CN110439827A - 一种可实现多真空度的真空泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可实现多真空度的真空泵，包括底座，所述底座上安装有高速双轴驱动电机、第一真空泵本体和第二真空泵本体，其中第一真空泵本体和第二真空泵本体对称安装在高速双轴驱动电机的左右两端，所述高速双轴驱动电机左右两端的输出轴分别贯穿第一真空泵本体和第二真空泵本体的外壳体后直接与外壳体内的叶轮连接，所述第二真空泵本体上设置有第一进气口和第二进气口，其中第一真空泵本体上的第一真空泵排气口与第二真空泵本体上的第一进气口通过连通管连接。本可实现多真空度的真空泵，不仅可以实现高的真空度，而且能满足行业内多真空点、不同真空度的需求，实现了一机代替几台机器，大大减少了设备投资和运行的费用。

Description

一种可实现多真空度的真空泵

技术领域

本发明涉及真空泵技术领域，具体涉及一种可实现多真空度的真空泵。

背景技术

真空泵是利用机械、物理、化学等方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备，即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。按真空泵的工作原理，基本上分为两种类型：气体捕集泵和气体传输泵，其广泛用于冶金化工，食品，造纸等行业。真空度是指处于真空状态下的气体稀薄程度，通常用压力值来表示。真空泵的性能是否高效通常取决于‘真空度’这个参数指标。

目前工业上应用最多的是水环式真空泵和旋片式真空泵，此类泵存在真空度低，能耗高等缺点，无形中增加了设备投资和运行的费用。在造纸或其他行业有多真空点、不同真空度的需求时，往往很难达到其使用要求。且目前的真空泵大多采用普通电机直驱，并利用联轴器、齿轮增速箱与电机和叶轮连接，导致实现动力传递的轴系比较复杂，所使用的轴承数目也比较多，使潜在的故障点增多，传动的稳定性较差，所消耗的功率较高，会使真空泵的工作效果受到影响，整体结构也比较复杂，结构尺寸偏大，占地面积较大，会对真空泵的安装造成一定的限制。

因此提高真空泵的工作效果并简化真空泵的结构，是目前行业内极为关注且亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种可实现多真空度的真空泵，不仅可以实现高的真空度，而且能满足行业内多真空点、不同真空度的需求，实现了一机代替几台机器，大大减少了设备投资和运行的费用。

为实现上述技术方案，本发明提供了一种可实现多真空度的真空泵，包括底座，所述底座上安装有高速双轴驱动电机、第一真空泵本体和第二真空泵本体，其中第一真空泵本体和第二真空泵本体对称安装在高速双轴驱动电机的左右两端，所述高速双轴驱动电机左右两端的输出轴分别贯穿第一真空泵本体和第二真空泵本体的外壳体后直接与外壳体内的叶轮连接，所述第二真空泵本体上设置有第一进气口和第二进气口，其中第一真空泵本体上的第一真空泵排气口与第二真空泵本体上的第一进气口通过连通管连接。

在上述技术方案中，本真空泵采用高速双轴驱动电机作为驱动装置，是因为高速双轴驱动电机本身的输出转速已足够高，高速双轴驱动电机的动力输出轴与第一真空泵本体和第二真空泵本体之间无需再设置联轴器和齿轮增速箱，两个高速直驱叶轮直接装在高速双轴驱动电机输出轴上，转速就可以达到真空泵的需求，并且可以同时驱动第一真空泵本体和第二真空泵本体工作，大大节约能耗。在实际工作过程中，高速双轴驱动电机驱动第一真空泵本体和第二真空泵本体同时工作，一股气流由第一真空泵本体上的进气口进入，经过第一真空泵本体内的叶轮抽吸后再经由连通管进入第二真空泵本体的第一进气口内，然后再经过第二真空泵本体内的叶轮抽吸后经由第二真空泵排气口排出，此时形成的是高真空度；此外，另一股气流从第二真空泵本体上的第二进气口进入，然后再经过第二真空泵本体内的叶轮抽吸后经由第二真空泵排气口排出，此时形成的是低真空度。如此一来，便可达到多个真空度的使用要求。

优选的，所述第一真空泵本体和第二真空泵本体结构相同，均包括外壳体、叶轮和流线罩，所述叶轮安装在外壳体内，所述叶轮包括轮盘，所述轮盘的中部设置有转轴连接部，转轴连接部中心设置有轴孔，轮盘的前侧端面上设置有多个由内向外渐缩且由内向外逐步翻转的弧形叶片，多个叶片以轴孔为中心呈圆周阵列分布，流线罩固定在转轴连接部的外端侧。通过将叶片设计成由内向外渐缩且由内向外逐步翻转的弧形状，可以保证叶轮高速旋转是具有良好的气动性能，提高叶轮的能效转换率，降低能耗；并将多个叶片设计成以轴孔为中心呈圆周阵列分布，可以使得叶轮在高速旋转时具有良好的稳定性好。

优选的，所述叶轮与高速双轴驱动电机的电机轴对接处设置有端面齿，电机轴贯穿叶轮的轴孔后通过拉杆固定，并且电机轴的端部设置有与端面齿相啮合的齿牙。在实际传动过程中，通过端面齿与电机轴上设置的齿牙啮合传动，端面齿与电机轴是靠端面齿形传递转矩，而不是通过拉紧螺栓传递，正常工况下连接螺栓不受剪切力，只受轴向拉紧力，传递的转矩由多个齿牙来分担，受力非常均匀，避免了应力集中，因此螺栓不易失效，此外端面齿还可以起到定心作用，避免了连接件转轴不同心带来的偏摆。并且端面齿的连接可大大缩短轴向尺寸，紧凑可靠且拆装方便。两个叶轮的轴向力相互抵消，可将总的轴向力控制在最小范围。

优选的，所述叶轮前侧设有与叶轮形状相匹配的型环，所述型环内侧与叶轮外侧之间保持0.2-0.4mm的缝隙，所述型环内侧涂覆有软金属涂层。型环的作用是与叶轮之间形成风道，提高能效，在型环内侧喷涂一层软金属涂层，即使叶轮与型环发生轻微剐蹭也能保证叶轮的安全。

优选的，所述型环通过螺栓固定在外壳体上，所述型环与外壳体装配处设置有垫片，在装配过程中通过改变垫片的厚度来严格控制间隙，来保证在非工作状态下叶轮和型环的间隙稳定。

优选的，所述高速双轴驱动电机下方设有四个支撑块，每个支撑块上都设有连接凹槽，支撑块通过连接件固定在凹槽上，然后再通过螺栓与底座相连，可以确保高速双轴驱动电机在工作过程中的稳定性。

优选的，所述高速双轴驱动电机的外壳体通过半圆法兰盘分别与第一真空泵本体和第二真空泵本体的外壳体相连。

优选的，所述高速双轴驱动电机外壳体上方并排设置有两个吊装环，便于整机的移动及安装。

优选的，所述第二真空泵本体的第一进气口和第二进气口处均安装有电磁阀，通过设置电磁阀可以根据实际情况进行真空度的调节。当只需要使用低真空度时，安装在第一进气口的电磁阀关闭，安装在第二进气口的电磁阀打开，此时气流从第二真空泵本体上的第二进气口进入，然后再经过第二真空泵本体内的叶轮抽吸后经由第二真空泵排气口排出，此时形成的是低真空度。当需要使用适中的真空度时，安装在第一进气口和第二进气口的电磁阀全部打开，一股气流由第一真空泵本体上的进气口进入，经过第一真空泵本体内的叶轮抽吸后再经由连通管进入第二真空泵本体的第一进气口内，与此同时，另一股气流从第二真空泵本体上的第二进气口进入，然后经过第二真空泵本体内的叶轮抽吸与第二真空泵本体的第一进气口进入的气流混合后，经由第二真空泵排气口排出，此时形成的是适中的真空度。当需要使用高真空度时，安装在第一进气口的电磁阀打开，安装在第二进气口的电磁阀关闭，气流由第一真空泵本体上的进气口进入，经过第一真空泵本体内的叶轮抽吸后再经由连通管进入第二真空泵本体的第一进气口内，然后再经过第二真空泵本体内的叶轮抽吸后经由第二真空泵排气口排出，此时形成的是高真空度。

优选的，所述高速双轴驱动电的输出转速大于10000r/min。

本发明提供的一种可实现多真空度的真空泵的有益效果在于：

(1)本可实现多真空度的真空泵结构设计巧妙，不仅可以实现高的真空度，而且能满足行业内多真空点、不同真空度的需求，实现了一机代替几台机器，大大减少了设备投资和运行的费用。无油箱、油站等附属设备，减少了潜在的故障点，大大简化结构的同时提高了工作可靠性，还能使真空泵的控制系统简单许多。

(2)采用高速双轴驱动电机作为驱动装置，高速双轴驱动电机本身的输出转速已足够高，高速双轴驱动电机的动力输出轴与第一真空泵本体和第二真空泵本体之间无需再设置联轴器和齿轮增速箱，两个高速直驱叶轮直接装在高速双轴驱动电机输出轴上，转速就可以达到真空泵的需求，并且可以同时驱动第一真空泵本体和第二真空泵本体工作，大大节约能耗。

(3)采用了高速双轴驱动电机直接驱动叶轮的方式，使机械传动效率更高，使能耗水平大大下降，且高速双轴驱动电机的体积比普通电机小很多，使得真空泵的结构比较紧凑、简单，令其体积大大缩小，占地面积减少，便于安装。

(4)本可实现多真空度的真空泵通过将叶片设计成由内向外渐缩且由内向外逐步翻转的弧形状，可以保证叶轮高速旋转是具有良好的气动性能，提高叶轮的能效转换率，降低能耗；并将多个叶片设计成以轴孔为中心呈圆周阵列分布，可以使得叶轮在高速旋转时具有良好的稳定性好。

(5)本可实现多真空度的真空泵通过端面齿与高速双轴驱动电机的电机轴上设置的齿牙啮合传动，端面齿与电机轴是靠端面齿形传递转矩，而不是通过拉紧螺栓传递，正常工况下连接螺栓不受剪切力，只受轴向拉紧力，传递的转矩由多个齿牙来分担，受力非常均匀，避免了应力集中，因此螺栓不易失效，此外端面齿还可以起到定心作用，避免了连接件转轴不同心带来的偏摆。并且端面齿的连接可大大缩短轴向尺寸，紧凑可靠且拆装方便。两个叶轮的轴向力相互抵消，可将总的轴向力控制在最小范围。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的前视图；

图3为本发明的后视图；

图4为本发明中真空泵的立体结构示意图；

图5为本发明中叶轮的立体结构前视图；

图6为本发明中叶轮的立体结构后视图；

图7为本发明中叶轮与型环的装配结构示意图；

图8为本发明中叶轮与电机轴的装配结构示意图；

图中：1、高速双轴驱动电机；2、第一真空泵本体；3、第二真空泵本体；4、凹槽；5、底座；6、吊装环；7、支撑块；8、第一真空泵排气口；9、连通管；10、第一进气口；11、第二进气口；12、第二真空泵排气口；13、第一真空泵进气口；21、外壳体；22、叶轮；221、轮盘；222、叶片；223、轴孔；23、流线罩；24、型环；25、软金属涂层；26、垫片；27、电机轴；28、拉杆；29、端面齿。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。

实施例：一种可实现多真空度的真空泵。

参照图1至图8所示，一种可实现多真空度的真空泵，包括底座5，所述底座5上安装有高速双轴驱动电机1、第一真空泵本体2和第二真空泵本体3，所述高速双轴驱动电机1下方设有四个支撑块7，每个支撑块7上都设有连接凹槽4，支撑块7通过连接件固定在凹槽4上，然后再通过螺栓与底座5相连，可以确保高速双轴驱动电机1在工作过程中的稳定性，高速双轴驱动电的输出转速大于10000r/min，并且高速双轴驱动电机1外壳体上方并排设置有两个吊装环6，便于整机的移动及安装；第一真空泵本体2和第二真空泵本体3对称安装在高速双轴驱动电机1的左右两端，高速双轴驱动电机1的外壳体通过半圆法兰盘分别与第一真空泵本体2和第二真空泵本体3的外壳体相连，所述高速双轴驱动电机1左右两端的输出轴分别贯穿第一真空泵本体2和第二真空泵本体3的外壳体后直接与外壳体内的叶轮连接，所述第二真空泵本体3上设置有第一进气口10和第二进气口11，其中第一真空泵本体2上的第一真空泵排气口8与第二真空泵本体3上的第一进气口10通过连通管9连接，并且第二真空泵本体3的第一进气口10和第二进气口11处均安装有电磁阀，通过设置电磁阀可以根据实际情况进行真空度的调节。

参照图4至图6所示，所述第一真空泵本体2和第二真空泵本体3结构相同，均包括外壳体21、叶轮22和流线罩23，所述叶轮22安装在外壳体21内，所述叶轮22包括轮盘221，所述轮盘221的中部设置有转轴连接部，转轴连接部中心设置有轴孔223，轮盘221的前侧端面上设置有多个由内向外渐缩且由内向外逐步翻转的弧形叶片222，多个叶片222以轴孔223为中心呈圆周阵列分布，流线罩23固定在转轴连接部的外端侧。通过将叶片222设计成由内向外渐缩且由内向外逐步翻转的弧形状，可以保证叶轮22高速旋转是具有良好的气动性能，提高叶轮22的能效转换率，降低能耗；并将多个叶片222设计成以轴孔223为中心呈圆周阵列分布，可以使得叶轮22在高速旋转时具有良好的稳定性好。

参照图6至图8所示，所述叶轮22与高速双轴驱动电机1的电机轴27对接处设置有端面齿29，电机轴27贯穿叶轮22的轴孔223后通过拉杆28固定，并且电机轴27的端部设置有与端面齿29相啮合的齿牙。在实际传动过程中，通过端面齿29与电机轴27上设置的齿牙啮合传动，端面齿29与电机轴27是靠端面齿形传递转矩，而不是通过拉紧螺栓传递，正常工况下连接螺栓不受剪切力，只受轴向拉紧力，传递的转矩由多个齿牙来分担，受力非常均匀，避免了应力集中，因此螺栓不易失效，此外端面齿29还可以起到定心作用，避免了连接件转轴不同心带来的偏摆。并且端面齿29的连接可大大缩短轴向尺寸，紧凑可靠且拆装方便。此外，由于采用同一电机轴27的双向传动，第一真空泵本体2和第二真空泵本体3中两个叶轮22的轴向力相互抵消，可将总的轴向力控制在最小范围。

参照图7和图8所示，所述叶轮22前侧设有与叶轮22形状相匹配的型环24，所述型环24内侧与叶轮22外侧之间保持0.3mm的缝隙，所述型环24内侧涂覆有铝金属涂层。型环24的作用是与叶轮22之间配合形成风道，提高能效，在型环24内侧喷涂一层软金属涂层25，即使叶轮22与型环24发生轻微剐蹭也能保证叶轮的安全。所述型环24通过螺栓固定在外壳体21上，所述型环24与外壳体21装配处设置有垫片26，在装配过程中通过改变垫片26的厚度来严格控制间隙，来保证在非工作状态下叶轮和型环的间隙为0.3mm。

本实施例中，采用输出转速大于10000r/min的高速双轴驱动电机1作为驱动装置，是因为高速双轴驱动电机本身的输出转速已足够高，高速双轴驱动电机1的动力输出轴与第一真空泵本体2和第二真空泵本体3之间无需再设置联轴器和齿轮增速箱，两个高速直驱叶轮直接装在高速双轴驱动电机1输出轴上，转速就可以达到真空泵的需求，并且可以同时驱动第一真空泵本体2和第二真空泵本体3工作，大大节约能耗。

本真空泵能满足行业内多真空点、不同真空度的需求，在实际工作过程中，当只需要使用低真空度时，安装在第二真空泵本体3上的第一进气口10的电磁阀关闭，安装在第二进气口11的电磁阀打开，此时气流从第二真空泵本体3上的第二进气口11进入，然后再经过第二真空泵本体3内的叶轮抽吸后经由第二真空泵排气口12排出，此时形成的是低真空度。当需要使用适中的真空度时，安装在第一进气口10和第二进气口11的电磁阀全部打开，一股气流由第一真空泵本体2上的第一真空泵进气口13进入，经过第一真空泵本体2内的叶轮抽吸后再经由连通管9进入第二真空泵本体3的第一进气口10内，与此同时，另一股气流从第二真空泵本体3上的第二进气口11进入，然后经过第二真空泵本体3内的叶轮抽吸与第二真空泵本体3的第一进气口10进入的气流混合后，经由第二真空泵排气口12排出，此时形成的是适中的真空度。当需要使用高真空度时，安装在第一进气口10的电磁阀打开，安装在第二进气口11的电磁阀关闭，气流由第一真空泵本体2上的第一真空泵进气口13进入，经过第一真空泵本体2内的叶轮抽吸后再经由连通管9进入第二真空泵本体3的第一进气口10内，然后再经过第二真空泵本体3内的叶轮抽吸后经由第二真空泵排气口12排出，此时形成的是高真空度。如此一来，便可达到多个真空度的使用要求。

本可实现多真空度的真空泵结构设计巧妙，不仅可以实现高的真空度，而且能满足行业内多真空点、不同真空度的需求，实现了一机代替几台机器，大大减少了设备投资和运行的费用。无油箱、油站等附属设备，减少了潜在的故障点，大大简化结构的同时提高了工作可靠性，还能使真空泵的控制系统简单许多。

本可实现多真空度的真空泵采用高速双轴驱动电机1作为驱动装置，高速双轴驱动电机1本身的输出转速已足够高，高速双轴驱动电机的动力输出轴与第一真空泵本体2和第二真空泵本体3之间无需再设置联轴器和齿轮增速箱，两个高速直驱叶轮直接装在高速双轴驱动电机1输出轴上，转速就可以达到真空泵的需求，并且可以同时驱动第一真空泵本体2和第二真空泵本体3工作，大大节约能耗，采用高速双轴驱动电机1作为驱动装置，与普通电机相比可节省功耗15％。

本可实现多真空度的真空泵采用了高速双轴驱动电机直接驱动叶轮的方式，使机械传动效率更高，使能耗水平大大下降，且高速双轴驱动电机的体积比普通电机小很多，使得真空泵的结构比较紧凑、简单，令其体积大大缩小，占地面积减少，便于安装。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种可实现多真空度的真空泵，包括底座，其特征在于：所述底座上安装有高速双轴驱动电机、第一真空泵本体和第二真空泵本体，其中第一真空泵本体和第二真空泵本体对称安装在高速双轴驱动电机的左右两端，所述高速双轴驱动电机左右两端的输出轴分别贯穿第一真空泵本体和第二真空泵本体的外壳体后直接与外壳体内的叶轮连接，所述第二真空泵本体上设置有第一进气口和第二进气口，其中第一真空泵本体上的第一真空泵排气口与第二真空泵本体上的第一进气口通过连通管连接。

2.如权利要求1所述的可实现多真空度的真空泵，其特征在于：所述第一真空泵本体和第二真空泵本体结构相同，均包括外壳体、叶轮和流线罩，所述叶轮安装在外壳体内，所述叶轮包括轮盘，所述轮盘的中部设置有转轴连接部，转轴连接部中心设置有轴孔，轮盘的前侧端面上设置有多个由内向外渐缩且由内向外逐步翻转的弧形叶片，多个叶片以轴孔为中心呈圆周阵列分布，流线罩固定在转轴连接部的外端侧。

3.如权利要求2所述的可实现多真空度的真空泵，其特征在于：所述叶轮与高速双轴驱动电机的电机轴对接处设置有端面齿，电机轴贯穿叶轮的轴孔后通过拉杆固定，并且电机轴的端部设置有与端面齿相啮合的齿牙。

4.如权利要求2所述的可实现多真空度的真空泵，其特征在于：所述叶轮前侧设有与叶轮形状相匹配的型环，所述型环内侧与叶轮外侧之间保持0.2-0.4mm的缝隙，所述型环内侧涂覆有软金属涂层。

5.如权利要求4所述的可实现多真空度的真空泵，其特征在于：所述型环通过螺栓固定在外壳体上，所述型环与外壳体装配处设置有垫片。

6.如权利要求1所述的可实现多真空度的真空泵，其特征在于：所述高速双轴驱动电机下方设有四个支撑块，每个支撑块上都设有连接凹槽，支撑块通过连接件固定在凹槽上，然后再通过螺栓与底座相连。

7.如权利要求1所述的可实现多真空度的真空泵，其特征在于：所述高速双轴驱动电机的外壳体通过半圆法兰盘分别与第一真空泵本体和第二真空泵本体的外壳体相连。

8.如权利要求1所述的可实现多真空度的真空泵，其特征在于：所述高速双轴驱动电机外壳体上方并排设置有两个吊装环。

9.如权利要求1所述的可实现多真空度的真空泵，其特征在于：所述第二真空泵本体的第一进气口和第二进气口处均安装有电磁阀。

10.如权利要求1所述的可实现多真空度的真空泵，其特征在于：所述高速双轴驱动电的输出转速大于10000r/min。