CN117345587B - 一种真空泵用喘振消声装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及真空泵防喘振技术领域，且公开了一种真空泵用喘振消声装置，包括真空泵的输出管和外接导管，所述输出管和外接导管之间安装有防喘振筒，所述防喘振筒的内部设有中间腔，所述输出管和外接导管均能与所述中间腔连通；所述防喘振筒的内部设置有回流管组件，该真空泵用喘振消声装置，通过输出管和外接导管与防喘振筒中中间腔与回流管组件的组合设计以及中间腔内部输出管和外接导管一侧的挡板结构的组合设计，在真空泵运行结束时，可防止真空泵出现喘振现象，在真空泵运行过程中以及外接导管中的气体回流时，回流管组件的结构设计以及回流管组件外侧填充腔一和填充腔二的组合设计，可以减弱气体产生的声波。

Description

一种真空泵用喘振消声装置

技术领域

本发明涉及真空泵防喘振技术领域，具体为一种真空泵用喘振消声装置。

背景技术

真空泵是一种抽取容器中气体，使容器内部获得真空的设备，真空泵在运行停止的过程中，其气体输出端的流量减小，压力会突然下降，下游管道内的压力高于输出端的压力，下游管道中的气体会出现回流现象，直至输出端压力增加至平衡状态或再次升高重新向下游管道输送气体，如此往复，会使真空泵的输出端产生喘振现象。

真空泵出现喘振现象时，会引起真空泵工作部件的振动，加速轴承和密封件的损坏，传统的真空泵是利用防喘振阀减弱真空泵的喘振，现有的防喘振阀可以减弱真空泵喘振的强度，但是防喘振阀使用时，气体的流动会产生气体噪声，为了降低噪声，需要在防喘振阀的基础上，增加消声器，然而防喘振阀和消声器属于两个独立的器件，独立安装繁琐，器件堆积较多，因此需要一种喘振消声装置来简化器件的结构和器件的安装。

发明内容

为解决以上真空泵使用时会出现喘振现象和气体噪声，而现有的防喘振阀需要与消声器共同使用，采用实现防喘振和消声的效果，防喘振阀和消声器属于两个独立的器件，独立安装繁琐，器件堆积较多的问题，本发明通过以下技术方案予以实现：一种真空泵用喘振消声装置，包括真空泵的输出管和外接导管，输出管安装在真空泵的输出端，所述输出管和外接导管之间安装有防喘振筒，所述防喘振筒的内部设有中间腔，所述输出管和外接导管均能与所述中间腔连通；

所述防喘振筒的内部设置有回流管组件，回流管组件有多组，多组回流管组件呈圆周均匀分布，所述回流管组件的两端均能与所述中间腔连通，所述输出管和外接导管靠近所述中间腔的一侧均设有挡板结构，真空泵作业时，外接导管一侧的挡板结构将中间腔分成两个空间，利用挡板结构避免所述输出管与所述外接导管直接通过所述中间腔连通，所述输出管、中间腔、回流管组件和外接导管依次连通形成气流通路，真空泵抽出的气体通过输出管进入到中间腔中，然后进入到回流管组件中，之后通过回流管组件进入到外接导管中，真空泵停止作业过程中，输出管一侧的挡板结构将输出管与中间腔隔开，利用挡板结构避免外接导管与所述输出管连通，所述外接导管、中间腔和回流管组件依次连通形成气流回路，外接导管中的气体回流时，先进入到中间腔中，然后进入到回流管组件中，之后通过回流管组件回流到中间腔中，直至外接导管中的气流稳定。

进一步的，所述输出管对应的挡板结构由若干个扇形圆锥的挡板一组成，若干所述挡板一组合能形成密封的圆锥筒，此时输出管与中间腔之间处于隔开的状态，当若干挡板一相互分离时，此时输出管与中间腔之间处于连通状态，所述输出管靠近所述中间腔的一端设置有安装环，所述挡板一转动安装在所述安装环内部，通过转动挡板一，能控制输出管与中间腔之间的连通和闭合；

所述外接导管对应的挡板结构由若干个扇形圆锥的挡板二组成，若干所述挡板二组合能形成密封的圆锥筒，此时挡板二两侧的中间腔之间不能直接连通，所述挡板二转动安装在所述中间腔的内壁中，所述外接导管靠近所述中间腔的一端和回流管组件远离所述输出管的一端均位于所述挡板二的同侧，挡板二靠近外接导管一侧的表面设有导流部，当若干挡板二组合成圆锥筒状时，导流部组合形成圆形曲面。

进一步的，所述挡板一和挡板二的转接端面均固定安装有转座，所述转座的内部固定安装有传动齿轮，传动齿轮为斜齿轮；

所述安装环的内部和中间腔的内壁中均转动安装有齿盘，所述齿盘的外环表面设有若干组条形齿，所述条形齿与对应的传动齿轮啮合，齿盘带条形齿转动时，条形齿与传动齿轮啮合，带动传动齿轮转动，齿盘的侧面固定安装有齿环，齿环由电机设备与齿轮结构组合驱动其转动。

进一步的，所述回流管组件包括导入管、中间管和导出管；

所述导入管的一端与所述输出管对应端的中间腔连通，另一端与所述中间管呈U形分布连接，所述导出管的一端通过导出端口与所述外接导管对应端的中间腔连通，另一端与所述中间管呈U形分布连接，导入管和导出管与中间管的连接处均为弧形连接管，导出端口的管口向中间腔的中心轴方向倾斜，导出端口与导流部配合，用于降低气流与挡板二的正面冲击，从而减少噪声的产生。

进一步的，所述导入管与所述中间腔的连接管设有导入端口，所述导入端口与所述挡板一的形状相适配，通过转动挡板一，能将导入管与中间腔的连接处关闭。

进一步的，所述防喘振筒的内部开设有填充腔一和填充腔二，所述填充腔一位于所述导入管和导出管的外侧，所述填充腔二位于所述中间管的外侧；

所述填充腔一和填充腔二的内部均填充有吸音材料，吸音材料包括玻璃纤维丝、低碳钢丝网、毛毡。

进一步的，所述导入管和导出管与所述中间管的管体之间设有隔腔，所述隔腔靠近所述中间腔的侧壁开设有槽口，所述槽口与所述挡板二的形状相适配，挡板二与槽口配合时，隔腔与中间腔之间不能直接连通，挡板二与槽口分离时，中间腔与隔腔直接连通；

所述中间腔靠近所述导入管的侧壁开设有导口，导入管能通过隔腔与中间腔连通。

进一步的，所述导入管、中间管和导出管的内部通道由若干个导环组成，若干所述导环依次连通，沿所述导入管向所述导出管的方向，所述导环的内部通道直径依次增加，气体在回流管组件内部流动时，会经过多个导环，每经过一个导环，气流会扩张一次，气流的扩张，会使气流产生的部分频率段的声波在扩张处向声源方向反射回去，有利于达到消声的目的，同时有利于降低气流的流速；

所述导环与下一个所述导环连接端的端面为微孔端面，所述隔腔的内部设有若干个泄压腔，所述微孔端面表面的微孔结构与对应的所述泄压腔连通，泄压腔与导环的微孔端面连通，可以降低气流的压力，将泄压腔设计为共振腔，可以进一步达到消声的目的。

多组回流管组件配合导环的设计，可使气流在进入回流管组件中时，突然被压缩，分成多股细流，然后经过导环时，又突然扩张膨胀，气流在经过压缩、膨胀的突变之后，声能会衰减，有利于提高消声的效果。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、该真空泵用喘振消声装置，通过输出管和外接导管与防喘振筒中中间腔与回流管组件的组合设计以及中间腔内部输出管和外接导管一侧的挡板结构的组合设计，在真空泵运行结束时，可避免气体进入到输出管中，防止真空泵出现喘振现象，在真空泵运行过程中以及外接导管中的气体回流时，回流管组件的结构设计以及回流管组件外侧填充腔一和填充腔二的组合设计，可以减弱气体产生的声波，起到消声的效果。

2、该真空泵用喘振消声装置，通过回流管组件中若干导环的设计以及导环中微孔端面与隔腔中泄压腔的组合设计，可以使气体产生的声能衰减，进一步提高消声的效果。

附图说明

图1为本发明真空泵输出管表面防喘振筒结构立体图；

图2为本发明防喘振筒内部回流管组件分布结构立体图；

图3为本发明输出管和外接导管与防喘振筒内部配合结构立体图；

图4为本发明多个挡板一组合结构立体图；

图5为本发明输出管和外接导管与防喘振筒内部配合结构主视图一；

图6为本发明输出管和外接导管与防喘振筒内部配合结构主视图二；

图7为本发明防喘振筒内部回流管组件结构侧视图；

图8为本发明防喘振筒内部导入管和中间管与挡板一配合结构侧视图；

图9为本发明防喘振筒内部中间管与挡板二分布结构侧视图；

图10为本发明实施例二中输出管和外接导管与防喘振筒内部配合结构主视图；

图11为本发明实施例二中导环结构立体图。

图中：1、输出管；101、安装环；2、挡板一；3、转座；31、传动齿轮；4、齿盘；41、齿环；5、防喘振筒；51、中间腔；6、外接导管；7、回流管组件；71、导入管；711、导入端口；72、中间管；73、导出管；731、导出端口；9、挡板二；91、导流部；10、隔腔；11、槽口；12、导口；13、泄压腔；14、导环；141、微孔端面；15、填充腔一；16、填充腔二。

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。

该真空泵用喘振消声装置的实施例如下：

实施例一：请参阅图1-图9，一种真空泵用喘振消声装置，包括真空泵的输出管1和外接导管6，输出管1安装在真空泵的输出端，输出管1和外接导管6之间安装有防喘振筒5，防喘振筒5的内部设有中间腔51，输出管1和外接导管6均能与中间腔51连通。

防喘振筒5的内部设置有回流管组件7，回流管组件7有多组，多组回流管组件7呈圆周均匀分布，回流管组件7的两端均能与中间腔51连通，输出管1和外接导管6靠近中间腔51的一侧均设有挡板结构，真空泵作业时，外接导管6一侧的挡板结构将中间腔51分成两个空间，利用挡板结构避免输出管1与外接导管6直接通过中间腔51连通。

输出管1、中间腔51、回流管组件7和外接导管6依次连通形成气流通路，真空泵抽出的气体通过输出管1进入到中间腔51中，然后进入到回流管组件7中，之后通过回流管组件7进入到外接导管6中，真空泵停止作业过程中，输出管1一侧的挡板结构将输出管1与中间腔51隔开，利用挡板结构避免外接导管6与输出管1连通，外接导管6、中间腔51和回流管组件7依次连通形成气流回路，外接导管6中的气体回流时，先进入到中间腔51中，然后进入到回流管组件7中，之后通过回流管组件7回流到中间腔51中，直至外接导管6中的气流稳定。

输出管1对应的挡板结构由若干个扇形圆锥的挡板一2组成，若干挡板一2组合能形成密封的圆锥筒，此时输出管1与中间腔51之间处于隔开的状态，当若干挡板一2相互分离时，此时输出管1与中间腔51之间处于连通状态，输出管1靠近中间腔51的一端设置有安装环101，挡板一2转动安装在安装环101内部，通过转动挡板一2，能控制输出管1与中间腔51之间的连通和闭合。

外接导管6对应的挡板结构由若干个扇形圆锥的挡板二9组成，若干挡板二9组合能形成密封的圆锥筒，此时挡板二9两侧的中间腔51之间不能直接连通，挡板二9转动安装在中间腔51的内壁中，外接导管6靠近中间腔51的一端和回流管组件7远离输出管1的一端均位于挡板二9的同侧，挡板二9靠近外接导管6一侧的表面设有导流部91，当若干挡板二9组合成圆锥筒状时，导流部91组合形成圆形曲面。

挡板一2和挡板二9的转接端面均固定安装有转座3，转座3的内部固定安装有传动齿轮31，传动齿轮31为斜齿轮，安装环101的内部和中间腔51的内壁中均转动安装有齿盘4，齿盘4的外环表面设有若干组条形齿，条形齿与对应的传动齿轮31啮合，齿盘4带条形齿转动时，条形齿与传动齿轮31啮合，带动传动齿轮31转动，齿盘4的侧面固定安装有齿环41，齿环41由电机设备与齿轮结构组合驱动其转动。

回流管组件7包括导入管71、中间管72和导出管73，导入管71的一端与输出管1对应端的中间腔51连通，另一端与中间管72呈U形分布连接，导出管73的一端通过导出端口731与外接导管6对应端的中间腔51连通，另一端与中间管72呈U形分布连接，导入管71和导出管73与中间管72的连接处均为弧形连接管，导出端口731的管口向中间腔51的中心轴方向倾斜，导出端口731与导流部91配合，用于降低气流与挡板二9的正面冲击，从而减少噪声的产生。

导入管71与中间腔51的连接管设有导入端口711，导入端口711与挡板一2的形状相适配，通过转动挡板一2，能将导入管71与中间腔51的连接处关闭。

防喘振筒5的内部开设有填充腔一15和填充腔二16，填充腔一15位于导入管71和导出管73的外侧，填充腔二16位于中间管72的外侧，填充腔一15和填充腔二16的内部均填充有吸音材料，吸音材料包括玻璃纤维丝、低碳钢丝网、毛毡。

导入管71和导出管73与中间管72的管体之间设有隔腔10，隔腔10靠近中间腔51的侧壁开设有槽口11，槽口11与挡板二9的形状相适配，挡板二9与槽口11配合时，隔腔10与中间腔51之间不能直接连通，挡板二9与槽口11分离时，中间腔51与隔腔10直接连通，中间腔51靠近导入管71的侧壁开设有导口12，导入管71能通过隔腔10与中间腔51连通。

实施例二：本实施例与实施例一的不同之处在于：

请参阅图10-图11，导入管71、中间管72和导出管73的内部通道由若干个导环14组成，若干导环14依次连通，沿导入管71向导出管73的方向，导环14的内部通道直径依次增加，气体在回流管组件7内部流动时，会经过多个导环14，每经过一个导环14，气流会扩张一次，气流的扩张，会使气流产生的部分频率段的声波在扩张处向声源方向反射回去，有利于达到消声的目的，同时有利于降低气流的流速。

导环14与下一个导环14连接端的端面为微孔端面141，隔腔10的内部设有若干个泄压腔13，微孔端面141表面的微孔结构与对应的泄压腔13连通，泄压腔13与导环14的微孔端面141连通，可以降低气流的压力，将泄压腔13设计为共振腔，可以进一步达到消声的目的。

多组回流管组件7配合导环14的设计，可使气流在进入回流管组件7中时，突然被压缩，分成多股细流，然后经过导环14时，又突然扩张膨胀，气流在经过压缩、膨胀的突变之后，声能会衰减，有利于提高消声的效果。

真空泵用喘振消声装置工作原理：

参考图5，当真空泵在作业时，真空泵抽出的气体通过输出管1排出，气体通过输出管1进入到防喘振筒5中，此时靠近输出管1一侧的挡板结构中的若干挡板一2之间处于相互分离状态，若干挡板二9相互配合组合形成圆锥筒，气体通过输出管1进入到中间腔51中，然后通过槽口11进入到隔腔10中，并通过导口12进入到导入管71中，之后依次经过中间管72和导出管73，最后进入到外接导管6中。

参考图7，气体在回流管组件7中流动时产生的声波一部分会在导入管71和导出管73与中间管72之间的传播中抵消，当导入管71和导出管73与中间管72中的声波同频同时相位相反时，即可实现降噪的效果，导入管71和导出管73与中间管72中气体流动状态近似相同，产生的声波近似同频，通过控制导入管71和导出管73与中间管72之间的长度，能实现导入管71和导出管73与中间管72中的声波在传播时相位相反，还有一部分被填充腔一15和填充腔二16内部的吸音材料吸收，从而达到消声的效果，同时气体在回流管组件7中流动时，导入管71、中间管72和导出管73内部的导环14逐级扩张设计以及微孔端面141与泄压腔13的组合设计，可以进一步达到消声的效果。

参考图3-图4、图6和图8，当真空泵被关闭直至完全停止运转的过程中，外接导管6中的气体会出现回流现象，此时利用挡板一2将输出管1与中间腔51的连接端关闭，同时使挡板二9与槽口11配合，从外接导管6回流的气体会进入到中间腔51中，然后由中间腔51进入到导入管71中，最后通过回流管组件7重新回到中间腔51中，直至回流的气体气压稳定。

回流的气体在通过回流管组件7回流时，通过导入管71和导出管73与中间管72连接处的弧形连接管设计以及导出端口731的管口方向的设计，可以避免气体在流动过程中与管壁正面接触，同时降低气流之间的对冲，有利于减少噪声的产生。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种真空泵用喘振消声装置，包括真空泵的输出管（1）和外接导管（6），其特征在于：所述输出管（1）和外接导管（6）之间安装有防喘振筒（5），所述防喘振筒（5）的内部设有中间腔（51），所述输出管（1）和外接导管（6）均能与所述中间腔（51）连通；

所述防喘振筒（5）的内部设置有回流管组件（7），所述回流管组件（7）的两端均能与所述中间腔（51）连通，所述输出管（1）和外接导管（6）靠近所述中间腔（51）的一侧均设有挡板结构，真空泵作业时，利用挡板结构避免所述输出管（1）与所述外接导管（6）直接通过所述中间腔（51）连通，所述输出管（1）、中间腔（51）、回流管组件（7）和外接导管（6）依次连通形成气流通路，真空泵停止作业过程中，利用挡板结构避免外接导管（6）与所述输出管（1）连通，所述外接导管（6）、中间腔（51）和回流管组件（7）依次连通形成气流回路。

2.根据权利要求1所述的真空泵用喘振消声装置，其特征在于：所述输出管（1）对应的挡板结构由若干个扇形圆锥的挡板一（2）组成，若干所述挡板一（2）组合能形成密封的圆锥筒，所述输出管（1）靠近所述中间腔（51）的一端设置有安装环（101），所述挡板一（2）转动安装在所述安装环（101）内部；

所述外接导管（6）对应的挡板结构由若干个扇形圆锥的挡板二（9）组成，若干所述挡板二（9）组合能形成密封的圆锥筒，所述挡板二（9）转动安装在所述中间腔（51）的内壁中，所述外接导管（6）靠近所述中间腔（51）的一端和回流管组件（7）远离所述输出管（1）的一端均位于所述挡板二（9）的同侧。

3.根据权利要求2所述的真空泵用喘振消声装置，其特征在于：所述挡板一（2）和挡板二（9）的转接端面均固定安装有转座（3），所述转座（3）的内部固定安装有传动齿轮（31）；

所述安装环（101）的内部和中间腔（51）的内壁中均转动安装有齿盘（4），所述齿盘（4）的外环表面设有若干组条形齿，所述条形齿与对应的传动齿轮（31）啮合。

4.根据权利要求2所述的真空泵用喘振消声装置，其特征在于：所述回流管组件（7）包括导入管（71）、中间管（72）和导出管（73）；

所述导入管（71）的一端与所述输出管（1）对应端的中间腔（51）连通，另一端与所述中间管（72）呈U形分布连接，所述导出管（73）的一端通过导出端口（731）与所述外接导管（6）对应端的中间腔（51）连通，另一端与所述中间管（72）呈U形分布连接。

5.根据权利要求4所述的真空泵用喘振消声装置，其特征在于：所述导入管（71）与所述中间腔（51）的连接管设有导入端口（711），所述导入端口（711）与所述挡板一（2）的形状相适配。

6.根据权利要求4所述的真空泵用喘振消声装置，其特征在于：所述防喘振筒（5）的内部开设有填充腔一（15）和填充腔二（16），所述填充腔一（15）位于所述导入管（71）和导出管（73）的外侧，所述填充腔二（16）位于所述中间管（72）的外侧；

所述填充腔一（15）和填充腔二（16）的内部均填充有吸音材料。

7.根据权利要求4-6任一项所述的真空泵用喘振消声装置，其特征在于：所述导入管（71）和导出管（73）与所述中间管（72）的管体之间设有隔腔（10），所述隔腔（10）靠近所述中间腔（51）的侧壁开设有槽口（11），所述槽口（11）与所述挡板二（9）的形状相适配；

所述中间腔（51）靠近所述导入管（71）的侧壁开设有导口（12）。

8.根据权利要求7所述的真空泵用喘振消声装置，其特征在于：所述导入管（71）、中间管（72）和导出管（73）的内部通道由若干个导环（14）组成，若干所述导环（14）依次连通，沿所述导入管（71）向所述导出管（73）的方向，所述导环（14）的内部通道直径依次增加；

所述导环（14）与下一个所述导环（14）连接端的端面为微孔端面（141），所述隔腔（10）的内部设有若干个泄压腔（13），所述微孔端面（141）表面的微孔结构与对应的所述泄压腔（13）连通。