CN204200576U - 高真空度单级水环式真空泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高真空度单级水环式真空泵，属于真空设备领域，包括转子部件、定子部件和连通管，定子部件设有前级泵盖和后级泵盖，前级泵盖和后级泵盖分别通过前级分配圆盘和后级分配圆盘安装在泵体上，前级泵盖与后级泵盖上均设有进气口和排气口，前级泵盖上设有供水口，转子部件包括泵轴、轴套及组合叶轮，泵轴通过轴套安装在前级泵盖和后级泵盖上，组合叶轮安装在泵轴上，组合叶轮上设有外表面带有两段方向相反螺纹的叶轮隔板，叶轮隔板与泵体隔板等宽且共面，连通管的两端分别连接到前级泵盖的排气口和后级泵盖的进气口，本实用新型真空度高、结构简单、运行安全可靠、使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高真空度单级水环式真空泵，属于真空设备领域。
背景技术
目前，水环式真空泵所能达到的极限真空度，对于单级泵约为3～5kPa。为了提高真空度，国内现有一种双级水环式真空泵，可使极限真空度提高到2.6～3kPa左右，双级水环式真空泵的两个泵腔之间设有中间壁及中间壁圆盘，其两个泵腔是通过中间壁及中间壁圆盘来进行密封隔绝的。
目前现有技术缺陷在于：
在泵体上设置中间壁和中间壁圆盘存在结构复杂、耗用原材料多、性能不稳定、安全可靠性差、装配工艺难度大的弊端。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种真空度高、结构简单、运行安全可靠、使用寿命长的高真空度单级水环式真空泵。
本实用新型所述的高真空度单级水环式真空泵，包括转子部件、定子部件和连通管，定子部件设有前级泵盖和后级泵盖，前级泵盖和后级泵盖分别通过前级分配圆盘和后级分配圆盘安装在泵体上，前级泵盖与后级泵盖上均设有进气口和排气口，前级泵盖上设有供水口，转子部件包括泵轴、轴套及组合叶轮，泵轴通过轴套安装在前级泵盖和后级泵盖上，组合叶轮安装在泵轴上，组合叶轮上设有外表面带有两段方向相反螺纹的叶轮隔板，叶轮隔板与泵体隔板等宽且共面，连通管的两端分别连接到前级泵盖的排气口和后级泵盖的进气口。
所述的高真空度单级水环式真空泵，泵体隔板与叶轮隔板将泵体分隔为前腔与后腔，前腔与后腔内均设有叶轮，叶轮隔板的外圆上设有螺旋方向相反的两段螺纹，根据螺旋密封的原理，当转子部件高速旋转时，两段螺纹各自向前腔与后腔排出气体，在螺纹部位与泵体隔板内圆表面之间形成真空，实现了前腔与后腔之间的密封隔绝，形成两个泵腔、一个组合叶轮的设计结构并配合螺旋密封原理，代替了背景技术的中间壁及中间壁圆盘，这样仅需要在一个泵腔内进行组装即可，不需要制作两个腔，简化了产品结构和制造工艺，节约了原材料，降低了制造成本，同时因克服原有中间壁及中间壁圆盘导致的性能不稳定、安全可靠性差的问题而大大的提高了使用寿命，转子部件相对于定子部件可作0.3～1.0mm的轴向微调，可使 组合叶轮两端面与前级分配圆盘、后级分配圆盘之间保持合理的运行间隙，保证泵的性能稳定，运行安全可靠。
所述的高真空度单级水环式真空泵，组合叶轮设有前级叶轮和后级叶轮，前级叶轮和后级叶轮均设有锥度相同的圆锥形的轮毂，前级叶轮和后级叶轮通过轮毂安装在叶轮隔板两侧，轮毂的外圆上等距离设置数量相同的叶片，叶片之间设有加强筋。这一技术方案提高了组合叶轮的强度和平衡性，并使泵在运行中减少介质返流，提高了泵的真空度，且叶片被两端固定，有效降低了泵运行的振动和燥音。
所述的高真空度单级水环式真空泵，连通管的内径为80mm-125mm，泵的工作液注入方式是通过供水口向前腔注水。工作液注入方式由背景技术的从前腔和后腔同时注入改为只在前腔注入，并将连通管内径设置为80mm-125mm，可减少介质中所含液体流经前级分配圆盘上的吸气孔时占据吸气空间；实验证明，这一技术方案可提高吸气量，并使气体流经连通管时减小阻力。
所述的高真空度单级水环式真空泵，泵轴受力最大部位为组合叶轮内孔与泵轴过盈配合部位的两端面处f1和f2，f1和f2的直径为70mm，组合叶轮与泵轴之间的联接配合由键联接改为热装配合联接。泵轴受力最大处f1、f2的直径为70mm，且组合叶轮与泵轴之间的联接配合由键联接改为热装配合联接，这一技术方案杜绝了背景技术泵轴易断的弊端，并可以根据需要提高泵的转速，使用一台单机泵即可提高抽气速率，替代一台双级泵，使泵具备了更高的性价比。
所述的高真空度单级水环式真空泵，泵体与前级分配圆盘、后级分配圆盘结合处的端面均设有定位孔，定位孔均同心且定位孔中安装有定位装置。定位装置为销轴，通过销轴与定位孔的配合来起到定位的效果，可保证组合叶轮与泵体的相对位置准确，提高泵的吸气性能及运转的稳定性。
所述的高真空度单级水环式真空泵，前级分配圆盘、后级分配圆盘均设有1个进气孔和一组10个排气孔。对前级分配圆盘、后级分配圆盘的进气孔和排气孔的形状、几何尺寸、位置、型线进行了优化设计，降低了功率损耗，提高了泵的效率。
所述的高真空度单级水环式真空泵，叶轮隔板的外圆与泵体隔板的内圆之间的配合间隙为1mm-1.5mm。可以使泵体隔板与叶轮隔板相互配合将螺旋密封的效果发挥到最好。
本实用新型与现有技术相比有益效果为：
所述的高真空度单级水环式真空泵，泵体隔板与叶轮隔板将泵体分隔为前腔与后腔，前 腔与后腔内均设有叶轮，叶轮隔板的外圆上设有螺旋方向相反的两段螺纹，根据螺旋密封的原理，当转子部件高速旋转时，两段螺纹各自向前腔与后腔排出气体，在螺纹部位与泵体隔板内圆表面之间形成真空，实现了前腔与后腔之间的密封隔绝，形成两个泵腔、一个组合叶轮的设计结构并配合螺旋密封原理，代替了背景技术的中间壁及中间壁圆盘，这样仅需要在一个泵腔内进行组装即可，不需要制作两个腔，简化了产品结构和制造工艺，节约了原材料，降低了制造成本，同时因克服原有中间壁及中间壁圆盘导致的性能不稳定、安全可靠性差的问题而大大的提高了使用寿命，转子部件相对于定子部件可作0.3～1.0mm的轴向微调，可使组合叶轮两端面与前级分配圆盘、后级分配圆盘之间保持合理的运行间隙，保证泵的性能稳定，运行安全可靠。
所述的组合叶轮，这一技术方案提高了组合叶轮的强度和平衡性，并使泵在运行中减少介质返流，提高了泵的真空度，且叶片被两端固定，有效降低了泵运行的振动和燥音。
所述的连通管内径，工作液注入方式由背景技术的从前腔和后腔同时注入改为只在前腔注入，并将连通管内径设置为80mm-125mm，可减少介质中所含液体流经前级分配圆盘上的吸气孔时占据吸气空间；实验证明，这一技术方案可提高吸气量，并使气体流经连通管时减小阻力。
所述的最大受力点，泵轴受力最大处f1、f2的直径为70mm，且组合叶轮与泵轴之间的联接配合由键联接改为热装配合联接，这一技术方案杜绝了背景技术泵轴易断的弊端，并可以根据需要提高泵的转速，使用一台单机泵即可提高抽气速率，替代一台双级泵，使泵具备了更高的性价比。
所述的定位孔，泵体与前级分配圆盘、后级分配圆盘结合处的端面均设有定位孔，定位装置为销轴，通过销轴与定位孔的配合来起到定位的效果，可保证组合叶轮与泵体的相对位置准确，提高泵的吸气性能及运转的稳定性。
所述的高真空度单级水环式真空泵，可使组合叶轮两端面与前级分配圆盘、后级分配圆盘之间保持合理的运行间隙，保证泵的性能稳定，运行安全可靠。
所述的进气孔和排气孔，对前级分配圆盘、后级分配圆盘的进气孔和排气孔的形状、几何尺寸、位置、型线进行了优化设计，降低了功率损耗，提高了泵的效率。
所述的配合间隙，可以使泵体隔板与叶轮隔板相互配合将螺旋密封的效果发挥到最好。
附图说明
图1是本实用新型高真空度单级水环式真空泵结构示意图；
图2是现有的双级水环式真空泵结构示意图；
图3是叶轮隔板与泵体隔板之间的螺旋密封结构放大示意图；
图4是前级分配圆盘和后级分配圆盘的吸、排气口位置结构示意图；
图5是组合叶轮及叶片结构形状示意图；
图6是泵体与前级分配圆盘、后级分配圆盘的定位孔示意图；
图7是前级泵盖排气口与后级泵盖进气口连接结构示意图。
图中：1、后级泵盖；2、后级分配圆盘；3、后腔；4、加强筋；5、泵体隔板；6、前腔；7、泵体；8、前级分配圆盘；9、前级泵盖；10、供水口；11、泵轴；12、轴套；13、法兰；14、连通管；15、轮毂；16、前级叶轮；17、叶轮隔板；18、后级叶轮；19、螺纹Ⅰ；20、螺纹Ⅱ；21、定位孔；22、叶片；23、前级泵盖进气口；24、前级泵盖排气口；25、后级泵盖进气口；26、后级泵盖排气口。
具体实施方式
结合附图对本实用新型一实施例做具体描述：
实施例1：如图1、图3、图4、图5、图6和图7所示，所述高真空度单级水环式真空泵包括转子部件、定子部件与连通管14，转子部件与定子部件之间在垂直方向有偏心距22mm,定子部件包括前级泵盖9、后级泵盖1、前级分配圆盘8、后级分配圆盘2及泵体7，前级泵盖9包括前级泵盖进气口23、前级泵盖排气口24和供水口10，后级泵盖1包括后级泵盖进气口25和后级泵盖排气口26，泵体7内腔设有泵体隔板5，泵体隔板5与叶轮隔板17在垂直方向处于同一平面，泵体隔板5与叶轮隔板17将泵体7分隔为前腔6与后腔3，泵体隔板5的内圆与叶轮隔板17的外圆之间的配合间隙为1mm，前级泵盖与后级泵盖分别通过前级分配圆盘和后级分配圆盘安装在泵体上；转子部件包括泵轴11、轴套12及组合叶轮，泵轴通过轴套安装在前级泵盖和后级泵盖上，组合叶轮包括前级叶轮16、后级叶轮18和叶轮隔板17，前级叶轮、后级叶轮和叶轮隔板均安装在泵轴上，叶轮隔板17的外圆上设有螺旋方向相反的螺纹Ⅰ19和螺纹Ⅱ20，前级叶轮16、后级叶轮18与叶轮隔板17焊接为一体，也可为整体铸件，轴套12对泵轴11起保护作用，连通管14的两端法兰13分别连接前级泵盖9的排气口24与后级泵盖1的进气口25。
实施例2：在实施例1所述的结构基础上，连通管14的内径在现有产品基础上增大25毫米，本实施例由现有产品的100毫米增大到125毫米，泵的工作液注入方式是通过供水口10向前腔6注水；泵轴11受力最大处f1、f2的直径为70mm。
实施例3：在实施例2所述的结构基础上，本实用新型根据水环真空泵运行机理，前级分配圆盘8、后级分配圆盘2均设有形状、几何尺寸、位置、型线经过优化设计的进气孔1个和排气孔一组10个。
实施例4：在实施例3所述的结构基础上，如图5所示，前级叶轮16和后级叶轮18均采用锥度相同的圆锥形的轮毂15，轮毂15的外圆上等距离设置数量相同的叶片22，叶片22之间设有加强筋4。
实施例5：在实施例4所述的结构基础上，如图6所示，所述泵体7与前级分配圆盘8、后级分配圆盘2结合处的端面均设有定位孔21，配以销轴定位。
工作原理：
本实用新型的工作过程是：运行前，通过供水口10向前腔6注入一定量的工作液，组合叶轮高速旋转时(电机带动或其它方式启动)，组合叶轮的叶片将工作液抛向泵体7的内壁形成液环，利用水环式真空泵的机理旋转作功，气体介质被抽吸，经前级泵盖进气口23，不断地从前腔6进入后腔3，经前腔与后腔的双级抽吸，介质从后级泵盖1的排气口26排出，从而提高了泵的极限真空度。工作液要不断加入，以补充消耗。
Claims (7)
1.一种高真空度单级水环式真空泵，包括转子部件、定子部件和连通管，其特征在于，定子部件设有前级泵盖(9)和后级泵盖(1)，前级泵盖(9)和后级泵盖(1)分别通过前级分配圆盘(8)和后级分配圆盘(2)安装在泵体(7)上，前级泵盖(9)与后级泵盖(1)上均设有进气口和排气口，前级泵盖上设有供水口(10)，转子部件包括泵轴(11)、轴套(12)及组合叶轮，泵轴(11)通过轴套(12)安装在前级泵盖(9)和后级泵盖(1)上，组合叶轮安装在泵轴(11)上，组合叶轮上设有外表面带有两段方向相反螺纹的叶轮隔板(17)，叶轮隔板(17)与泵体隔板(5)等宽且共面，连通管(14)的两端分别连接到前级泵盖(9)的排气口和后级泵盖(1)的进气口。
2.根据权利要求1所述的高真空度单级水环式真空泵，其特征在于，组合叶轮设有前级叶轮(16)和后级叶轮(18)，前级叶轮(16)和后级叶轮(18)均设有锥度相同的圆锥形的轮毂(15)，前级叶轮(16)和后级叶轮(18)通过轮毂安装在叶轮隔板两侧，轮毂(15)的外圆上等距离设置数量相同的叶片(22)，叶片之间设有加强筋(4)。
3.根据权利要求1所述的高真空度单级水环式真空泵，其特征在于，连通管(14)的内径为80mm-125mm，泵的工作液注入方式是通过供水口(10)向前腔(6)注水。
4.根据权利要求1所述的高真空度单级水环式真空泵，其特征在于，泵轴(11)受力最大部位为组合叶轮内孔与泵轴(11)过盈配合部位的两端面处f1和f2，f1和f2的直径为70mm，组合叶轮与泵轴(11)之间的联接配合由键联接改为热装配合联接。
5.根据权利要求1所述的高真空度单级水环式真空泵，其特征在于，泵体(7)与前级分配圆盘(8)、后级分配圆盘(2)结合处的端面均设有定位孔(21)，定位孔均同心且定位孔中安装有定位装置。
6.根据权利要求1所述的高真空度单级水环式真空泵，其特征在于，前级分配圆盘(8)、后级分配圆盘(2)均设有1个进气孔和一组10个排气孔。
7.根据权利要求1所述的高真空度单级水环式真空泵，其特征在于，叶轮隔板(17)的外圆与泵体隔板(5)的内圆之间的配合间隙为1mm-1.5mm。
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2014
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