CN113898564A - 一种隔膜真空泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及真空泵技术领域,尤其涉及一种隔膜真空泵,包括壳体、气缸和伸缩筒,壳体的内部设有空腔,空腔上表面设有气缸,气缸输出轴固连有移动柱,气缸下方设有上弧盘,移动柱与上弧盘滑动连接,上弧盘下方设有下弧盘,上弧盘和下弧盘之间形成隔膜腔,上弧盘和下弧盘之间设有膜片,移动柱穿过膜片的中心位置,并通过夹板固定膜片,伸缩筒上端固定在上弧盘上,伸缩筒下端固定在下弧盘上,伸缩筒可随膜片上下伸缩运动,下弧盘的下表面开设有第一通孔,第一通孔内连接有管道,管道的两侧分别设有出气阀和进气阀。通过设置伸缩筒,对隔膜腔进行分隔,可以改变真空泵的抽速,同时通过改变膜片结构来改变系统的压缩率。
Description
技术领域
本发明涉及真空泵技术领域,尤其涉及一种隔膜真空泵。
背景技术
隔膜真空泵,设计先进,工作效率高,使用寿命长,是集高新技术于一体的换代产品,主要应用于医疗医药产品分析、精细化工、生化制药、食品检验、公安刑侦技术等领域,是为其精密色谱仪器配套的产品,也是实验室必备的装备之一。
现有技术公开了专利号为:CN201911056946.9的一种隔膜真空泵,包括壳体、气缸和保护箱;所述壳体的内部开设有空腔;所述空腔的上表面固连有气缸;所述气缸的输出轴固连有移动柱,且移动柱的下表面固连有膜片;所述空腔的右侧侧面位置设有保护箱;该发明有效的解决了隔膜真空泵直接对装置进行抽真空时,容易将装置内的液体或水蒸气吸入到隔膜真空泵内,同时如果装置内为高温的情况下,直接抽取装置内的热空气,容易造成隔膜真空泵内部膜片损坏等问题;有效的提高了隔膜真空泵的使用寿命。
上述的隔膜真空泵虽然能够实现对隔膜的保护,延长真空泵使用寿命,但是在真空泵的隔膜腔容积固定的情况下,真空泵的抽速和压缩比均无法改变,真空泵的真空负压无法适应不同工况的需求。
由此,提出一种隔膜真空泵。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的真空泵抽速和压缩比无法改变的问题,而提出的一种隔膜真空泵。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种隔膜真空泵,包括壳体、气缸和伸缩筒,所述壳体为长方体结构设计,所述壳体的内部开设有空腔,所述空腔的上表面固连有气缸,所述气缸的输出轴固连有移动柱,所述气缸的下方位置设有上弧盘,所述移动柱与所述上弧盘滑动连接,所述上弧盘的下方位置设有下弧盘,所述上弧盘和下弧盘之间形成隔膜腔,所述上弧盘和下弧盘之间固连有膜片,所述移动柱穿过所述膜片的中心位置,并通过夹板固定所述膜片,所述伸缩筒上端固定在所述膜片上,所述伸缩筒下端固定在所述下弧盘上,所述伸缩筒可随所述膜片上下伸缩运动,所述下弧盘的下表面开设有第一通孔,所述第一通孔内连接有管道,所述管道的左侧设有出气阀,所述管道的右侧设有进气阀。
通过上述方案,气缸杆伸缩带动膜片上下往复运动,对气体进行不断的吸入、排出,从而对固定容积腔内的空气进行压缩,压缩时在排气口形成正压,抽气口关闭;拉伸时在抽气口形成负压,排气口关闭;在泵抽气口处与外界大气压产生压力差,在压力差的作用下,将气体压入隔膜腔,再从排气口排出。
具体的,所述膜片包括外圈膜片和内圈膜片,所述外圈膜片和内圈膜片通过设置凸起和凹槽卡接在一起,并通过环形夹板夹紧,通过外圈膜片内圈的凸起与内圈膜片外侧的凹槽,实现内圈膜片和外圈膜片的定位,再通过螺钉固定上下两层环形夹板对内、外膜片进行夹紧。
具体的,所述内圈膜片抵抗变形的能力相对所述外圈膜片要强,不同抵抗变形的能力用于调节系统的压缩比。
具体的,所述膜片外边缘相对中心要薄,通过不同厚度的膜片可用于调节系统的压缩比。
优选的,所述伸缩筒对称设置有连接座、滑筒和滑套,所述连接座一侧设有滑槽,所述滑槽内滑动连接有所述滑筒,所述滑筒与所述滑槽端面通过弹簧连接,所述滑筒另一侧通过所述弹簧连接有滑套,所述滑槽内设有密封圈,所述连接座和滑套上设有挡杆,所述挡杆插入所述滑筒上的直槽中,所述伸缩筒一侧的所述连接座与所述膜片固定连接,所述伸缩筒另一侧的所述连接座与所述下弧盘固定连接。
通过上述方案,膜片运动过程中,滑筒在滑套或者连接座中滑动,滑套和连接座上设置的挡杆在滑筒运动过程中,沿滑筒上设有的直槽滑动,同时对滑筒进行限位,防止滑筒滑出滑套或者连接座,最终实现伸缩筒的伸缩,且密封住伸缩筒内部腔体,使得隔膜腔被分为伸缩筒内腔和伸缩筒外侧腔体,用于适应不同性能膜片的工作情况。
优选的,所述第一通孔位于所述伸缩筒的内侧,所述第一通孔沟通所述伸缩筒与所述管道,膜片运行过程中,对外侧气体进行抽取,迫使气体进入伸缩筒内腔。
优选的,所述下弧盘的下表面设有第二通孔,所述第二通孔位于所述伸缩筒外侧,第二通孔通过软管连通伸缩筒外侧腔体与管道。
优选的,所述第二通孔与所述管道之间设有两位四通电磁阀,通过设置两位四通阀实现伸缩筒内外腔体的沟通,当电磁阀得电,伸缩筒内腔与伸缩筒外侧腔体同时与管道连通,当电磁阀不得电,伸缩筒内腔与管道连通,伸缩筒外侧腔体与大气连通。
优选的,所述壳体的左壁和右壁设有均匀布置的矩形孔,壳体左、右壁设置的矩形孔,用于穿插气管和电缆,同时防止壳体内部处于密闭状态,连续工作状态时,壳体内温升高,影响各处的密封效果。
优选的,所述管道设有管夹固定,所述管道伸出所述壳体侧设有支撑卡板,管夹用于固定管道,防止系统震动,影响系统工作,支撑卡板同样用于支撑管道,防止管道发生震动偏转,产生噪音。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.通过在隔膜腔内设置伸缩筒,对隔膜腔进行分隔,利用电磁阀改变进气通道,从而改变进气腔体的容积,最终改变真空泵的抽速。
2.通过设计膜片结构,膜片在不同部位拥有不同的刚度,加上设置伸缩筒,从而调节真空泵抽吸时能够达到的最大工作效率,最终改变系统可达到的最大真空度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明中伸缩筒的俯视图;
图3为本发明中伸缩筒沿A-A的剖视图;
图4为本发明中膜片的一种结构示意图;
图5为本发明中膜片的另一种结构示意图。
图中:壳体1、空腔11、矩形孔12、气缸2、移动柱21、上弧盘22、下弧盘23、隔膜腔24、膜片25、外圈膜片251、内圈膜片252、环形夹板253、第一通孔26、管道27、出气阀28、进气阀29、伸缩筒3、连接座31、滑筒32、滑套33、滑槽34、弹簧35、密封圈36、挡杆37、第二通孔4、两位四通电磁阀5、管夹6、支撑卡板7。
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、完整地描述,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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术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,都属于本发明保护的范围。
实施案例1:
请参照图1-4,本发明提供一种技术方案:一种隔膜真空泵,包括壳体1、气缸2和伸缩筒3,所述壳体1为长方体结构设计,所述壳体1的内部开设有空腔11,所述空腔11的上表面固连有气缸2,所述气缸2的输出轴固连有移动柱21,所述气缸2的下方位置设有上弧盘22,所述移动柱21与所述上弧盘22滑动连接,所述上弧盘22的下方位置设有下弧盘23,所述上弧盘22和下弧盘23之间形成隔膜腔24,所述上弧盘22和下弧盘23之间固连有膜片25,所述移动柱21穿过所述膜片25的中心位置,并通过夹板固定所述膜片25,所述伸缩筒3上端固定在所述膜片25上,所述伸缩筒3下端固定在所述下弧盘23上,所述伸缩筒3可随所述膜片25上下伸缩运动,所述下弧盘23的下表面开设有第一通孔26,所述第一通孔26内连接有管道27,所述管道27的左侧设有出气阀28,所述管道27的右侧设有进气阀29。
通过上述方案,移动柱21带动膜片25上下往复运动,对气体进行不断的吸入、排出,从而对隔膜腔24内的空气进行压缩,压缩时在排气口形成正压,抽气口关闭;拉伸时在抽气口形成负压,排气口关闭;在泵抽气口处与外界大气压产生压力差,在压力差的作用下,将气体吸入隔膜腔24,再从排气口排出。
具体的,所述膜片25包括外圈膜片251和内圈膜片252,所述外圈膜片251和内圈膜片252通过设置凸起和凹槽卡接在一起,并通过环形夹板253夹紧,通过外圈膜片251内圈的凸起与内圈膜片252外侧的凹槽,实现内圈膜片252和外圈膜片251的定位,再通过螺钉固定上下两层环形夹板253对内、外膜片进行夹紧。
具体的,所述内圈膜片252抵抗变形的能力相对所述外圈膜片251要强,不同抵抗变形的能力用于调节系统的压缩比。当外圈膜片251和内圈膜片252一起工作时,膜片25需要较好的变形能力才能够起到隔膜泵的作用,当需要较小功率进行抽排气或者增加抽吸压力时,内圈膜片252能够满足调节压缩量或者调节抽吸压力的作用。
优选的,所述伸缩筒3对称设置有连接座31、滑筒32和滑套33,所述连接座31一侧设有滑槽34,所述滑槽34内滑动连接有所述滑筒32,所述滑筒32与所述滑槽34端面通过弹簧35连接,所述滑筒32另一侧通过所述弹簧35连接有滑套33,所述滑槽34内设有密封圈36,所述连接座31和滑套33上设有挡杆37,所述挡杆37插入所述滑筒32上的直槽中,所述伸缩筒3一侧的所述连接座31与所述膜片25固定连接,所述伸缩筒3另一侧的所述连接座31与所述下弧盘23固定连接。
通过上述方案,膜片25运动过程中,滑筒32在滑套33或者连接座31中滑动,滑筒32在滑套33或者连接座31中滑动,滑套33和连接座31上设置的挡杆37在滑筒32运动过程中,沿滑筒32上设有的直槽滑动,对滑筒32进行限位,防止滑筒32滑出滑套33或者连接座31,最终实现伸缩筒3的伸缩,且密封住伸缩筒3内部腔体,使得隔膜腔24被分为伸缩筒3内腔和伸缩筒3外侧腔体,用于适应不同性能膜片25的工作情况。
优选的,所述第一通孔26位于所述伸缩筒3的内侧,所述第一通孔26沟通所述伸缩筒3与所述管道27,膜片25运行过程中,对外侧气体进行抽取,迫使气体进入伸缩筒3内腔。
优选的,所述下弧盘23的下表面设有第二通孔4,所述第二通孔4位于所述伸缩筒3外侧,第二通孔4通过软管连通伸缩筒3外侧腔体与管道27。
优选的,所述第二通孔4与所述管道27之间设有两位四通电磁阀5,通过设置两位四通电磁阀5实现伸缩筒3内外腔体的沟通,当两位四通电磁阀5得电,伸缩筒3内腔与伸缩筒3外侧腔体同时与管道27连通,当两位四通电磁阀5不得电,伸缩筒3内腔与管道27连通,伸缩筒3外侧腔体与大气连通。
优选的,所述壳体1的左壁和右壁设有均匀布置的矩形孔12,壳体1左、右壁设置的矩形孔12,用于穿插气管和电缆,同时防止壳体1内部处于密闭状态,连续工作状态时,壳体1内温升高,影响各处的密封效果。
优选的,所述管道27设有管夹6固定,所述管道27伸出所述壳体1侧设有支撑卡板7,管夹6用于固定管道27,防止系统震动,影响系统工作,支撑卡板7同样用于支撑管道27,防止管道27发生震动偏转,产生噪音。
工作原理:气缸2的气缸杆带动膜片25向上运动,在大气压力下,进气阀29打开,气体通过管道27进入隔膜腔24;气缸2的气缸杆伸出时,带动膜片25向下运动,压迫隔膜腔24和管道27内的气体,使出气阀28打开,依次气缸杆来回伸缩,带动膜片25上下运动,实现抽真空的功能;
当系统中二位四通电磁阀得电时,当两位四通电磁阀5得电时,伸缩筒3内腔与伸缩筒3外侧腔体同时与管道27连通,气缸杆带动膜片25向上运动过程中,伸缩筒3随膜片25伸缩,同时伸缩筒3内腔体有效密封,此时伸缩筒3内腔与伸缩筒3外侧腔体同时进气,当伸缩筒3到位后,气缸2继续带动内圈膜片252运动,直至气缸2行程用完,气缸杆带动膜片25向下运动过程中,使隔膜腔24腔体内气体排出,但此时系统抽速较大;
当两位四通电磁阀5不得电时,只有伸缩筒3内腔与管道27连通,伸缩筒3外侧腔体与大气连通,此时气缸杆带动膜片25向上运动过程中,伸缩筒3随膜片25伸缩,同时伸缩筒3内腔体有效密封,此时只有伸缩筒3内腔进气,气缸2带动内圈膜片252向上运动,气缸杆带动内圈膜片252向下运动过程中,使隔膜腔24腔体内气体排出,此时系统抽速较小,但因为内圈膜片252抵抗变形的能力更强,故而工作效率相对更高,相应可以产生的真空度也就更高。
实施案例2:
请参照图1-5,本发明提供一种技术方案:一种隔膜真空泵,包括壳体1、气缸2和伸缩筒3,所述壳体1为长方体结构设计,所述壳体1的内部开设有空腔11,所述空腔11的上表面固连有气缸2,所述气缸2的输出轴固连有移动柱21,所述气缸2的下方位置设有上弧盘22,所述移动柱21与所述上弧盘22滑动连接,所述上弧盘22的下方位置设有下弧盘23,所述上弧盘22和下弧盘23之间形成隔膜腔24,所述上弧盘22和下弧盘23之间固连有膜片25,所述移动柱21穿过所述膜片25的中心位置,并通过夹板固定所述膜片25,所述伸缩筒3上端固定在所述膜片25上,所述伸缩筒3下端固定在所述下弧盘23上,所述伸缩筒3可随所述膜片25上下伸缩运动,所述下弧盘23的下表面开设有第一通孔26,所述第一通孔26内连接有管道27,所述管道27的左侧设有出气阀28,所述管道27的右侧设有进气阀29。
通过上述方案,移动柱21带动膜片25上下往复运动,对气体进行不断的吸入、排出,从而对隔膜腔24内的空气进行压缩,压缩时在排气口形成正压,抽气口关闭;拉伸时在抽气口形成负压,排气口关闭;在泵抽气口处与外界大气压产生压力差,在压力差的作用下,将气体吸入隔膜腔24,再从排气口排出。
具体的,所述膜片25外边缘相对中心要薄,通过不同厚度的膜片25可用于调节系统的压缩比。
优选的,所述伸缩筒3对称设置有连接座31、滑筒32和滑套33,所述连接座31一侧设有滑槽34,所述滑槽34内滑动连接有所述滑筒32,所述滑筒32与所述滑槽34端面通过弹簧35连接,所述滑筒32另一侧通过所述弹簧35连接有滑套33,所述滑槽34内设有密封圈36,所述伸缩筒3一侧的所述连接座31与所述膜片25固定连接,所述伸缩筒3另一侧的所述连接座31与所述下弧盘23固定连接。
通过上述方案,膜片25运动过程中,滑筒32在滑套33或者连接座31中滑动,滑筒32在滑套33或者连接座31中滑动,滑套33和连接座31上设置的挡杆37在滑筒32运动过程中,沿滑筒32上设有的直槽滑动,对滑筒32进行限位,防止滑筒32滑出滑套33或者连接座31,最终实现伸缩筒3的伸缩,且密封住伸缩筒3内部腔体,使得隔膜腔24被分为伸缩筒3内腔和伸缩筒3外侧腔体,用于适应不同性能膜片25的工作情况。
优选的,所述第一通孔26位于所述伸缩筒3的内侧,所述第一通孔26沟通所述伸缩筒3与所述管道27,膜片25运行过程中,对外侧气体进行抽取,迫使气体进入伸缩筒3内腔。
优选的,所述下弧盘23的下表面设有第二通孔4,所述第二通孔4位于所述伸缩筒3外侧,第二通孔4通过软管连通伸缩筒3外侧腔体与管道27。
优选的,所述第二通孔4与所述管道27之间设有两位四通电磁阀5,通过设置两位四通电磁阀5实现伸缩筒3内外腔体的沟通,当两位四通电磁阀5得电,伸缩筒3内腔与伸缩筒3外侧腔体同时与管道27连通,当两位四通电磁阀5不得电,伸缩筒3内腔与管道27连通,伸缩筒3外侧腔体与大气连通。
优选的,所述壳体1的左壁和右壁设有均匀布置的矩形孔12,壳体1左、右壁设置的矩形孔12,用于穿插气管和电缆,同时防止壳体1内部处于密闭状态,连续工作状态时,壳体1内温升高,影响各处的密封效果。
优选的,所述管道27设有管夹6固定,所述管道27伸出所述壳体1侧设有支撑卡板7,管夹6用于固定管道27,防止系统震动,影响系统工作,支撑卡板7同样用于支撑管道27,防止管道27发生震动偏转,产生噪音。
工作原理:气缸2的气缸杆带动膜片25向上运动,在大气压力下,进气阀29打开,气体通过管道27进入隔膜腔24;气缸2的气缸杆伸出时,带动膜片25向下运动,压迫隔膜腔24和管道27内的气体,使出气阀28打开,依次气缸杆来回伸缩,带动膜片25上下运动,实现抽真空的功能;
当系统中两位四通电磁阀5得电时,伸缩筒3内腔与伸缩筒3外侧腔体同时与管道27连通,气缸杆带动膜片25向上运动过程中,伸缩筒3随膜片25伸缩,同时伸缩筒3内腔体有效密封,此时伸缩筒3内腔与伸缩筒3外侧腔体同时进气,当伸缩筒3到位后,气缸2继续带动膜片25运动,直至气缸2行程用完,气缸杆带动膜片25向下运动过程中,使隔膜腔24腔体内气体排出,但此时系统抽速较大;
当两位四通电磁阀5不得电时,只有伸缩筒3内腔与管道27连通,伸缩筒3外侧腔体与大气连通,此时气缸杆带动膜片25向上运动过程中,伸缩筒3随膜片25伸缩,同时伸缩筒3内腔体有效密封,此时只有伸缩筒3内腔进气,气缸2带动膜片25向上运动,气缸杆带动膜片25向下运动过程中,使隔膜腔24腔体内气体排出,此时系统抽速较小,但因为伸缩筒内的膜片相对较厚,抵抗变形的能力更强,故而可达到的工作效率相对更高,相应产生的真空度也就更高。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种隔膜真空泵,包括壳体(1)、气缸(2)和伸缩筒(3),其特征在于:所述壳体(1)为长方体结构设计,所述壳体(1)的内部开设有空腔(11),所述空腔(11)的上表面固定连接有气缸(2),所述气缸(2)的输出轴固定连接有移动柱(21),所述气缸(2)的下方位置设有上弧盘(22),所述移动柱(21)与所述上弧盘(22)滑动连接,所述上弧盘(22)的下方位置设有下弧盘(23),所述上弧盘22和下弧盘(23)之间形成隔膜腔(24),所述上弧盘(22)和下弧盘(23)之间固定连接有膜片(25),所述移动柱(21)穿过所述膜片(25)的中心位置,并通过夹板固定所述膜片(25),所述伸缩筒(3)上端固定在所述上弧盘(22)上,所述伸缩筒(3)下端固定在所述下弧盘(23)上,所述伸缩筒(3)可随所述膜片(25)上下伸缩运动,所述下弧盘(23)的下表面开设有第一通孔(26),所述第一通孔(26)内连接有管道(27),所述管道(27)的左侧设有出气阀(28),所述管道(27)的右侧设有进气阀(29)。
2.根据权利要求1所述的一种隔膜真空泵,其特征在于:所述膜片(25)包括外圈膜片(251)和内圈膜片(252),所述外圈膜片(251)和内圈膜片(252)通过设置凸起和凹槽卡接在一起,并通过环形夹板(253)夹紧。
3.根据权利要求2所述的一种隔膜真空泵,其特征在于:所述内圈膜片(252)抵抗变形的能力相对所述外圈膜片(251)要强。
4.根据权利要求1所述的一种隔膜真空泵,其特征在于:所述膜片(25)外边缘相对中心要薄。
5.根据权利要求1所述的一种隔膜真空泵,其特征在于:所述伸缩筒(3)对称设置有连接座(31)、滑筒(32)和滑套(33),所述连接座(31)一侧设有滑槽(34),所述滑槽(34)内滑动连接有所述滑筒(32),所述滑筒(32)与所述滑槽(34)端面通过弹簧(35)连接,所述滑筒(32)另一侧通过所述弹簧(35)连接有滑套(33),所述滑槽(34)内设有密封圈(36),所述连接座(31)和滑套(33)上设有挡杆(37),所述挡杆(37)插入所述滑筒(32)上的直槽中,所述伸缩筒(3)一侧的所述连接座(31)与所述膜片(25)固定连接,所述伸缩筒(3)另一侧的所述连接座(31)与所属下弧盘(23)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种隔膜真空泵,其特征在于:所述第一通孔(26)位于所述伸缩筒(3)的内侧,所述第一通孔(26)沟通所述伸缩筒(3)与所述管道(27)。
7.根据权利要求1所述的一种隔膜真空泵,其特征在于:所述下弧盘(23)的下表面设有第二通孔(4),所述第二通孔(4)位于所述伸缩筒(3)外侧。
8.根据权利要求7所述的一种隔膜真空泵,其特征在于:所述第二通孔(4)与所述管道(27)之间设有两位四通电磁阀(5)。
9.根据权利要求1所述的一种隔膜真空泵,其特征在于:所述壳体(1)的左壁和右壁设有均匀布置的矩形孔(12)。
10.根据权利要求1所述的一种隔膜真空泵,其特征在于:所述管道(27)设有管夹(6)固定,所述管道(27)伸出所述壳体(1)侧设有支撑卡板(7)。
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