CN110594155A - 一种恒温高效罗茨泵的泵体结构 - Google Patents

一种恒温高效罗茨泵的泵体结构 Download PDF

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Abstract

一种恒温高效罗茨泵的泵体结构，包括泵壳，泵壳上端开设进气口，泵壳下端开设排气口，泵壳中间开设有夹套层，夹套层内固定安装有若干加强筋，且每个加强筋的侧面上均开设有流通椭圆通孔；泵壳的两侧端面的开设多个进出液口，出液口和进液口均与夹套层相连通。本发明克服了现有技术的不足，冷却液或者压缩空气通过泵壳端面的进液口快速的填充整个泵的夹套层，由于液体的比热容远远高于气体，而压缩空气则是强制对流换热，从而相比于原有的辐射散热，均可以大幅提高了换热效果，还可以对冷却介质的出口流量进行控制，或是通入热的介质实现泵壳的恒温或者加温，泵壳壁达到指定温度，不仅能提升冷却效果，还能实现恒温控制。

Description

一种恒温高效罗茨泵的泵体结构
技术领域
本发明涉及罗茨泵技术领域，具体涉及一种恒温高效罗茨泵的泵体结构。
背景技术
罗茨真空泵（简称罗茨泵）是一种旋转式变容真空泵，由罗茨鼓风机演变而来的。罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外，还取决于前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度，可将罗茨泵串联使用。罗茨泵的工作原理是通过转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内，再经排气口排出。
现在市面上所有的罗茨真空泵或者罗茨风机的泵壳，泵腔内可以放置一对罗茨转子。泵腔外则是采用多个加强筋构成，一是起到泵壳体的强固作用，二是增加泵壳的散热面积。这种罗茨真空泵或者罗茨风机的泵壳结构简单，便于铸造。
但泵壳通过增加加强筋虽然增加了散热面积，但依然是属于自然辐射散热或者对流风冷，换热效果比较差，尤其是靠近排气口测的泵壳表面温度非常高，有时会超过100℃，如果没有防护措施，则会造成烫伤。其次，由于现有的罗茨泵壳底部的排气口两侧是水平的，在使用过程中，凝结的液体或者粉尘比较容易在底部形成积累。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种恒温高效罗茨泵的泵体结构，克服了现有技术的不足，冷却水通过泵壳端面的进液口进入夹套层内，夹套层既包覆在泵壳的两侧，还包覆在进气口和排气口的周围，以实现夹套全覆盖，从而使得冷却液快速的填充整个泵的夹套层，由于液体的比热容远远高于气体，且属于强制对流，从而相比于原有的辐射散热，换热效果则提高了20-50倍，更能有效的实现冷却效果。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种恒温高效罗茨泵的泵体结构，所述泵壳上端开设进气口，所述泵壳下端开设排气口，所述泵壳内腔安装有罗茨转子，所述泵壳的壳体内部开设有夹套层，所述夹套层内固定安装有若干加强筋，且每个加强筋的侧面上均开设有用于流通的椭圆通孔；所述泵壳两侧端面的开设有若干出液口和进液口，所述出液口和进液口均与夹套层相连通。
优选地，所述夹套层既包覆在泵壳的两侧，还包覆在进气口和排气口的周围。
优选地，所述泵壳的两侧面均开设有至少一个铸造孔，且每个铸造孔均位于两个加强筋之间。
优选地，所述铸造孔的外表面设置有第一密封槽，所述第一密封槽内安装有第一O型密封圈，所述铸造孔外表面通过螺钉固定安装有夹套水层面板。
优选地，所述出液口和进液口所对应的泵壳端面均匀设置有若干螺栓孔，所述螺栓孔与出液口和进液口相错开。
优选地，所述泵壳的内腔沿外端面圆周位置设置有第二密封槽，所述第二密封槽内安装有第二O型密封圈。
优选地，所述泵壳内腔靠近进气口和排气口的上下两侧均设置有10°-15°斜坡。
优选地，所述泵壳内腔的截面直径由泵壳内腔的两端至泵壳内腔中心逐渐增大。
优选地，所述泵壳下表面固定焊接有支撑固定架。
本发明提供了一种恒温高效罗茨泵的泵体结构。具备以下有益效果：冷却水通过泵壳端面的进液口进入夹套层内，夹套层既包覆在泵壳的两侧，还包覆在进气口和排气口的周围，以实现夹套全覆盖，从而使得冷却液快速的填充整个泵的夹套层，由于液体的比热容远远高于气体，且属于强制对流，从而相比于原有的辐射散热，换热效果则提高了20-50倍，更能有效的实现冷却效果；同时通过设置加强筋，不但能够加强泵壳的腔体强度，而且对夹套层的强度进行强化，以保证全覆盖的夹套层在使用时更加稳定；并且通过在泵壳内腔设置有10-15°斜坡，从而确保在工作过程中与因冷却形成冷凝液滴可以通过斜坡流出到排气口外面，而不会在泵腔里残留聚集。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1 本发明的结构示意图；
图2 本发明泵壳的径向截面示意图；
图3 本发明泵壳的水平截面示意图；
图4 本发明泵壳的轴向截面示意图一；
图5 本发明泵壳的轴向截面示意图二（由图5可显示出泵壳的内腔从泵壳端面到泵壳中心直径逐渐变大）；
图中标号说明：
1、泵壳；2、进气口；3、排气口；4、夹套层；5、加强筋；6、椭圆通孔；7、出液口；8、进液口；9、第一密封槽；10、螺栓孔；11、第二密封槽；12、支撑固定架；13、铸造孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一，如图1-5所示，一种恒温高效罗茨泵的泵体结构，泵壳1上端开设进气口2，泵壳1下端开设排气口3，泵壳1内腔安装有罗茨转子，泵壳1的壳体内部开设有夹套层4，夹套层4内固定安装有若干加强筋5，且每个加强筋5的侧面上均开设有用于流通的椭圆通孔6；泵壳1两侧端面的开设有若干出液口7和进液口8，出液口7和进液口8均与夹套层4相连通；夹套层4既包覆在泵壳1的两侧，还包覆在进气口2和排气口3的周围。
在使用时，冷却水通过泵壳1端面的进液口8进入夹套层4内，使得冷却液快速的填充整个泵的夹套层4，由于液体的比热容远远高于气体，且属于强制对流，从而相比于原有的辐射散热，换热效果则提高了20-50倍，更能有效的实现冷却效果；并使夹套层4既包覆在泵壳1的两侧，还包覆在进气口2和排气口3的周围，以实现夹套全覆盖，使冷却效果更佳，同时通过设置加强筋5，不但能够加强泵壳1的腔体强度，而且对夹套层4的强度进行强化，以保证全覆盖的夹套层4在使用时更加稳定；并且为了确保冷却液的通道不会因为加强筋5受到影响，通过在加强筋5的侧面上开设椭圆通孔6，以确保冷却液能够通过椭圆通孔6在夹套层4内流通，同时也不会对加强筋5的强度造成影响。
本申请也可采用通入压缩空气对整个泵壳1进行强制风冷，由于夹套层4内的表面积相对比较大，从而当在缺水的工艺环境中进行冷却时，可通过进液口8向夹套层4内通入压缩空气，由压缩空气进行强制风冷，虽然换热效果没有冷却液高，但相比与传统的靠泵壳与环境的温度差的辐射散热，其换热效果也提高了10-20倍。
而对于有些物料属于在低温下会凝结成固体的，如水可能会在泵腔内壁因为环境温度低造成壳壁上结冰，从而容易造成泵壳内罗茨转子与泵体因为异物卡死；本申请可以在夹套层4中通过冷却液出口温度进行控制，或者是通入热的介质实现泵壳1的恒温或者加温，确保泵壳1内壁的恒温控制，以保证在冬天时能够正常使用。
实施例二，基于对实施例一的进一步改进，泵壳1的两侧面均开设有至少一个铸造孔13，且每个铸造孔13均位于两个加强筋5之间。铸造孔13的外表面设置有第一密封槽9，第一密封槽9内安装有第一O型密封圈，铸造孔13外表面通过螺钉固定安装有夹套水层面板。通过将每个铸造孔13正好设置在两个加强筋5之间，从而确保了铸造孔13并不会对泵壳1和夹套层4的强度造成影响，并且有更大的空间给与铸造便利；再通过安装夹套水层面板和第一O型密封圈对铸造孔13表面进行密封，使夹套层4内形成密封腔体。
实施例三，基于对实施例一的进一步改进，出液口7和进液口8所对应的泵壳1端面均匀设置有若干螺栓孔10，螺栓孔10与出液口7和进液口8相错开。泵壳1的内腔沿外端面圆周位置设置有第二密封槽11，第二密封槽11内安装有第二O型密封圈。从而在实际运行过程中，冷却液可以从与泵壳1相邻的端盖进入或者流出泵壳1的夹套层4，不需要在泵壳1表面重新设置进液口或者出液口；并且通过在泵壳1的内腔和夹套层4的进液口8和出液口7之间安装第二O型密封圈，从而能够有效防止冷却液渗透进入到泵壳1的内腔中。
实施例四，基于对实施例一的进一步改进，泵壳1内腔靠近进气口2和排气口3的上下两侧均设置有13°斜坡。从而确保在工作过程中与壳壁接触时因冷却形成冷凝液滴可以通过斜坡流出到排气口3外面，而不会在泵腔里残留聚集。
实施例五，如图5所示，基于对实施例一的进一步改进，泵壳1内腔的截面直径由泵壳1内腔的两端至泵壳1内腔中心逐渐增大。因为罗茨转子在高速运转过程中，会产生离心偏移，特别是靠近泵壳的中心，转子的离心偏移达到了最大，此时罗茨转子与泵腔的间隙会最小，从而为避免出现碰擦，本申请将罗茨转子与泵壳1内腔之间采用渐变间隙，即在泵壳的两端的截面直径比较小，而越靠近泵壳1的中心，泵壳1的直径相对比泵断面的直径大，使罗茨转子在高速旋转过程中，泵壳1与罗茨转子的间隙为一个恒定的值，在两者静态过程中，则泵壳1与罗茨转子的间隙从泵壳1端面到泵壳1中心是逐渐变大。
实施例六，基于对实施例一的进一步改进，泵壳1下表面固定焊接有支撑固定架12。通过支撑固定架12既能够对装置起到支撑作用，而且便于在不同角度和位置对装置进行固定。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种恒温高效罗茨泵的泵体结构，包括泵壳（1），所述泵壳（1）上端开设进气口（2），所述泵壳（1）下端开设排气口（3），所述泵壳（1）内腔安装有罗茨转子，其特征在于：所述泵壳（1）的壳体内部开设有夹套层（4），所述夹套层（4）内固定安装有若干加强筋（5），且每个加强筋（5）的侧面上均开设有用于流通的椭圆通孔（6）；所述泵壳（1）两侧端面的开设有若干出液口（7）和进液口（8），所述出液口（7）和进液口（8）均与夹套层（4）相连通。
2.根据权利要求1所述的一种恒温高效罗茨泵的泵体结构，其特征在于：所述夹套层（4）既包覆在泵壳（1）的两侧，还包覆在进气口（2）和排气口（3）的周围。
3.根据权利要求1所述的一种恒温高效罗茨泵的泵体结构，其特征在于：所述泵壳（1）的两侧面均开设有至少一个铸造孔（13），且每个铸造孔（13）均位于两个加强筋（5）之间。
4.根据权利要求3所述的一种恒温高效罗茨泵的泵体结构，其特征在于：所述铸造孔（13）的外表面设置有第一密封槽（9），所述第一密封槽（9）内安装有第一O型密封圈，所述铸造孔（13）外表面通过螺钉固定安装有夹套水层面板。
5.根据权利要求1所述的一种恒温高效罗茨泵的泵体结构，其特征在于：所述出液口（7）和进液口（8）所对应的泵壳（1）端面均匀设置有若干螺栓孔（10），所述螺栓孔（10）与出液口（7）和进液口（8）相错开。
6.根据权利要求5所述的一种恒温高效罗茨泵的泵体结构，其特征在于：所述泵壳（1）的内腔沿外端面圆周位置设置有第二密封槽（11），所述第二密封槽（11）内安装有第二O型密封圈。
7.根据权利要求1所述的一种恒温高效罗茨泵的泵体结构，其特征在于：所述泵壳（1）内腔靠近进气口（2）和排气口（3）的上下两侧均设置有10°-15°斜坡。
8.根据权利要求1所述的一种恒温高效罗茨泵的泵体结构，其特征在于：所述泵壳（1）内腔的截面直径由泵壳（1）内腔的两端至泵壳（1）内腔中心逐渐增大。
9.根据权利要求1所述的一种恒温高效罗茨泵的泵体结构，其特征在于：所述泵壳（1）下表面固定焊接有支撑固定架（12）。
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