CN201925182U - 径向力自平衡式两级液环泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种两级液环泵结构。传统的两级液环泵是由两级单作用的液环泵组成的，泵叶轮旋转一周的气体压力是不同，对轴转子会产生一个交变力，加之两级叶轮相对于泵体的偏心方向是一致的，故产生的径向力就进一步加大，这样总的使泵的振动加剧，长周期运转会导致泵出现滚键、断轴等故障。本实用新型的目的是提出一种径向力自平衡式两级液环泵。结构是低压级由低压定子过流部件和低压叶轮（4）组成，高压级由高压定子过流部件和高压叶轮（9）组成；共轴的低压叶轮（4）和高压叶轮（9）组成转子过流部件，且低压叶轮（4）相对于低压泵体（5）的偏心方向和高压叶轮（9）相对于高压泵体（8）的偏心方向以轴心线对称成α夹角。优点是提高两级液环泵的运行可靠性。解决了传统两级液环泵存在的问题；延长了两级液环泵工作寿命。

Description

径向力自平衡式两级液环泵

技术领域

本实用新型涉及一种两级液环泵结构，隶属于流体机械中的泵技术。

背景技术

在现有技术中，传统的两级液环泵是由两级单作用的液环泵组成的，如图1所示。单作用泵叶轮—如低压叶轮4旋转一周，实现一次吸气、压缩和排气。由于吸气、压缩和排气各状态下的气体压力是不同的，这就决定了叶轮在各个工作区域所受的力也是不一样的，如此轴旋转一周，对轴转子某一个断面会产生一个交变力。加之两级叶轮相对于泵体的偏心方向是一致的，如此产生的交变径向力就进一步加大，这样总的使泵的振动加剧，长周期运转会导致泵出现滚键、断轴等故障。

国家知识产权局网上在2004.9.15公告了一种“两级水环真空泵”专利，该专利的特征是叶轮和泵体均为整体结构，结构简单，端面配合少。但交变径向力依然存在。另外，其网上2010.10.20再公开一专利“两级水环真空泵　”，专利号CN201020104335.5，内容包括第一级泵和第二级泵，其中所述的第一级泵的第一级叶轮和第二级泵的第二级叶轮安装在同一泵轴上，所述的第一级泵的第一泵体和第一级叶轮以泵轴向上偏心，第二级泵的第二泵体和第二级叶轮以泵轴向下偏心。由于第一级叶轮和第一级泵体上偏心，产生的压缩力向下，第二级叶轮和第二级泵体向下偏心，产生的压缩力向上。该专利从轴平面受力来看是平衡的，但对于每级叶轮的轴截面而言，交变力仍然是存在的，且在转子的轴平面上会存在较大的力偶矩的不平衡，泵运行的可靠性同样受到威胁。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种径向力及力矩的自平衡式两级液环泵的结构，解决传统两级液环泵振动大、长周期运转会导致泵的滚键、断轴等问题。

本实用新型的技术方案：（为了方便理解技术内容，同时对照附图阅读，图中零部件用带括号的标号表示）径向力自平衡式两级液环泵，由低压级和高压级所构成，其特征是：低压级由低压定子过流部件和低压叶轮（4）组成，高压级由高压定子过流部件和高压叶轮（9）组成；低、高压定子过流部件组成的定子过流部件中，吸入侧座（2）、低压吸气盘（3）、低压泵体（5）、低压排气盘（6）、高压吸气盘（7）、高压泵体（8）、高压排气盘（10）和排气侧座（11）依次止扣同轴心连接组成定子过流部件；轴（1）上固定的低压叶轮（4）和高压叶轮（9）分别位于低压泵体（5）和高压泵体（8）内，共轴旋转运动的低压叶轮（4）和高压叶轮（9）组成转子过流部件，且低压叶轮（4）相对于低压泵体（5）的偏心方向和高压叶轮（9）相对于高压泵体（8）的偏心方向以轴心线对称成α夹角。

所述的径向力自平衡式两级液环泵，其特征是：低压级和高压级均为轴向吸排气的单作用式,且低压叶轮（4）相对于低压泵体（5）的偏心方向和高压叶轮（9）相对于高压泵体（8）的偏心方向以轴心线对称成α为180°夹角。

所述的径向力自平衡式两级液环泵，其特征是：低压级和高压级均为轴向吸排气的双作用式,且低压叶轮相对于低压泵体的偏心方向和高压叶轮相对于高压泵体的偏心方向以轴心线对称成90°夹角。

本实用新型的优点和效果如下：首先本实用新型的主要创新点是，将低压级和高压级均设计为轴向吸排气的双作用式以达到径向力自平衡的目的。

本实用新型的实施从根本上解决了两级液环泵的交变力及力矩的不平衡问题，能够最大程度地提高两级液环泵的运行可靠性。也彻底解决了传统两级液环泵振动大、长周期运转会导致泵的滚键、断轴等问题。延长了两级液环泵工作寿命。

附图说明

附图1是传统的两级液环泵剖面示意图。

附图2是两级液环泵单作用对称分布两级液环泵示意图。

附图3两级液环泵是两级双作用液环泵示意图。

附图4是两级液环泵两级单作用对称分布原理图。

附图5是两级液环泵两级双作用原理图。

附图标号说明：1-轴，2-吸入侧座，3-低压吸气盘，4-低压叶轮，5-低压泵体，6-低压排气盘，7-高压吸气盘，8-高压泵体，9-高压叶轮，10-高压排气盘，11-排气侧座，A-低压吸气口。B-低压排气口，C-高压吸气口，D-高压排气口。α—表示低压叶轮相对于低压泵体的偏心方向和高压叶轮相对于高压泵体的偏心方向以轴心线对称成的夹角。

具体实施方式

参见图1、图2，这是现有技术两种两级液环泵剖面结构示意图。在前已叙述。

如图3所示，是本实用新型的两级双作用液环泵示意图。由低压级和高压级所构成，低压级由吸入侧座2）、低压吸气盘3、低压叶轮4、低压泵体5和低压排气盘6组成；高压级由高压吸气盘7、高压泵体8、高压叶轮9、高压排气盘10和排气侧座11组成。其中吸入侧座2、低压吸气盘3、低压泵体5、低压排气盘6、高压吸气盘7、高压泵体8、高压排气盘10和排气侧座11依次止扣同轴心连接组成定子过流部件。轴1上固定的低压叶轮4和高压叶轮9分别位于低压泵体5和高压泵体8内，旋转的轴1驱动共轴的低压叶轮4和高压叶轮9组成转子过流部件。低压泵体5上下存在两个偏心圆弧腔；高压泵体8左右存在两个偏心圆弧腔，这样，低压叶轮4相对于低压泵体5的偏心方向和高压叶轮9相对于高压泵体8的偏心方向就以轴心线对称成α=90°夹角。

工作原理：现有技术中已分析过，如图4，单作用泵叶轮旋转一周，实现一次吸气、压缩和排气。由于吸气、压缩和排气各状态下的气体压力是不同的，这就决定了单个叶轮在各个工作区域所受的力也是不一样的。但是，对于两级双作用泵如图5所示，泵叶轮旋转一周，由于双作用是同时作用的，尽管吸气、压缩和排气各状态下的气体压力是不同的，但就叶轮而言，只要在某一位置存在一个压力，一定会在轴心线对称位置存在一个对称力。因为，两个作用的吸气、压缩和排气区域完全是轴心线对称的，受力当然也是对称的，根本就不存在交变力。我们将低压泵体5相对于低压叶轮4的对称双偏心线M和高压泵体8相对于高压叶轮9的对称双偏心线N设置成α=90°夹角，以便结构上使低压级的两个排气口B和高压级的两个吸气口C相对应。

Claims (3)

1.径向力自平衡式两级液环泵，由低压级和高压级所构成，其特征是：低压级由低压定子过流部件和低压叶轮（4）组成，高压级由高压定子过流部件和高压叶轮（9）组成；低、高压定子过流部件组成的定子过流部件中，吸入侧座（2）、低压吸气盘（3）、低压泵体（5）、低压排气盘（6）、高压吸气盘（7）、高压泵体（8）、高压排气盘（10）和排气侧座（11）依次止扣同轴心连接组成定子过流部件；轴（1）上固定的低压叶轮（4）和高压叶轮（9）分别位于低压泵体（5）和高压泵体（8）内，共轴旋转运动的低压叶轮（4）和高压叶轮（9）组成转子过流部件，且低压叶轮（4）相对于低压泵体（5）的偏心方向和高压叶轮（9）相对于高压泵体（8）的偏心方向以轴心线对称成α夹角。

2.根据权利要求1所述的径向力自平衡式两级液环泵，其特征是：低压级和高压级均为轴向吸排气的单作用式,且低压叶轮（4）相对于低压泵体（5）的偏心方向和高压叶轮（9）相对于高压泵体（8）的偏心方向以轴心线对称成α为180°夹角。

3.根据权利要求1所述的径向力自平衡式两级液环泵，其特征是：低压级和高压级均为轴向吸排气的双作用式,且低压叶轮相对于低压泵体的偏心方向和高压叶轮相对于高压泵体的偏心方向以轴心线对称成90°夹角。

 

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