵通气孔31进入封座3（图4中的向上箭头方向为冷却风流动方向）。而封座3与壳体之间设有两个第二密封圈34，该第二密封圈34为圆环状面且有橡胶制成，两个第二密封圈34置于通气孔31的左右两侧，防止泵壳1与封座3的抵接位置泄漏冷却风。从动轴22插于封座3，从动轴22套设有第一轴套32，第一轴套32为圆环状，第一轴套32两端设有倒角，便于滑插进封座3，从动轴22可在第一轴套32内旋转，第一轴套32可在封座3内转动。

从动第一轴套32设有两个第一密封圈33，而第一轴套32内开设有两个圆环凹槽容纳这两个第一密封圈33，第一密封圈33防止了冷却风从第一轴套32与从动轴22之间泄出。第一轴套32的外壁也套设有第一密封面圈，该封座3上同样开设有环形的凹槽容乃第一密封圈33，该第一密封圈33防止了冷却风从第一轴套32与封座3之间泄出。第一轴套32的设置，使得从动轴22在转动的可带动过第一轴套32的转动，这样减缓了第一密封圈33的压力，有利于第一密封圈33的密封性得以长期保持。

参阅图5，从动轴22内的冷却气从左侧进入到右端，从动轴22的右端通过螺钉连通有弯管61。弯管61为U形，对冷却风到缓冲作用，且将从动轴22内的冷却气输送到主动轴21内，图2所示。

参阅图5，从动轴22右端的外壁套设有圆筒状的第二轴套62，从动轴22与第二轴套62之间设有两个o形圈64，第二轴套62内开设有两个环形凹槽用于限位该o形圈64，o形圈对第二轴套62与从动轴22起到密封作用，且从动轴22能在第二轴套62上发生相对的转动。第二轴套62与从动轴22的轴肩抵接，轴肩防止第二轴套62与o形圈64的沿从动轴22的轴线发生偏移。

第二轴套62的外壁套设有封套63，封套63为圆筒状，封套63移动设有向外的圆环形翻边。封套63与第二轴套62之间也通过o形圈64进行密封，第二轴套62能够在封套63内转动。封套63左侧插入泵壳1的内部面，封套63的翻边抵触在泵壳1的外侧，对封套63的位置起到限制作用，而弯管61通过螺钉依次固定第二轴套62的翻边与泵壳1。

主动轴21中与弯管61的连接处结构与从动轴22相同。

主动轴21将冷却气从右端传递到左端，主动轴21的左端与泵壳1的连接处的结构如图7所示。图7中，图中箭头为冷却气的流动方向，主动轴21左端的外壁套设有圆筒状的第二轴套62，主动轴21与第二轴套62之间设有两个o形圈64，第二轴套62内开设有两个环形凹槽用于限位该o形圈64，o形圈对第二轴套62与主动轴21起到密封作用，且主动轴21能在第二轴套62上发生相对的转动。第二轴套62与主动轴21的轴肩抵接，轴肩防止第二轴套62与o形圈64的沿主动轴21的轴线发生偏移。第二轴套62的外壁套设有封套63，封套63为圆筒状，封套63移动设有向外的圆环形翻边。封套63与第二轴套62之间也通过o形圈64进行密封，第二轴套62能够在封套63内转动。封套63左侧插入泵壳1的内部面，封套63的翻边抵触在泵壳1的外侧，对封套63的位置起到限制作用，通过螺钉依次固定封套63、封套63的翻边与泵壳1。

如图2所示，主动轴21内的冷却气到达主动轴21的左侧的出气孔实现转轴2内气流的循环。

图2、图8与图11中，主动轴21的左端螺纹连接有消声器24。消声器24安装在主动轴21的螺纹部25，螺纹部25包括内螺纹与沉孔，消声器24置于主动轴21端部的沉头孔内，避免了消声器24与外界直接碰撞而损坏的情况。

图1、图2与图8中，主动轴21的左端通过联轴器5连接有电机73，联轴器5的中间卡接有用于连接的梅花形弹性块51。梅花形弹性块5171的横截面为梅花状，且梅花形弹性块51开有轴向的中间孔与径向孔，中间孔与径向孔相通，消声器24流出的冷却气流出至梅花形弹性块51径向孔，实现冷却风的在转轴2内整个回流过程。联轴器5的外部套有联动座74，联动座74为环状，联动座74通过螺钉固定连接电机73与泵壳1，且联动座74开设孔将冷却气排至外侧。

实施例2，参阅图1与图9，其与实施例的区别在于，电机73通过螺钉固定泵壳1的左侧，电机73的上方抵触有顶杆8。顶杆8为外六角螺钉，顶杆8的上端为外六角的旋转部81，旋转部81用于扳手的快速旋拧，顶杆8的下端贯穿于机架72且与机架72上的螺母螺纹连接，该螺母焊在机架72上。通过旋转部81，使得顶杆8向上移动并实现抵触电机73的外壳，电机73的抖动。

电机73驱动泵壳1内的转子，电机73在悬空转动时将发生轻微的抖动，旋转电机73在抖动时将摩擦生热。故通过顶杆8将旋转电机73固定，改善了旋转电机73的抖动情况，减少了旋转电机73热能对泵壳1的传递，对泵壳1起到降温作用。

Claims (10)

1.一种风冷式真空泵，包括泵壳(1)与置于泵壳(1)内的转轴(2)，其特征在于，所述转轴(2)开设有轴线方向的贯穿孔(23)，包括套接且转动密封于转轴(2)一端部的封座(3)、连通于封座(3)并向贯穿孔(23)一端进气或吸气的风机(4)、转轴(2)另一端部与外部连通；

所述泵壳(1)内开设有密封腔(12)、所述密封腔(12)设有至少两个用于与外界进出气的气口(13)，所述封座(3)与其中一气口(13)密封连通以实现风机(4)对密封腔(12)输气。

2.根据权利要求1所述的风冷式真空泵，其特征在于，所述封座(3)开设有圆形的通气孔(31)与所述其中一气口(13)连通，所述转轴（2）套设有与所述封座(3)内壁抵触的第一密封圈(33)，所述封座(3)插于泵壳(1)且封座(3)通过套设的第二密封圈(34)与泵壳(1)内壁密封连接。

3.根据权利要求2所述的风冷式真空泵，其特征在于，所述第二密封圈(34)置于所述通气孔(31)两侧，转轴(2)上套设有与封座(3)转动连接的第一轴套(32)，所述第一轴套(32)的外壁通过第一密封圈(33)与所述封座(3)抵触密封，所述第一轴套(32)的内壁通过第一密封圈(33)与转轴(2)密封转动。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的风冷式真空泵，其特征在于，转轴(2)连通外部的一端连接有联轴器（5），联轴器（5）的中间卡接有用于连接的梅花形弹性块（51），所述梅花形弹性块(51)开设有连通外部与贯穿孔(23)的通孔(512)。

5.根据权利要求4所述的风冷式真空泵，其特征在于，所述转轴(2)为包括齿轮(71)连接的主动轴(21)与从动轴(22)，所述主动轴(21)与从动轴(22)的两贯穿孔(23)通过弯管(61)连通，所述主动轴(21)远离弯管(61)的一端连通于联轴器（5），所述从动轴(22)远离弯管(61)的一端连通于风机(4)。

6.根据权利要求5所述的风冷式真空泵，其特征在于，所述主动轴(21)与从动轴(22)的外侧均依次套设有第二轴套(62)、封套(63)、泵壳(1)且相邻彼此之间通过o形圈(64)进行密封，所述主动轴(21)与从动轴(22)均于第二轴套(62)内转动，所述弯管(61)通过螺钉连接于封套(63)。

7.根据权利要求1或6所述的风冷式真空泵，其特征在于，所述贯穿孔(23)连通外部的螺纹部(25)连接有消声器(24)。

8.根据权利要求1所述的风冷式真空泵，其特征在于，所述气口(13)的数量为两个，且均设有风机(4)。

9.根据权利要求8所述的风冷式真空泵，其特征在于，所述泵壳(1)分为若干段分盖(11)，相邻分盖(11)之间的抵触面贴合且通过螺钉固定，所述分盖(11)的内部设有通腔(121)，所述相邻之间的通腔(121)相互密封连接。

10.根据权利要求1所述的风冷式真空泵，其特征在于，所述泵壳(1)的外侧设有若干个散热片(14)，所述散热片(14)之间留有间隙，所述泵壳(1)的一端固定有电机(73)，所述泵壳(1)固定于机架(72)，所述机架(72)上设有支撑旋转电机(73)的顶杆(8)，所述顶杆(8)螺纹连接于所述机架(72)，所述顶杆(8)周向旋转驱动自身轴向移动以实现抵触电机(73)，所述顶杆(8)设有用于周向旋转的旋转部。