CN116838609B - 爪式真空泵冷却系统 - Google Patents
爪式真空泵冷却系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116838609B CN116838609B CN202310816893.6A CN202310816893A CN116838609B CN 116838609 B CN116838609 B CN 116838609B CN 202310816893 A CN202310816893 A CN 202310816893A CN 116838609 B CN116838609 B CN 116838609B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vacuum pump
- claw
- type vacuum
- cooling
- temperature sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 title claims abstract description 47
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 56
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 77
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 76
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 20
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims description 18
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 14
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 13
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 10
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N copper zinc Chemical compound [Cu].[Zn] TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 abstract description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 19
- 238000013461 design Methods 0.000 description 13
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/04—Heating; Cooling; Heat insulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/082—Details specially related to intermeshing engagement type pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/123—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially or approximately radially from the rotor body extending tooth-like elements, co-operating with recesses in the other rotor, e.g. one tooth
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C25/00—Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids
- F04C25/02—Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids for producing high vacuum
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
- F04C28/28—Safety arrangements; Monitoring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/04—Heating; Cooling; Heat insulation
- F04C29/042—Heating; Cooling; Heat insulation by injecting a fluid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
本发明公开爪式真空泵冷却系统,涉及爪式真空泵冷却散热技术领域,包括转子冷却模块、隔板冷却模块、散热器模块和自动控制模块,所述转子冷却模块包括一对流线构型转子,一对流线构型转子分别通过转轴与爪式真空泵的驱动电机主动轴传动连接,一对流线构型转子之间相互啮合,在驱动电机主动轴的驱动下转动,一对流线构型转子的齿尖部分别进行圆弧设置,减少一对流线构型转子齿尖部在空气压缩腔挤压空气中产生的热量。本发明通过对转子构型的优化和隔板散热结构的优化,再配合自动控制模块的智能控制,有效地解决现有技术的缺陷和不足,提高爪式真空泵的散热效率,提高爪式真空泵运行的效率和稳定性,减少故障的发生。
Description
技术领域
本发明涉及爪式真空泵冷却散热技术领域,尤其是涉及爪式真空泵冷却系统。
背景技术
爪式真空泵是一种常用的工业泵,它具有结构简单、运行可靠、体积小、噪音低等优点,广泛应用于半导体、食品、医药等领域的真空工艺。然而,在高压工作过程中,由于气体积聚和过度压缩,爪式真空泵容易发生气体积聚、过度压缩、泄漏和高温故障等问题,影响泵的效率和稳定性,甚至导致设备故障,造成生产损失。
现有技术的缺陷和不足:
1.转子流线型设计不佳:现有爪式真空泵的叶轮设计流线型不够优化,易导致气体积聚和过度压缩,降低泵的效率和稳定性。
2.隔板材料和结构不合理:现有爪式真空泵采用单层隔板结构,隔板材料的强度和耐热性不够,易导致泄漏和故障的发生。
3.吸气口和排气口设计不合理:现有爪式真空泵的吸气口和排气口设计不够合理,流体流动不够顺畅,不利于冷却。
4.散热设计不足:现有爪式真空泵在高温工作状态下散热效果不佳,泵体和叶轮部分易产生高温故障。
5.冷却水流道设计不完善:现有爪式真空泵的冷却水流道设计不够合理,冷却水不能充分覆盖泵体和叶轮部分,冷却效果不理想。
综上所述,现有爪式真空泵的冷却系统存在诸多缺陷和不足,需要进一步优化改进。
发明内容
为了解决上述现有技术中爪式真空泵冷却结构设计的技术问题,本发明提供爪式真空泵冷却系统。采用如下的技术方案:
爪式真空泵冷却系统,包括转子冷却模块、隔板冷却模块、散热器模块和自动控制模块,所述转子冷却模块包括一对流线构型转子,一对流线构型转子分别通过转轴与爪式真空泵的驱动电机主动轴传动连接,一对流线构型转子之间相互啮合,在驱动电机主动轴的驱动下转动,一对流线构型转子的齿尖部分别进行圆弧设置,减少一对流线构型转子齿尖部在空气压缩腔挤压空气中产生的热量;
隔板冷却模块包括外壳和多层压力散热结构,所述外壳设置在爪式真空泵壳体内壁上,所述多层压力散热结构设置在外壳内的中部,两端设置进液口和出液口,所述进液口和出液口分别与散热器模块的进出液口连通,多层压力散热结构设置基于芯片的流速控制器,用于控制多层压力散热结构中冷却液的流速;
散热器模块包括冷风散热组件和循环液组件,所述冷风散热组件用于对爪式真空泵壳体的内壁和外壁进行散热,所述循环液组件用于提供循环冷却液;
所述自动控制模块分别与流速控制器、冷风散热组件和循环液组件控制连接。
通过采用上述技术方案,通常爪式真空泵的转子结构采用两爪构型,两个相互啮合的转子在转动过程中,一侧形成进气容积腔,且不断扩大进气容积腔体积,使得进气容积腔内的气压下降,从而形成压力差将目标处的气体抽入,再继续旋转,随着转子之间爪子的位置变化,进气容积腔变成空气压缩腔,且空气压缩腔被断被压缩,当压缩到一定位置时,通过出口排出,在空气被压缩的过程中会产生热量,由于目前转子的齿尖部位多采用尖锐结构,以获得更大的容积,然而这种结构会大大增加转子在转动工程中产生的热量,会直接影响到爪式真空泵的散热,同时转子的寿命也会受到影响,因此对转子的齿尖部位采用圆弧处理,以减少热量的产生,从而减轻真空泵的散热负担,也可以大大增加转子的使用寿命。
隔板冷却模块其设置的目的主要是为了对爪式真空泵隔板进行散热,因为隔板的作用一是增加爪式真空泵内部的结构强度,使电机与其他部件隔绝,二是起到散热的作用,隔板冷却模块采用多层压力散热结构的设计,并设计了流速控制器来控制多层压力散热结构中冷却液的流速,从而实现动态的智能散热,散热效果更好。
散热器模块的设置主要是为了提供散热介质,这里采用冷风散热组件和循环液组件的组合,循环液组件里可以是冷却水,也可以是其它冷却液。
自动控制模块可以是PLC、单片机、芯片等具有自动控制能力的控制核心,对各个电器件实现统一自动控制,形成一个散热体系,从而实现爪式真空泵冷却系统,保障爪式真空泵运行在运行的正常温度范围内。
可选的,外壳的两侧分别设有安装件,安装件用于将隔板冷却模块安装在爪式真空泵壳体内壁上,外壳靠近电机的一侧设置换热板组件,与电机一侧的空气进行热交换,另一侧阵列设置多个鳍状散热片。
通过采用上述技术方案,隔板冷却模块的主要换热一侧是靠近电机的一侧,因此在靠近电机的一侧设置换热板组件,而另一侧设置多个鳍状散热片,散热效果更好。
可选的,所述换热板组件包括框架板和波浪板,所述框架板安装在外壳靠近电机的一侧,所述波浪板两侧分别设置一致的波浪构型,波浪板相邻两个波浪交汇处为突出的一侧位于外壳的内侧。
通过采用上述技术方案,框架板的设置主要提供强度,而波浪板的设置主要为了热交换,波浪板的相邻两个波浪交汇处为突出的一侧位于外壳的内侧,可以使得上升浪的斜坡与冷却液充分的接触和换热,同时也增加了热交换的面积,大幅提升换热效果。
可选的,波浪板内部设有内芯板,所述内芯板的两侧分别设有多根导热棒,所述导热棒的一端与内芯板一体成型,一侧位于波浪板的上下表面。
可选的,内芯板和多根导热棒均是铜锌合金材质,并采用模具一体成型。
通过采用上述技术方案,波浪板为了更好的散热,其厚度不超过10mm,为了保证其强度和换热效率,在内部植入内芯板,且在内芯板处设置翅状的多根导热棒,内芯板和多根导热棒均是散热性能极佳的铜锌合金材质一体成型,这样就能实现更好的换热效果。
可选的,多层压力散热结构包括加压换热通道板、常压换热通道板、进液电磁阀、主进液管和调压电磁阀,所述加压换热通道板和常压换热通道板分别设置在外壳的内部,加压换热通道板与波浪板之间构成加压通道层,加压换热通道板和常压换热通道板之间形成冷风通道,常压换热通道板和外壳内壁之间形成常压通道层,多层压力散热结构的一侧设置主进液管,与进液口连通,所述进液电磁阀设置在主进液管中,所述主进液管通过管道和调压电磁阀与加压通道层一侧的进液口连通,并与常压通道层一侧的进液口连通,加压通道层和常压通道层另一侧的出液口通过管道与多层压力散热结构的出液口汇流后接入循环液组件的循环液入口连通。
可选的,多层压力散热结构的一侧设有冷风入口,另一侧设有出风口,冷风入口通过管道与冷风散热组件的冷风出口连通。
通过采用上述技术方案,多层压力散热结构的设计思路采用多层的热交换通道,第一层为加压通道层,紧靠波浪板,且可以在调压电磁阀的控制下进行进液压力的增加,从而实现冷却液流速的增加,提高换热效率,中间层为冷风通道,可以实现冷风中间贯穿,能快速地带走内部热交换后的热量带走,另外一侧的散热压力较小,一次采用常规的常压通道层散热即可,通过三层立体式的散热结构设计,能够在保证多层压力散热结构的隔板支撑强度的同时,实现可智能调控的散热,散热效果突出。
可选的,加压通道层内安装第一温度传感器,常压通道层内安装第二温度传感器,所述第一温度传感器和第二温度传感器分别与流速控制器通信连接;
设t时刻第一温度传感器测得的温度值为T1,第二温度传感器测得的温度值为T2,当流速控制器的芯片判断T1大于1.2T2,且T1大于35℃时,流速控制器控制调压电磁阀进行加压动作,使进入加压通道层内冷却液的流速为常压通道层内冷却液流速的1.5-2倍,直到流速控制器的芯片判断T1小于1.1T2,停止调压电磁阀的加压动作。
通过采用上述技术方案,为了实现更加科学的智能控制,在加压通道层和常压通道层内分别设置第一温度传感器和第二温度传感器,当流速控制器的芯片判断T1大于1.2T2,且T1大于35℃时,可以认为位于电机一侧的波浪板的热交换热量较大,因此需要进行冷却液流速的调控,使得波浪板一侧更加迅速地降温,此时流速控制器控制调压电磁阀进行加压动作,加压的冷却液会使加压通道层内的冷却液流速增加,换热效率进一步增加,当流速控制器的芯片判断T1小于1.1T2时,认为位于电机一侧的波浪板的热交换热量回归正常,可以停止调压电磁阀的加压动作,降低能耗。
可选的,爪式真空泵壳体设有多个通风夹层,通风夹层的两端分别汇集形成进风管和出风管,进风管和出风管分别与冷风散热组件的循环冷风进出口连通。
通过采用上述技术方案,爪式真空泵壳体在一体成型时可以在内部设置多个通风夹层,通风夹层的形状可以是椭圆空洞,空洞的最大宽度低于1mm,因此不会对结构强度产生较大影响,可以与冷风散热组件的循环冷风进出口对接,实现对爪式真空泵壳体的散热,提高爪式真空泵冷却系统的散热效果。
可选的,自动控制模块包括第三温度传感器、第四温度传感器和PLC控制器,所述第三温度传感器设置在爪式真空泵壳体内壁处,用于监测爪式真空泵壳体内的温度,所述第四温度传感器设置在爪式真空泵壳体外壁处,用于监测爪式真空泵壳体外壁的温度,第三温度传感器和第四温度传感器分别与PLC控制器通信连接,PLC控制器根据第三温度传感器和第四温度传感器测得的值分别控制流速控制器、冷风散热组件和循环液组件的执行动作。
通过采用上述技术方案,PLC控制器根据第三温度传感器和第四温度传感器测得的值进行控制的逻辑可以采用与流速控制器相似的逻辑进行控制,也就是当第三温度传感器测得的温度值大于第四温度传感器测得的温度值20%时,可以PLC控制器可以提高冷风散热组件和循环液组件的运行功率,使整个爪式真空泵冷却系统的散热效率提升。
综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:
本发明能提供爪式真空泵冷却系统,通过对转子构型的优化和隔板散热结构的优化,再配合自动控制模块的智能控制,有效地解决现有技术的缺陷和不足,提高爪式真空泵的散热效率,提高爪式真空泵运行的效率和稳定性,减少故障的发生,适用于半导体、食品、医药等领域的真空工艺。
附图说明
图1是本发明爪式真空泵冷却系统的转子冷却模块结构示意图;
图2是现有技术中爪式真空泵冷却系统的转子结构示意图;
图3是本发明爪式真空泵冷却系统多层压力散热结构的结构示意图;
图4是图3的俯视结构示意图;
图5是本发明多层压力散热结构的波浪板内部结构示意图;
图6是本发明爪式真空泵冷却系统电器件连接原理示意图。
附图标记说明:1、流线构型转子;111、齿尖;211、安装件;212、框架板;213、波浪板;214、内芯板;215、导热棒;216、鳍状散热片;217、冷风通道;218、常压通道层;2181、第二温度传感器;219、加压通道层;2191、第一温度传感器;221、加压换热通道板;222、常压换热通道板;223、进液电磁阀;224、主进液管;225、调压电磁阀;3、冷风散热组件;4、循环液组件;51、第三温度传感器;52、第四温度传感;53、PLC控制器;100、爪式真空泵壳体;101、流速控制器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例公开爪式真空泵冷却系统。
参照图1-图6,实施例1,爪式真空泵冷却系统,包括转子冷却模块、隔板冷却模块、散热器模块和自动控制模块,转子冷却模块包括一对流线构型转子1,一对流线构型转子1分别通过转轴与爪式真空泵的驱动电机主动轴传动连接,一对流线构型转子1之间相互啮合,在驱动电机主动轴的驱动下转动,一对流线构型转子1的齿尖111部分别进行圆弧设置,减少一对流线构型转子1齿尖部在空气压缩腔挤压空气中产生的热量;
隔板冷却模块包括外壳和多层压力散热结构,外壳设置在爪式真空泵壳体100内壁上,多层压力散热结构设置在外壳内的中部,两端设置进液口和出液口,进液口和出液口分别与散热器模块的进出液口连通,多层压力散热结构设置基于芯片的流速控制器101,用于控制多层压力散热结构中冷却液的流速;
散热器模块包括冷风散热组件3和循环液组件4,冷风散热组件3用于对爪式真空泵壳体100的内壁和外壁进行散热,循环液组件4用于提供循环冷却液;
自动控制模块分别与流速控制器101、冷风散热组件3和循环液组件4控制连接。
通常爪式真空泵的转子结构采用两爪构型,两个相互啮合的转子在转动过程中,一侧形成进气容积腔,且不断扩大进气容积腔体积,使得进气容积腔内的气压下降,从而形成压力差将目标处的气体抽入,再继续旋转,随着转子之间爪子的位置变化,进气容积腔变成空气压缩腔,且空气压缩腔被断被压缩,当压缩到一定位置时,通过出口排出,在空气被压缩的过程中会产生热量,由于目前转子的齿尖部位多采用尖锐结构,以获得更大的容积,然而这种结构会大大增加转子在转动工程中产生的热量,会直接影响到爪式真空泵的散热,同时转子的寿命也会受到影响,因此对转子的齿尖部位采用圆弧处理,以减少热量的产生,从而减轻真空泵的散热负担,也可以大大增加转子的使用寿命。
隔板冷却模块其设置的目的主要是为了对爪式真空泵隔板进行散热,因为隔板的作用一是增加爪式真空泵内部的结构强度,使电机与其他部件隔绝,二是起到散热的作用,隔板冷却模块采用多层压力散热结构的设计,并设计了流速控制器101来控制多层压力散热结构中冷却液的流速,从而实现动态的智能散热,散热效果更好。
散热器模块的设置主要是为了提供散热介质,这里采用冷风散热组件3和循环液组件4的组合,循环液组件4里可以是冷却水,也可以是其它冷却液。
自动控制模块可以是PLC、单片机、芯片等具有自动控制能力的控制核心,对各个电器件实现统一自动控制,形成一个散热体系,从而实现爪式真空泵冷却系统,保障爪式真空泵运行在运行的正常温度范围内。
实施例2,外壳的两侧分别设有安装件211,安装件211用于将隔板冷却模块安装在爪式真空泵壳体100内壁上,外壳靠近电机的一侧设置换热板组件,与电机一侧的空气进行热交换,另一侧阵列设置多个鳍状散热片216。
隔板冷却模块的主要换热一侧是靠近电机的一侧,因此在靠近电机的一侧设置换热板组件,而另一侧设置多个鳍状散热片216,散热效果更好。
实施例3,换热板组件包括框架板212和波浪板213,框架板212安装在外壳靠近电机的一侧,波浪板213两侧分别设置一致的波浪构型,波浪板213相邻两个波浪交汇处为突出的一侧位于外壳的内侧。
框架板212的设置主要提供强度,而波浪板213的设置主要为了热交换,波浪板213的相邻两个波浪交汇处为突出的一侧位于外壳的内侧,可以使得上升浪的斜坡与冷却液充分的接触和换热,同时也增加了热交换的面积,大幅提升换热效果。
实施例4,波浪板213内部设有内芯板214,内芯板214的两侧分别设有多根导热棒215,导热棒215的一端与内芯板214一体成型,一侧位于波浪板213的上下表面。
内芯板214和多根导热棒215均是铜锌合金材质,并采用模具一体成型。
波浪板213为了更好的散热,其厚度不超过10mm,为了保证其强度和换热效率,在内部植入内芯板214,且在内芯板214处设置翅状的多根导热棒215,内芯板214和多根导热棒215均是散热性能极佳的铜锌合金材质一体成型,这样就能实现更好的换热效果。
实施例5,多层压力散热结构包括加压换热通道板221、常压换热通道板222、进液电磁阀223、主进液管224和调压电磁阀225,加压换热通道板221和常压换热通道板222分别设置在外壳的内部,加压换热通道板221与波浪板213之间构成加压通道层219,加压换热通道板221和常压换热通道板222之间形成冷风通道217,常压换热通道板222和外壳内壁之间形成常压通道层218,多层压力散热结构的一侧设置主进液管224,与进液口连通,进液电磁阀223设置在主进液管224中,主进液管224通过管道和调压电磁阀225与加压通道层219一侧的进液口连通,并与常压通道层218一侧的进液口连通,加压通道层219和常压通道层218另一侧的出液口通过管道与多层压力散热结构的出液口汇流后接入循环液组件4的循环液入口连通。
多层压力散热结构的一侧设有冷风入口,另一侧设有出风口,冷风入口通过管道与冷风散热组件3的冷风出口连通。
多层压力散热结构的设计思路采用多层的热交换通道,第一层为加压通道层219,紧靠波浪板213,且可以在调压电磁阀225的控制下进行进液压力的增加,从而实现冷却液流速的增加,提高换热效率,中间层为冷风通道217,可以实现冷风中间贯穿,能快速的带走内部热交换后的热量带走,另外一侧的散热压力较小,一次采用常规的常压通道层218散热即可,通过三层立体式的散热结构设计,能够在保证多层压力散热结构的隔板支撑强度的同时,实现可智能调控的散热,散热效果突出。
实施例6,加压通道层219内安装第一温度传感器2191,常压通道层218内安装第二温度传感器2181,第一温度传感器2191和第二温度传感器2181分别与流速控制器101通信连接;
设t时刻第一温度传感器2191测得的温度值为T1,第二温度传感器2181测得的温度值为T2,当流速控制器101的芯片判断T1大于1.2T2,且T1大于35℃时,流速控制器101控制调压电磁阀225进行加压动作,使进入加压通道层219内冷却液的流速为常压通道层218内冷却液流速的1.5-2倍,直到流速控制器101的芯片判断T1小于1.1T2,停止调压电磁阀225的加压动作。
为了实现更加科学的智能控制,在加压通道层219和常压通道层218内分别设置第一温度传感器2191和第二温度传感器2181,当流速控制器101的芯片判断T1大于1.2T2,且T1大于35℃时,可以认为位于电机一侧的波浪板213的热交换热量较大,因此需要进行冷却液流速的调控,使得波浪板213一侧更加迅速地降温,此时流速控制器101控制调压电磁阀225进行加压动作,加压的冷却液会使加压通道层219内的冷却液流速增加,换热效率进一步增加,当流速控制器101的芯片判断T1小于1.1T2时,认为位于电机一侧的波浪板213的热交换热量回归正常,可以停止调压电磁阀225的加压动作,降低能耗。
实施例7,爪式真空泵壳体100设有多个通风夹层,通风夹层的两端分别汇集形成进风管和出风管,进风管和出风管分别与冷风散热组件3的循环冷风进出口连通。
爪式真空泵壳体100在一体成型时可以在内部设置多个通风夹层,通风夹层的形状可以是椭圆空洞,空洞的最大宽度低于1mm,因此不会对结构强度产生较大影响,可以与冷风散热组件3的循环冷风进出口对接,实现对爪式真空泵壳体100的散热,提高爪式真空泵冷却系统的散热效果。
实施例8,自动控制模块包括第三温度传感器51、第四温度传感器52和PLC控制器53,第三温度传感器51设置在爪式真空泵壳体100内壁处,用于监测爪式真空泵壳体100内的温度,第四温度传感器52设置在爪式真空泵壳体100外壁处,用于监测爪式真空泵壳体100外壁的温度,第三温度传感器51和第四温度传感器52分别与PLC控制器53通信连接,PLC控制器53根据第三温度传感器51和第四温度传感器52测得的值分别控制流速控制器101、冷风散热组件3和循环液组件4的执行动作。
PLC控制器53根据第三温度传感器51和第四温度传感器52测得的值进行控制的逻辑可以采用与流速控制器101相似的逻辑进行控制,也就是当第三温度传感器51测得的温度值大于第四温度传感器52测得的温度值20%时,可以PLC控制器53可以提高冷风散热组件3和循环液组件4的运行功率,使整个爪式真空泵冷却系统的散热效率提升。
以上均为本发明的较佳实施例,并非以此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.爪式真空泵冷却系统,其特征在于:包括转子冷却模块、隔板冷却模块、散热器模块和自动控制模块,所述转子冷却模块包括一对流线构型转子(1),一对流线构型转子(1)分别通过转轴与爪式真空泵的驱动电机主动轴传动连接,一对流线构型转子(1)之间相互啮合,在驱动电机主动轴的驱动下转动,一对流线构型转子(1)的齿尖(111)部分别进行圆弧设置,减少一对流线构型转子(1)齿尖部在空气压缩腔挤压空气中产生的热量;
隔板冷却模块用于对爪式真空泵隔板进行散热;
隔板冷却模块包括外壳和多层压力散热结构,所述外壳设置在爪式真空泵壳体(100)内壁上,所述多层压力散热结构设置在外壳内的中部,两端设置进液口和出液口,所述进液口和出液口分别与散热器模块的进出液口连通,多层压力散热结构设置基于芯片的流速控制器(101),用于控制多层压力散热结构中冷却液的流速;
散热器模块包括冷风散热组件(3)和循环液组件(4),所述冷风散热组件(3)用于对爪式真空泵壳体(100)的内壁和外壁进行散热,所述循环液组件(4)用于提供循环冷却液;
所述自动控制模块分别与流速控制器(101)、冷风散热组件(3)和循环液组件(4)控制连接;
外壳的两侧分别设有安装件(211),安装件(211)用于将隔板冷却模块安装在爪式真空泵壳体(100)内壁上,外壳靠近电机的一侧设置换热板组件,与电机一侧的空气进行热交换,另一侧阵列设置多个鳍状散热片(216);
所述换热板组件包括框架板(212)和波浪板(213),所述框架板(212)安装在外壳靠近电机的一侧,所述波浪板(213)两侧分别设置一致的波浪构型,波浪板(213)相邻两个波浪交汇处为突出的一侧位于外壳的内侧;
波浪板(213)内部设有内芯板(214),所述内芯板(214)的两侧分别设有多根导热棒(215),所述导热棒(215)的一端与内芯板(214)一体成型,一侧位于波浪板(213)的上下表面;
多层压力散热结构包括加压换热通道板(221)、常压换热通道板(222)、进液电磁阀(223)、主进液管(224)和调压电磁阀(225),所述加压换热通道板(221)和常压换热通道板(222)分别设置在外壳的内部,加压换热通道板(221)与波浪板(213)之间构成加压通道层(219),加压换热通道板(221)和常压换热通道板(222)之间形成冷风通道(217),常压换热通道板(222)和外壳内壁之间形成常压通道层(218),多层压力散热结构的一侧设置主进液管(224),与进液口连通,所述进液电磁阀(223)设置在主进液管(224)中,所述主进液管(224)通过管道和调压电磁阀(225)与加压通道层(219)一侧的进液口连通,并与常压通道层(218)一侧的进液口连通,加压通道层(219)和常压通道层(218)另一侧的出液口通过管道与多层压力散热结构的出液口汇流后接入循环液组件(4)的循环液入口连通。
2.根据权利要求1所述的爪式真空泵冷却系统,其特征在于:内芯板(214)和多根导热棒(215)均是铜锌合金材质,并采用模具一体成型。
3.根据权利要求1所述的爪式真空泵冷却系统,其特征在于:多层压力散热结构的一侧设有冷风入口,另一侧设有出风口,冷风入口通过管道与冷风散热组件(3)的冷风出口连通。
4.根据权利要求1所述的爪式真空泵冷却系统,其特征在于:加压通道层(219)内安装第一温度传感器(2191),常压通道层(218)内安装第二温度传感器(2181),所述第一温度传感器(2191)和第二温度传感器(2181)分别与流速控制器(101)通信连接;
设t时刻第一温度传感器(2191)测得的温度值为T1,第二温度传感器(2181)测得的温度值为T2,当流速控制器(101)的芯片判断T1大于1.2T2,且T1大于35℃时,流速控制器(101)控制调压电磁阀(225)进行加压动作,使进入加压通道层(219)内冷却液的流速为常压通道层(218)内冷却液流速的1.5-2倍,直到流速控制器(101)的芯片判断T1小于1.1T2,停止调压电磁阀(225)的加压动作。
5.根据权利要求4所述的爪式真空泵冷却系统,其特征在于:爪式真空泵壳体(100)设有多个通风夹层,通风夹层的两端分别汇集形成进风管和出风管,进风管和出风管分别与冷风散热组件(3)的循环冷风进出口连通。
6.根据权利要求4所述的爪式真空泵冷却系统,其特征在于:自动控制模块包括第三温度传感器(51)、第四温度传感器(52)和PLC控制器(53),所述第三温度传感器(51)设置在爪式真空泵壳体(100)内壁处,用于监测爪式真空泵壳体(100)内的温度,所述第四温度传感器(52)设置在爪式真空泵壳体(100)外壁处,用于监测爪式真空泵壳体(100)外壁的温度,第三温度传感器(51)和第四温度传感器(52)分别与PLC控制器(53)通信连接,PLC控制器(53)根据第三温度传感器(51)和第四温度传感器(52)测得的值分别控制流速控制器(101)、冷风散热组件(3)和循环液组件(4)的执行动作。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310816893.6A CN116838609B (zh) | 2023-07-05 | 2023-07-05 | 爪式真空泵冷却系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310816893.6A CN116838609B (zh) | 2023-07-05 | 2023-07-05 | 爪式真空泵冷却系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116838609A CN116838609A (zh) | 2023-10-03 |
CN116838609B true CN116838609B (zh) | 2024-02-27 |
Family
ID=88162995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310816893.6A Active CN116838609B (zh) | 2023-07-05 | 2023-07-05 | 爪式真空泵冷却系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116838609B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117090768B (zh) * | 2023-10-19 | 2023-12-22 | 江苏江大泵业制造有限公司 | 一种真空泵及其控制方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4233142A1 (de) * | 1992-10-02 | 1994-04-07 | Leybold Ag | Verfahren zum Betrieb einer Klauenvakuumpumpe und für die Durchführung dieses Betriebsverfahrens geeignete Klauenvakuumpumpe |
CN105971882A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-09-28 | 合肥新沪屏蔽泵有限公司 | 一种新型双螺旋真空泵 |
CN113396272A (zh) * | 2019-02-06 | 2021-09-14 | 阿特利耶博世股份有限公司 | 多级泵体以及多级气体泵 |
CN113775535A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-12-10 | 中山大洋电机股份有限公司 | 具有冷却功能的空压机系统、燃料电池系统及控制方法 |
CN115163494A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-10-11 | 图库真空技术(嘉兴)有限公司 | 一种具有复合冷却功能的干式真空泵 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014008288A1 (de) * | 2014-06-03 | 2015-12-03 | Ralf Steffens | Spindelverdichter für Kompressionskältemaschinen |
-
2023
- 2023-07-05 CN CN202310816893.6A patent/CN116838609B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4233142A1 (de) * | 1992-10-02 | 1994-04-07 | Leybold Ag | Verfahren zum Betrieb einer Klauenvakuumpumpe und für die Durchführung dieses Betriebsverfahrens geeignete Klauenvakuumpumpe |
CN105971882A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-09-28 | 合肥新沪屏蔽泵有限公司 | 一种新型双螺旋真空泵 |
CN113396272A (zh) * | 2019-02-06 | 2021-09-14 | 阿特利耶博世股份有限公司 | 多级泵体以及多级气体泵 |
CN113775535A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-12-10 | 中山大洋电机股份有限公司 | 具有冷却功能的空压机系统、燃料电池系统及控制方法 |
CN115163494A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-10-11 | 图库真空技术(嘉兴)有限公司 | 一种具有复合冷却功能的干式真空泵 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116838609A (zh) | 2023-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN116838609B (zh) | 爪式真空泵冷却系统 | |
CN101086258A (zh) | 变频螺杆式制冷压缩机 | |
CN201184324Y (zh) | 水冷节能水泵 | |
CN115853780B (zh) | 一种变螺距螺杆真空泵 | |
CN206694258U (zh) | 风冷空压机 | |
CN113048067B (zh) | 一种适用于高温高压工况下的高稳定性磁力离心泵 | |
CN213542888U (zh) | 一种带可调节热回收量的热泵机组 | |
CN112324553B (zh) | 一种发动机排气门的冷却装置 | |
CN209840494U (zh) | 一种半导体冰箱 | |
CN213574623U (zh) | 罗茨泵内置冷却盘管降温装置 | |
CN107197610B (zh) | 一种分层降温的散热器装置 | |
CN221195338U (zh) | 一种气体压缩机的冷却装置 | |
CN216044771U (zh) | 一种液压泵站 | |
CN217465423U (zh) | 一种智能变频冷却循环泵 | |
CN202250727U (zh) | 一种压缩机新型壳体 | |
CN215409093U (zh) | 一种蓄冷恒温液冷机组 | |
CN221482159U (zh) | 一种节能型螺杆空压机 | |
CN219222049U (zh) | 油冷却器串并联运行控制装置 | |
CN220396186U (zh) | 一种液压站节能控制系统 | |
CN217320032U (zh) | 一种电动平板车电机冷却系统 | |
CN220492712U (zh) | 一种节能空调压缩机的铝线电机定转子冲片 | |
CN215871088U (zh) | 一种空压机电机定子的温度冷却降温机构 | |
CN217737390U (zh) | 一种智能变频冷冻循环泵 | |
CN211668064U (zh) | 一种节能高效新能源汽车水冷式冷凝器 | |
CN218407785U (zh) | 一种便于散热的航空用油泵壳体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |