CN202545289U - 高速悬臂多级透平真空泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型专利涉及一种真空泵，尤其涉及一种高速悬臂多级透平真空泵。包括电机，电机连接驱动端膜片联轴器，驱动端膜片联轴器与一级增速齿轮相连接，还包括悬臂端泵壳和中开端泵壳，悬臂端泵壳和中开端泵壳相固定连接，悬臂端泵壳和中开端泵壳中共同插接有透平轴，透平轴的尾部通过从动端膜片联轴器与一级增速齿轮相固定连接，透平轴的头部设在悬臂端泵壳中，悬臂端泵壳中设有悬臂端吸排机构，中开端泵壳中设有中开端吸排机构。高速悬臂多级透平真空泵结构简单，适应性强，适合多点不同抽气量与真空度的抽吸工况，能耗低，体积相对较小，保护环境，使用效果出色。

Description

高速悬臂多级透平真空泵

技术领域

   本实用新型专利涉及一种真空泵，尤其涉及一种高速悬臂多级透平真空泵。

背景技术

    目前现有技术中随着真空应用技术在生产和科学研究领域中对其抽气量与真空度范围的要求越来越宽，大多需要由真空泵和其它设备组成真空抽气系统共同抽气后才能满足生产和科学研究过程的要求，因此，选用由不同类型真空泵组成的真空抽气系统进行抽气的情况较多，目前使用的有旋片式真空泵、罗茨真空泵和水环真空泵等容积式真空泵，主要应用于电力、化工、轻工、矿山、医药、电子、航天、科研等部门。

旋片式真空泵是一种机械式低压真空泵，带有弹簧的二个或二个以上旋片的转子偏心安装在泵体内，旋转时，以油作为密封介质，靠离心力和弹簧的弹力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触与滑动，周期性地改变进排气口容积来实现吸气与排气，所以，需要消耗油与作用于油的能耗，效率较低，且转速一般低于1500r/min，抽气量较小。

罗茨真空泵是一种无内压缩的旋转式真空泵，泵腔内有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上，旋转时，泵体内不需要润滑介质，被抽气体从进气口吸入到转子与泵体之间的另一端空间内，再经排气口排出，所以，压缩比很低，需多台或多级串联使用才能提高吸入真空度，且转速一般低于3000r/min，抽气量小。

水环真空泵是一种较常见的变容式低压真空泵，带有多叶片叶轮的转子偏心安装在泵体内，旋转时，以水作为工作液体，靠泵腔容积的变化实现吸气、压缩和排气的，所以，需要消耗水与作用于水的能耗，其效率目前为50%左右，且转速一般低于3000r/min，而抽气量较大。

总之，以上容积式真空泵普遍存在能耗高、噪音大、只能产生一种真空度与抽气量等不足，尤其是在大抽气量或多点真空抽气或压缩的情况下，虽然水环真空泵或液环真空泵能满足使用要求，但还存在配置数量多、占地面积大等问题。

另外，ZL200710071245.3“悬臂式高速透平真空泵及其抽真空方法”中采用的是多泵头悬臂式结构，因多头单级独立使用只适合于粗真空，当需要使用高真空点而多级串联时，其进排气管的布置难度很大；ZL200810219408.2“一种多级透平真空机及应用其抽取多级真空的方法”和申请号201010167688.4“高速多级透平真空泵及其抽真空方法”中均采用中开式结构，每级的抽气量相同，难以满足不同抽气量点的工艺要求；在申请号201010159670.X“透平真空泵防液体吸入的方法及装置”中，在真空管道过滤器的过滤网上易堵塞含纤维的液体，严重时会引起透平真空泵的喘振，而且，真空管道过滤器下部的排水装置在一定的真空度下难以起到排水作用，大部分残余积水仍会高速吸入透平真空泵。

根据容积式真空泵的不足，同时结合上述透平真空泵的高效、高速紧凑、大抽气量与多真空点抽气等优点，并更方便地布置进排气管路，满足多种不同的抽气量工艺要求，进一步考虑一种全新的高速悬臂多级透平真空泵是非常具有应用价值的，以适应现代工业对真空抽取与压缩设备的高效环保、多点不同抽气量与真空度、集成化等方面的发展需要。

 实用新型内容

  本实用新型主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种结构简单，而且利用悬臂多级透平叶轮的不同布置方式与抽吸能力，结合透平机械高效高速的特性，提供一种多点不同抽气量与真空度的高速悬臂多级透平真空泵，以满足现代工业对真空抽取与压缩设备的高效环保、多点不同抽气量与真空度、集成化等方面的使用需要。

   本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的： 

   一种高速悬臂多级透平真空泵，包括电机，所述的电机连接驱动端膜片联轴器，所述的驱动端膜片联轴器与一级增速齿轮相连接，还包括悬臂端泵壳和中开端泵壳，所述的悬臂端泵壳和中开端泵壳相固定连接，所述的悬臂端泵壳和中开端泵壳中共同插接有透平轴，所述的透平轴的尾部通过从动端膜片联轴器与一级增速齿轮相固定连接，所述的透平轴的头部设在悬臂端泵壳中，所述的悬臂端泵壳中设有悬臂端吸排机构，所述的中开端泵壳中设有中开端吸排机构，所述的悬臂端吸排机构包括吸气锥管和前衬泵盖，所述的前衬泵盖设在悬臂端泵壳中，所述的吸气锥管与前衬泵盖相压接并与悬臂端泵壳相固定，所述的吸气锥管与前衬泵盖形成悬臂端轴向进气室，所述的前衬泵盖与悬臂端泵壳形成悬臂端排气室，所述的悬臂端轴向进气室中设有轴向分布的悬臂端透平叶轮，所述的悬臂端透平叶轮设在透平轴的头部，所述的悬臂端排气室与悬臂端透平叶轮的出口相连通，所述的悬臂端轴向进气室与悬臂端透平叶轮的入口相连通，所述的悬臂端透平叶轮带动气流从悬臂端轴向进气室进入至悬臂端排气室中，所述的悬臂端排气室连通悬臂端排气口，所述的悬臂端排气口设在前衬泵盖和悬臂端泵壳的下侧切向位置，所述的前衬泵盖的顶部设有气封口；所述的中开端吸排机构包括中开端首级进气口、中开端第二级进气口和中开端末级进气口，所述的中开端首级进气口连通中开端首级进气室，所述的中开端首级进气室中设有中开端首级透平叶轮，所述的中开端首级进气室通过中开端首级透平叶轮与中开端首级弯道相连通，所述的中开端首级弯道与中开端首级回流器相连通，所述的中开端第二级进气口连通中开端第二级进气室，所述的中开端第二级进气室连通中开端第二级侧向吸气口，所述的中开端第二级侧向吸气口连通中开端首级回流器，所述的中开端首级回流器尾部设有中开端第二级透平叶轮，所述的中开端第二级透平叶轮的出口连通中开端第二级弯道，所述的中开端第二级弯道连通中开端第二级回流器，所述的中开端末级进气口连通中开端末级进气室，所述的中开端末级进气室连通中开端末级侧向吸气口，所述的中开端末级侧向吸气口连通中开端第二级回流器，所述的中开端第二级回流器尾部设有中开端末级透平叶轮，所述的中开端末级透平叶轮的出口与中开端末级弯道相连通，所述的中开端末级弯道与中开端末级排气室相连通，所述的中开端末级排气室与中开端末级排气口相连通。

悬臂多级透平叶轮的布置方式：悬臂端透平叶轮布置在透平轴的悬臂端，而中开端透平叶轮则集中布置在位于透平轴上两滑动轴承间的水平中开端；其中，当中开端透平叶轮级数小于等于3级时，则均为同向间隔串联布置；当中开端透平叶轮级数大于等于4级时，则优选为背靠背对置；且中开端透平叶轮可以与悬臂端透平叶轮同向布置，也可以与悬臂端透平叶轮反向布置。

悬臂端透平叶轮通过花键与叶轮螺母等连固在透平轴的悬臂端，中开端的各级透平叶轮则通过中开端迷宫定位套间隔地热套在透平轴上；中开端末级透平叶轮的后端设有平衡盘，且平衡盘热套在透平轴上，主要用以平衡轴向力。

悬臂端透平叶轮为全三元流半开式铣制结构，中开端透平叶轮则均为全三元流闭式铣制与焊接结构，以提高热力效率与运行平稳性，且悬臂端透平叶轮（单级）与中开端透平叶轮（多级）的总级数优选为3～6级，悬臂端主要用于抽吸低真空度或中小抽气量，中开端主要用于抽吸中高真空度或中大抽气量。根据不同抽气量与真空度点的工艺需要，其中，中开端各级透平叶轮的大小可以相同，也可以彼此不同，其真空度从末级到首级依次提高，抽气量从末级到首级可相同或逐渐增大，即高速悬臂多级透平真空泵至少可以用于二种以上不同的真空度与抽气量，从而实现一台高速悬臂多级透平真空泵产生多种不同真空度与抽气量的多点真空抽压。

进排气口连接说明：悬臂端通过吸气锥管中的悬臂端轴向进气室的轴向吸入气体，从位于悬臂端泵壳下侧切向位置的悬臂端排气口排气；水平中开端则分别按序通过位于下侧切向位置的中开端首级进气口、中开端第二级进气口和中开端末级进气口吸入气体，再从位于下侧切向位置的中开端末级排气口集中排气；水平中开端的各级进气口也可根据各真空点的工艺布置需要串级使用，如中开端第二级进气口可以与中开端末级进气口串联使用等。

悬臂端泵壳为整体式结构，它主要包括悬臂端排气室、悬臂端排气口和气封口等单元；其中，悬臂端排气室采用非对称式圆形截面蜗壳，以减少二次流损失，提高等熵效率；悬臂端排气口设在下侧切向位置，以便布置管路；气封口设在悬臂端泵壳的上部，当压送的无毒或无污染气体通过软管将其连接到气封部件上的气封快速接头时，则用作自身充气密封，也可另行连接温度传感器等。在悬臂端透平叶轮的出口处设有叶片扩压器，叶片扩压器上均布有20～28枚机翼型叶片，以引导气流按叶片规定的方向流动，进一步提高气压，减小气流损失。所述的悬臂端轴向进气室连通悬臂端透平叶轮的入口，所述的悬臂端透平叶轮的出口连通叶片扩压器，所述的叶片扩压器连通于悬臂端排气室和悬臂端排气口。

水平中开端泵壳采用由中开端上泵壳和中开端下泵壳组成的水平中开式结构，其中中开端末级排气室采用非对称式圆形截面蜗壳，以减少二次流损失，提高等熵效率；为防止气流切向旋转而影响透平叶轮工作，使进气均匀地充满透平叶轮的每个叶片通道，减少气流损失，中开端首级进气室采用梯形或圆形截面，中开端末级进气室和中开端第二级进气室均采用梨形截面，同时，内设有不同数量的中开端首级进气室分流肋片、中开端第二级进气室分流肋片和中开端末级进气室分流肋片；中开端首级进气口、中开端第二级进气口、中开端末级进气口和中开端末级排气口均设在下侧切向位置，以便于布置管路与维修；在中开端首级透平叶轮、中开端第二级透平叶轮和中开端末级透平叶轮的出口处分别设有中开端首级无叶扩压器、中开端第二级无叶扩压器和中开端末级无叶扩压器，它们均为收敛状环形通道，以充分利用各级透平叶轮出口处的动能，进一步提高气压；为了把无叶扩压器后的气体分别引导到下一级去进一步增压，在无叶扩压器后分别设置了中开端首级弯道、中开端首级回流器、中开端第二级弯道、中开端第二级回流器和中开端末级弯道，同时，为了进一步减小气体旋流损失，在中开端首级回流器和中开端第二级回流器上还分别均布有12～18枚导流叶片。所述的中开端首级进气口和中开端首级进气室均连通于中开端首级透平叶轮的入口，所述的中开端首级透平叶轮的出口连通于中开端首级无叶扩压器、中开端首级弯道和中开端首级回流器，所述的中开端首级回流器、中开端第二级侧向吸气口、中开端第二级进气室和中开端第二级进气口均连通于中开端第二级透平叶轮的入口，所述的中开端第二级透平叶轮的出口连通中开端第二级无叶扩压器、中开端第二级弯道和中开端第二级回流器，所述的中开端第二级回流器、中开端末级侧向吸气口、中开端末级进气室和中开端末级进气口均连通于中开端第二级透平叶轮的入口，所述的中开端第二级透平叶轮的出口连通于中开端末级无叶扩压器、中开端末级弯道、中开端末级排气室和中开端末级排气口。

所述的气封部件、各中开端迷宫定位套、平衡盘以及中开端的各级透平叶轮口环处均设有迷宫密封，以提高轴封与级间气封的可靠性。

所述的水平中开端泵壳的侧面装有从动端联轴器防护罩，增速箱的侧面装有驱动端联轴器防护罩，它们均为圆形结构，强度高，防护安全、可靠。

高速悬臂多级透平真空泵的工作原理：

在电机的驱动下，通过驱动端膜片联轴器带动增速箱上的一级增速齿轮的增速后，由从动端膜片联轴器带动透平轴上的每级透平叶轮以5000～20000rpm的转速同步高速旋转，同时在每级透平叶轮的高速吸入作用下，从纸机湿部等多个真空点或抽吸点处过来的空气与水等气液混合物，分别通过大小不一的气液分离装置中的气液分离器切向侧进口进入，经内壁“L”形螺旋挡水器对气液混合物进行高效分离，其中被分离出来的水等液体通过设于气液分离器下侧或底部的滤液泵排走，空气或气体则继续从气液分离器顶部弯口吸入，再分别通过各进气管路与进气节流阀，然后从悬臂端轴向进气室处轴向吸入的空气或气体（如网部吸水箱等处的低真空度或中小抽气量）进至悬臂端透平叶轮的入口，在悬臂端透平叶轮的全三元流叶片的作用下，空气或气体伴着它作高速旋转，使速度能增加，从悬臂端透平叶轮的出口处送出后流入叶片扩压器，并将空气或气体的速度能高效地转变为压力能，压送至悬臂端排气室，形成80～110℃较高温度的空气或气体，再从位于下侧切向位置的悬臂端排气口单独排出，使悬臂端轴向进气室的进气口形成-20～-30KPa的真空度与一定的抽气量，从悬臂端单独排出的较高温度的空气或气体可通过消音器直接排放至大气，也可通过热交换器回收余热；同时，从中开端首级进气口处切向侧吸入的空气或气体（如真空伏辊、真空压辊等处的高真空度-65～-80KPa或大抽气量）进至中开端首级进气室与中开端首级透平叶轮的入口，在中开端首级透平叶轮的全三元流叶片的作用下，空气或气体跟着它作高速旋转，使速度能增加，流出中开端首级透平叶轮后进入中开端首级无叶扩压器内，在中开端首级无叶扩压器中将空气或气体的速度能转变为压力能，其压力与温度升高，经压缩后流送至中开端首级弯道、中开端首级回流器，与中开端第二级进气口、中开端第二级进气室和中开端第二级侧向吸气口处吸入的空气或气体（如真空吸移辊等处的中高真空度-50～-60KPa或中大抽气量）在中开端首级回流器中一起进入中开端第二级透平叶轮的入口，在中开端第二级透平叶轮的全三元流叶片的作用下，空气或气体跟着它作高速旋转，使速度能增加，流出中开端第二级透平叶轮后进入中开端第二级无叶扩压器内，在中开端第二级无叶扩压器中将空气或气体的速度能转变为压力能，其压力与温度快速升高，经压缩后流送至中开端第二级弯道、中开端第二级回流器，与中开端末级进气口、中开端末级进气室和中开端末级侧向吸气口处吸入的空气或气体（如毛毯吸水箱等处的中等真空度-35～-45KPa或中等抽气量）在中开端第二级回流器中一起进入中开端末级透平叶轮的入口，在中开端末级透平叶轮的全三元流叶片的作用下，空气或气体跟着它作高速旋转，使速度能增加，流出中开端末级透平叶轮后进入中开端末级无叶扩压器内，在中开端末级无叶扩压器中将空气或气体的速度能转变为压力能，其压力与温度迅速升高，经压缩后流送至中开端末级弯道与中开端末级排气室，最终形成100～180℃的高温空气或气体，并从中开端末级排气口处排出，使中开端末级进气口、中开端第二级进气口和中开端首级进气口处依次形成-35～-80KPa的不同真空度以及一种或多种抽气量，排出的高温气体则可通过热交换器回收余热。

本实用新型利用高速悬臂多级透平叶轮的不同布置方式与抽吸能力，实现一种多点不同抽气量与真空度的真空抽压，一泵多用，例如一台纸机至少有5处不同的真空吸点，选用常规的真空泵需要4～5台，而选用高速悬臂多级透平真空泵只要1台即可，因此，高速悬臂多级透平真空泵的使用范围宽（真空度为-20～-80KPa、二种以上抽气量）、抽吸点多、效率高、占地少，而且无需密封水，节水明显。

   作为优选，所述的悬臂端透平叶轮的出口设有叶片扩压器，所述的叶片扩压器上均布有20～28枚机翼型叶片，所述的叶片扩压器连通悬臂端排气室与悬臂端透平叶轮，所述的悬臂端排气室为非对称式圆形截面蜗壳；所述的透平轴外套有径向滑动轴承，所述的径向滑动轴承设在径向滑动轴承座中；所述的中开端首级进气室中设有中开端首级进气室分流肋片，所述的中开端首级进气室分流肋片位于中开端首级透平叶轮的入口处，所述的中开端首级透平叶轮的出口处与中开端首级弯道通过中开端首级无叶扩压器相连通，所述的中开端首级回流器中均布有12～18枚中开端首级回流器叶片，所述的中开端第二级进气室中设有中开端第二级进气室分流肋片，所述的中开端第二级透平叶轮的出口处与中开端第二级弯道通过中开端第二级无叶扩压器相连通，所述的中开端第二级回流器中均布有12～18枚中开端第二级回流器叶片，所述的中开端末级进气室中设有中开端末级进气室分流肋片，所述的中开端末级透平叶轮的出口处与中开端末级弯道通过中开端末级无叶扩压器相连通；所述的中开端首级进气口、中开端第二级进气口和中开端末级进气口分别位于中开端泵壳的下侧切向位置，所述的中开端末级排气室为非对称式圆形截面蜗壳，所述的中开端末级进气室和中开端第二级进气室分别为对称式梨形截面蜗壳，所述的中开端首级进气室为非对称式梯形或圆形截面蜗壳。

   作为优选，所述的悬臂端泵壳与透平轴通过悬臂端气封部件相密封，所述的悬臂端泵壳中设有悬臂端气封快速接头并与悬臂端气封部件相连通，所述的悬臂端透平叶轮通过叶轮螺母与透平轴相固定；所述的中开端泵壳的尾部和头部与透平轴间分别通过中开端首级气封相密封，所述的中开端泵壳的尾部和头部中分别设有中开端首级气封快速接头，所述的中开端首级气封快速接头与中开端首级气封相连通，所述的中开端首级透平叶轮的尾部与中开端第二级透平叶轮的头部通过中开端首级迷宫定位套相定位，所述的中开端首级迷宫定位套与透平轴相套接，所述的中开端第二级透平叶轮的尾部与中开端末级透平叶轮的头部通过中开端第二级迷宫定位套相定位，所述的中开端第二级迷宫定位套与透平轴相套接，所述的中开端末级透平叶轮的尾部通过平衡盘相定位紧固，所述的中开端首级迷宫定位套、中开端第二级迷宫定位套和平衡盘分别与中开端泵壳相固定，所述的中开端第二级进气室与中开端末级进气室的上部分别设有中开端气封口，所述的中开端首级透平叶轮、中开端第二级透平叶轮和中开端末级透平叶轮依次通过中开端首级迷宫定位套、中开端第二级迷宫定位套和平衡盘相定位并呈间隔串联状分布。

  作为优选，所述的中开端首级回流器中设有第二级连通分流肋片，所述的第二级连通分流肋片位于中开端第二级透平叶轮的入口处，所述的中开端第二级回流器中设有末级连通分流肋片，所述的末级连通分流肋片位于中开端末级透平叶轮的入口处。

作为优选，所述的中开端吸排机构沿透平轴从左至右分布或中开端吸排机构沿透平轴从右至左分布。

作为优选，所述的透平轴的尾部外套有径向止推滑动轴承座，所述的径向止推滑动轴承座中设有径向止推滑动轴承，所述的径向止推滑动轴承与透平轴相套接的，所述的径向止推滑动轴承座与中开端泵壳为一体化。

作为优选，所述的从动端膜片联轴器外设有从动端联轴器防护罩，所述的一级增速齿轮设在增速箱内，所述的驱动端膜片联轴器外设有驱动端联轴器防护罩。

作为优选，所述的中开端泵壳由中开端上泵壳和中开端下泵壳组成，所述的中开端首级进气口、中开端第二级进气口和中开端末级进气口分别位于中开端下泵壳的下侧切向位置，所述的径向滑动轴承座与中开端下泵壳为一体化。

 作为优选，所述的中开端首级透平叶轮、中开端第二级透平叶轮和中开端末级透平叶轮分别与悬臂端透平叶轮呈反向布置。

  本实用新型提供高速悬臂多级透平真空泵，结构简单，适应性强，适合多点不同抽气量与真空度的抽吸工况，能耗低，体积相对较小，保护环境，使用效果出色。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中中开端吸排机构反向布置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。    

    实施例1：如图1和图2所示，一种高速悬臂多级透平真空泵，包括电机1，所述的电机1连接驱动端膜片联轴器2，所述的驱动端膜片联轴器2与一级增速齿轮3相连接，还包括悬臂端泵壳4和中开端泵壳5，所述的悬臂端泵壳4和中开端泵壳5相固定连接，所述的悬臂端泵壳4和中开端泵壳5中共同插接有透平轴6，所述的透平轴6的尾部通过从动端膜片联轴器7与一级增速齿轮3相固定连接，所述的透平轴6的头部设在悬臂端泵壳4中，所述的悬臂端泵壳4中设有悬臂端吸排机构，所述的中开端泵壳5中设有中开端吸排机构，所述的悬臂端吸排机构包括吸气锥管8和前衬泵盖9，所述的前衬泵盖9设在悬臂端泵壳4中，所述的吸气锥管8与前衬泵盖9相压接并与悬臂端泵壳4相固定，所述的吸气锥管8与前衬泵盖9形成悬臂端轴向进气室10，所述的前衬泵盖9与悬臂端泵壳4形成悬臂端排气室11，所述的悬臂端轴向进气室10中设有轴向分布的悬臂端透平叶轮12，所述的悬臂端透平叶轮12设在透平轴6的头部，所述的悬臂端排气室11与悬臂端透平叶轮12的出口相连通，所述的悬臂端轴向进气室10与悬臂端透平叶轮12的入口相连通，所述的悬臂端透平叶轮12带动气流从悬臂端轴向进气室10进入至悬臂端排气室11中，所述的悬臂端排气室11连通悬臂端排气口13，所述的悬臂端排气口13设在前衬泵盖9和悬臂端泵壳4的下侧切向位置，所述的前衬泵盖9的顶部设有气封口14；所述的中开端吸排机构包括中开端首级进气口15、中开端第二级进气口16和中开端末级进气口17，所述的中开端首级进气口15连通中开端首级进气室18，所述的中开端首级进气室18中设有中开端首级透平叶轮19，所述的中开端首级进气室18通过中开端首级透平叶轮19与中开端首级弯道20相连通，所述的中开端首级弯道20与中开端首级回流器21相连通，所述的中开端第二级进气口16连通中开端第二级进气室22，所述的中开端第二级进气室22连通中开端第二级侧向吸气口23，所述的中开端第二级侧向吸气口23连通中开端首级回流器21，所述的中开端首级回流器21尾部设有中开端第二级透平叶轮24，所述的中开端第二级透平叶轮24的出口连通中开端第二级弯道25，所述的中开端第二级弯道25连通中开端第二级回流器26，所述的中开端末级进气口17连通中开端末级进气室27，所述的中开端末级进气室27连通中开端末级侧向吸气口28，所述的中开端末级侧向吸气口28连通中开端第二级回流器26，所述的中开端第二级回流器26尾部设有中开端末级透平叶轮29，所述的中开端末级透平叶轮29的出口与中开端末级弯道30相连通，所述的中开端末级弯道30与中开端末级排气室31相连通，所述的中开端末级排气室31与中开端末级排气口32相连通。所述的悬臂端透平叶轮12的出口设有叶片扩压器33，所述的叶片扩压器33上均布有20～28枚机翼型叶片34，所述的叶片扩压器33连通悬臂端排气室11与悬臂端透平叶轮12，所述的悬臂端排气室11为非对称式圆形截面蜗壳；所述的透平轴6外套有径向滑动轴承35，所述的径向滑动轴承35设在径向滑动轴承座36中；所述的中开端首级进气室18中设有中开端首级进气室分流肋片37，所述的中开端首级进气室分流肋片37位于中开端首级透平叶轮19的入口处，所述的中开端首级透平叶轮19的出口处与中开端首级弯道20通过中开端首级无叶扩压器38相连通，所述的中开端首级回流器21中均布有12～18枚中开端首级回流器叶片39，所述的中开端第二级进气室16中设有中开端第二级进气室分流肋片40，所述的中开端第二级透平叶轮24的出口处与中开端第二级弯道25通过中开端第二级无叶扩压器41相连通，所述的中开端第二级回流器26中均布有12～18枚中开端第二级回流器叶片42，所述的中开端末级进气室27中设有中开端末级进气室分流肋片43，所述的中开端末级透平叶轮29的出口处与中开端末级弯道30通过中开端末级无叶扩压器44相连通；所述的中开端首级进气口15、中开端第二级进气口16和中开端末级进气口17分别位于中开端泵壳5的下侧切向位置，所述的中开端末级排气室31为非对称式圆形截面蜗壳，所述的中开端末级进气室27和中开端第二级进气室22分别为对称式梨形截面蜗壳，所述的中开端首级进气室18为非对称式梯形或圆形截面蜗壳。所述的悬臂端泵壳4与透平轴6通过悬臂端气封部件45相密封，所述的悬臂端泵壳4中设有悬臂端气封快速接头46并与悬臂端气封部件45相连通，所述的悬臂端透平叶轮12通过叶轮螺母47与透平轴6相固定；所述的中开端泵壳5的尾部和头部与透平轴6间分别通过中开端首级气封48相密封，所述的中开端泵壳5的尾部和头部中分别设有中开端首级气封快速接头49，所述的中开端首级气封快速接头49与中开端首级气封48相连通，所述的中开端首级透平叶轮19的尾部与中开端第二级透平叶轮24的头部通过中开端首级迷宫定位套50相定位，所述的中开端首级迷宫定位套50与透平轴6相套接，所述的中开端第二级透平叶轮24的尾部与中开端末级透平叶轮29的头部通过中开端第二级迷宫定位套51相定位，所述的中开端第二级迷宫定位套51与透平轴6相套接，所述的中开端末级透平叶轮29的尾部通过平衡盘52相定位紧固，所述的中开端首级迷宫定位套50、中开端第二级迷宫定位套51和平衡盘52分别与中开端泵壳5相固定，所述的中开端第二级进气室22与中开端末级进气室27的上部分别设有中开端气封口53，所述的中开端首级透平叶轮19、中开端第二级透平叶轮24和中开端末级透平叶轮29依次通过中开端首级迷宫定位套50、中开端第二级迷宫定位套51和平衡盘52相定位并呈间隔串联状分布，所述的中开端首级回流器21中设有第二级连通分流肋片54，所述的第二级连通分流肋片54位于中开端第二级透平叶轮24的入口处，所述的中开端第二级回流器26中设有末级连通分流肋片55，所述的末级连通分流肋片55位于中开端末级透平叶轮29的入口处，所述的中开端吸排机构沿透平轴6从左至右分布或中开端吸排机构沿透平轴6从右至左分布，所述的透平轴6的尾部外套有径向止推滑动轴承座56，所述的径向止推滑动轴承座56中设有径向止推滑动轴承57，所述的径向止推滑动轴承57与透平轴6相套接的，所述的径向止推滑动轴承座56与中开端泵壳5为一体化，所述的从动端膜片联轴器7外设有从动端联轴器防护罩58，所述的一级增速齿轮3设在增速箱59内，所述的驱动端膜片联轴器2外设有驱动端联轴器防护罩60，所述的中开端泵壳5由中开端上泵壳61和中开端下泵壳62组成，所述的中开端首级进气口15、中开端第二级进气口16和中开端末级进气口17分别位于中开端下泵壳62的下侧切向位置，所述的径向滑动轴承座36与中开端下泵壳62为一体化，所述的中开端首级透平叶轮19、中开端第二级透平叶轮24和中开端末级透平叶轮29分别与悬臂端透平叶轮12呈反向布置。

Claims (9)

1.一种高速悬臂多级透平真空泵，包括电机(1)，所述的电机(1)连接驱动端膜片联轴器(2)，所述的驱动端膜片联轴器(2)与一级增速齿轮(3)相连接，其特征在于：还包括悬臂端泵壳(4)和中开端泵壳(5)，所述的悬臂端泵壳(4)和中开端泵壳(5)相固定连接，所述的悬臂端泵壳(4)和中开端泵壳(5)中共同插接有透平轴(6)，所述的透平轴(6)的尾部通过从动端膜片联轴器(7)与一级增速齿轮(3)相固定连接，所述的透平轴(6)的头部设在悬臂端泵壳(4)中，所述的悬臂端泵壳(4)中设有悬臂端吸排机构，所述的中开端泵壳(5)中设有中开端吸排机构，所述的悬臂端吸排机构包括吸气锥管(8)和前衬泵盖(9)，所述的前衬泵盖(9)设在悬臂端泵壳(4)中，所述的吸气锥管(8)与前衬泵盖(9)相压接并与悬臂端泵壳(4)相固定，所述的吸气锥管(8)与前衬泵盖(9)形成悬臂端轴向进气室(10)，所述的前衬泵盖(9)与悬臂端泵壳(4)形成悬臂端排气室(11)，所述的悬臂端轴向进气室(10)中设有轴向分布的悬臂端透平叶轮(12)，所述的悬臂端透平叶轮(12)设在透平轴(6)的头部，所述的悬臂端排气室(11)与悬臂端透平叶轮(12)的出口相连通，所述的悬臂端轴向进气室(10)与悬臂端透平叶轮(12)的入口相连通，所述的悬臂端透平叶轮(12)带动气流从悬臂端轴向进气室(10)进入至悬臂端排气室(11)中，所述的悬臂端排气室(11)连通悬臂端排气口(13)，所述的悬臂端排气口(13)设在前衬泵盖(9)和悬臂端泵壳(4)的下侧切向位置，所述的前衬泵盖(9)的顶部设有气封口(14)；所述的中开端吸排机构包括中开端首级进气口(15)、中开端第二级进气口(16)和中开端末级进气口(17)，所述的中开端首级进气口(15)连通中开端首级进气室(18)，所述的中开端首级进气室(18)中设有中开端首级透平叶轮(19)，所述的中开端首级进气室(18)通过中开端首级透平叶轮(19)与中开端首级弯道(20)相连通，所述的中开端首级弯道(20)与中开端首级回流器(21)相连通，所述的中开端第二级进气口(16)连通中开端第二级进气室(22)，所述的中开端第二级进气室(22)连通中开端第二级侧向吸气口(23)，所述的中开端第二级侧向吸气口(23)连通中开端首级回流器(21)，所述的中开端首级回流器(21)尾部设有中开端第二级透平叶轮(24)，所述的中开端第二级透平叶轮(24)的出口连通中开端第二级弯道(25)，所述的中开端第二级弯道(25)连通中开端第二级回流器(26)，所述的中开端末级进气口(17)连通中开端末级进气室(27)，所述的中开端末级进气室(27)连通中开端末级侧向吸气口(28)，所述的中开端末级侧向吸气口(28)连通中开端第二级回流器(26)，所述的中开端第二级回流器(26)尾部设有中开端末级透平叶轮(29)，所述的中开端末级透平叶轮(29)的出口与中开端末级弯道(30)相连通，所述的中开端末级弯道(30)与中开端末级排气室(31)相连通，所述的中开端末级排气室(31)与中开端末级排气口(32)相连通。

2.根据权利要求1所述的高速悬臂多级透平真空泵，其特征在于：所述的悬臂端透平叶轮(12)的出口设有叶片扩压器(33)，所述的叶片扩压器(33)上均布有20～28枚机翼型叶片(34)，所述的叶片扩压器(33)连通悬臂端排气室(11)与悬臂端透平叶轮(12)，所述的悬臂端排气室(11)为非对称式圆形截面蜗壳；

所述的透平轴(6)外套有径向滑动轴承(35)，所述的径向滑动轴承(35)设在径向滑动轴承座(36)中；所述的中开端首级进气室(18)中设有中开端首级进气室分流肋片(37)，所述的中开端首级进气室分流肋片(37)位于中开端首级透平叶轮(19)的入口处，所述的中开端首级透平叶轮(19)的出口处与中开端首级弯道(20)通过中开端首级无叶扩压器(38)相连通，所述的中开端首级回流器(21)中均布有12～18枚中开端首级回流器叶片(39)，所述的中开端第二级进气室(16)中设有中开端第二级进气室分流肋片(40)，所述的中开端第二级透平叶轮(24)的出口处与中开端第二级弯道(25)通过中开端第二级无叶扩压器(41)相连通，所述的中开端第二级回流器(26)中均布有12～18枚中开端第二级回流器叶片(42)，所述的中开端末级进气室(27)中设有中开端末级进气室分流肋片(43)，所述的中开端末级透平叶轮(29)的出口处与中开端末级弯道(30)通过中开端末级无叶扩压器(44)相连通；所述的中开端首级进气口(15)、中开端第二级进气口(16)和中开端末级进气口(17)分别位于中开端泵壳(5)的下侧切向位置，所述的中开端末级排气室(31)为非对称式圆形截面蜗壳，所述的中开端末级进气室(27)和中开端第二级进气室(22)分别为对称式梨形截面蜗壳，所述的中开端首级进气室(18)为非对称式梯形或圆形截面蜗壳。

3.根据权利要求1或2所述的高速悬臂多级透平真空泵，其特征在于：所述的悬臂端泵壳(4)与透平轴(6)通过悬臂端气封部件（45）相密封，所述的悬臂端泵壳(4)中设有悬臂端气封快速接头(46)并与悬臂端气封部件(45)相连通，所述的悬臂端透平叶轮(12)通过叶轮螺母(47)与透平轴(6)相固定；所述的中开端泵壳(5)的尾部和头部与透平轴(6)间分别通过中开端首级气封(48)相密封，所述的中开端泵壳(5)的尾部和头部中分别设有中开端首级气封快速接头(49)，所述的中开端首级气封快速接头(49)与中开端首级气封(48)相连通，所述的中开端首级透平叶轮(19)的尾部与中开端第二级透平叶轮(24)的头部通过中开端首级迷宫定位套(50)相定位，所述的中开端首级迷宫定位套(50)与透平轴(6)相套接，所述的中开端第二级透平叶轮(24)的尾部与中开端末级透平叶轮(29)的头部通过中开端第二级迷宫定位套(51)相定位，所述的中开端第二级迷宫定位套(51)与透平轴(6)相套接，所述的中开端末级透平叶轮(29)的尾部通过平衡盘(52)相定位紧固，所述的中开端首级迷宫定位套(50)、中开端第二级迷宫定位套(51)和平衡盘(52)分别与中开端泵壳(5)相固定，所述的中开端第二级进气室(22)与中开端末级进气室(27)的上部分别设有中开端气封口(53)，所述的中开端首级透平叶轮(19)、中开端第二级透平叶轮(24)和中开端末级透平叶轮(29)依次通过中开端首级迷宫定位套(50)、中开端第二级迷宫定位套(51)和平衡盘(52)相定位并呈间隔串联状分布。

4.根据权利要求1或2所述的高速悬臂多级透平真空泵，其特征在于：所述的中开端首级回流器(21)中设有第二级连通分流肋片(54)，所述的第二级连通分流肋片(54)位于中开端第二级透平叶轮(24)的入口处，所述的中开端第二级回流器(26)中设有末级连通分流肋片(55)，所述的末级连通分流肋片(55)位于中开端末级透平叶轮(29)的入口处。

5.根据权利要求1或2所述的高速悬臂多级透平真空泵，其特征在于：所述的中开端吸排机构沿透平轴(6)从左至右分布或中开端吸排机构沿透平轴(6)从右至左分布。

6.根据权利要求1或2所述的高速悬臂多级透平真空泵，其特征在于：所述的透平轴(6)的尾部外套有径向止推滑动轴承座(56)，所述的径向止推滑动轴承座(56)中设有径向止推滑动轴承(57)，所述的径向止推滑动轴承(57)与透平轴(6)相套接的，所述的径向止推滑动轴承座(56)与中开端泵壳(5)为一体化。

7.根据权利要求1或2所述的高速悬臂多级透平真空泵，其特征在于：所述的从动端膜片联轴器(7)外设有从动端联轴器防护罩(58)，所述的一级增速齿轮(3)设在增速箱(59)内，所述的驱动端膜片联轴器(2)外设有驱动端联轴器防护罩(60)。

8.根据权利要求1或2所述的高速悬臂多级透平真空泵，其特征在于：所述的中开端泵壳(5)由中开端上泵壳(61)和中开端下泵壳(62)组成，所述的中开端首级进气口(15)、中开端第二级进气口(16)和中开端末级进气口(17)分别位于中开端下泵壳(62)的下侧切向位置，所述的径向滑动轴承座(36)与中开端下泵壳(62)为一体化。

9.根据权利要求1或2所述的高速悬臂多级透平真空泵，其特征在于：所述的中开端首级透平叶轮(19)、中开端第二级透平叶轮(24)和中开端末级透平叶轮(29)分别与悬臂端透平叶轮(12)呈反向布置。

Images