CN206280243U - 一种罗茨泵的冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种罗茨泵的冷却系统，属于罗茨泵技术领域。它解决了现有的罗茨泵的冷却系统冷却效果不好的问题。本罗茨泵的冷却系统，包括供油泵和冷却器，冷却通道一的一端贯通主动轴端部并与储油腔连通，冷却通道二的一端贯通从动轴端部并与储油腔连通，冷却通道一的另一端和冷却通道二的另一端通过冷却通道三相连通，罩体一上具有供主动轴端部伸入并与储油腔密封的进油腔，冷却器能通过供油泵向进油腔内供油，冷却通道一与进油腔相连通，冷却通道二与储油腔相连通，储油腔与冷却器连通回油。本罗茨泵的冷却系统结构更为简单，油路设计更为合理。并且，冷却润滑油在持续循环过程中，能充分与主动轴和从动轴接触并带走热量，冷却效果更好。

Description

一种罗茨泵的冷却系统

技术领域

本实用新型属于罗茨泵技术领域，涉及一种罗茨泵的冷却系统。

背景技术

罗茨泵是一种泵壳内装有两个相反方向同步旋转的叶形转子，且转子间、转子与泵壳内壁间有细小间隙而互不接触的变容泵。

罗茨泵的冷却方式，例如，中国专利【申请号201210275458.9；授权公告号CN102878083B】公开的一种罗茨真空泵的冷却结构，包括缸体和内腔，缸体的前、后两端盖上各设有两个相互独立的冷却水箱，这四个相互独立的冷却水箱通过冷却水管相通，将冷却水强制引入，对缸体进行强制水冷。上述的罗茨泵冷却方式，通过在缸体外对罗茨泵进行冷却，这种方式只能加快罗茨泵产生的热量向缸体外传导，冷却效果较差。

又例如，中国专利【申请号201510983783.4；申请公布号CN105422446A】公开的立式内冷却直排大气罗茨真空泵，主动轴和从动轴竖向设置在泵体内，下盖与下中壁之间形成油室，主动轴与从动轴内部中空形成连通油室和上盖内腔的油道，上盖内腔通过回油管路连通油室，油室内或回油管路上设有将油室内的冷却润滑油通过油道送入上盖内腔的泵油装置。

上述的立式内冷却直排大气罗茨真空泵，采用将油室和上盖内腔连通，将油室内的冷却润滑油送到上盖内腔，通过油室和上盖内腔的冷却润滑油的循环带走热量。但是，该专利中仅仅公开了一种泵油装置，包括轴流叶轮和泵油壳，轴流叶轮固定在主动轴与从动轴下端外侧，泵油壳固定在油室内，泵油壳配合套在轴流叶轮的外侧，相应的主动轴或从动轴中的油道下端与泵油壳内腔连通。这种泵油装置利用主动轴和从动轴的旋转带动轴流叶轮旋转，轴流叶轮与泵油壳配合将油室内的冷却润滑油向下压入泵油壳的内腔并沿油道向上进入上盖内腔，而上盖内腔中的冷却润滑油通过回油管路回到油室。其存在的问题在于：1、通过轴流叶轮对油室向上盖内腔单向送油，上盖内腔中的冷却润滑油通过回油管路回到油室中的动力来自上盖内腔中冷却润滑油的油压，为了保证冷却润滑油的循环油压，油室和上盖内腔内都需要充满冷却润滑油，导致了冷却润滑油的油量需求较大；2、在罗茨泵的使用过程中，如果油室和上盖内腔中的冷却润滑油由于泄漏和其他损耗而减少使，冷却润滑油会因为单向输送而集中在上盖内腔中，油室中的冷却润滑油的油量会明显减少，导致通过轴流叶轮输送的冷却润滑油油压降低，进而影响冷却效果；3、主动轴和从动轴上都设置轴流叶轮，相当于设置了两个油泵，结构较为复杂，轴流叶轮受到冷却润滑油的反作用力也会影响到主动轴和从动轴的正常运行，并产生额外的热量影响冷却效果。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种罗茨泵的冷却系统，本实用新型解决的技术问题是如何通过使油路布置更为合理以改善冷却效果。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种罗茨泵的冷却系统，罗茨泵包括泵体、主动转子、从动转子、主动轴、从动轴、传动齿轮和罩体一，所述罩体一内具有储油腔，所述传动齿轮位于储油腔内，所述主动轴上具有冷却通道一，所述从动轴上具有冷却通道二，本冷却系统包括供油泵和冷却器，其特征在于，所述冷却通道一的一端贯通主动轴端部并与储油腔连通，所述冷却通道二的一端贯通从动轴端部并与储油腔连通，所述冷却通道一的另一端和冷却通道二的另一端通过冷却通道三相连通，所述罩体一上具有供主动轴端部伸入并与储油腔密封的进油腔，所述冷却器能通过供油泵向进油腔内供油，所述冷却通道一与进油腔相连通，所述冷却通道二与储油腔相连通，所述储油腔与冷却器连通回油。

罗茨泵的泵体内具有泵腔，主动转子和从动转子均位于泵腔内，主动轴穿设在主动转子上用于带动主动转子转动，从动轴穿设在从动转子上用于带动从动转子转动。本罗茨泵的的冷却系统通过供油泵将冷却器中经过冷却的冷却润滑油从主动轴的一端送入冷却通道一内，冷却润滑油沿冷却通道一流到主动轴的另一端，并通过冷却通道三流入冷却通道二，再流回到储油腔内，储油腔内储存的冷却润滑油重新回到冷却器中，完成了冷却润滑油的一次循环。

本罗茨泵的冷却系统利用了罗茨泵中原有的用于润滑传动齿轮的储油腔，油泵从冷却器中抽取冷却润滑油并送入冷却通道一内，冷却润滑油流过冷却通道一、冷却通道三和冷却通道二之后重新回到储油腔。在冷却润滑油的循环过程中，只需要一个腔室，即罗茨泵原有的储油腔，冷却润滑油的油量相对于现有技术中两个腔室的方案明显减少。再者，用于循环的冷却润滑油来自冷却器并通过油泵提供输送动力，与储油腔室内的剩余油量无关，使得循环油压稳定，保证冷却润滑油在持续循环过程中能充分与主动轴和从动轴接触并带走热量。三者，通过一个油泵直接供油相比于现有技术中由两个油泵的供油方式，结构更为简单，能耗也更低，并且不会增加额外的发热量。本罗茨泵的冷却系统相比于现有技术，油路布置更为合理，在简化供油结构、减少了冷却润滑油的使用量的前提下，保证了冷却润滑油在稳定油压下的持续循环，改善了冷却效果。

在上述的罗茨泵的冷却系统中，所述主动转子和主动轴之间具有周向分布的冷却油腔一，所述冷却通道一通过冷却支路一与冷却油腔一相连通；所述从动转子和从动轴之间具有周向分布的冷却油腔二，所述冷却通道二通过冷却支路二与冷却油腔二相连通。通过冷却支路一和冷却支路二将冷却润滑油送到冷却油腔一和冷却油腔二内，使得冷却润滑油与主动转子和从动转子充分接触，改善冷却效果。

作为优选，在上述的罗茨泵的冷却系统中，所述冷却支路一和冷却支路二的数量均为两条，所述冷却油腔一沿着主动轴轴向延伸，两条所述冷却支路一分别位于冷却油腔一的两端；所述冷却油腔二沿着从动轴轴向延伸，两条所述冷却支路二分别位于冷却油腔二的两端。冷却支路一将冷却通道一分为两个部分，冷却油腔一轴向上分布于冷却通道一两个部分之间，通过冷却支路一将冷却通道一的两个部分分别与冷却油腔一连通，冷却润滑油能够直接从冷却油腔一向另一端输送，改善冷却效果的同时保证了冷却润滑油的油压不会明显下降；冷却支路二、冷却通道二和冷却油腔二的也采用相同的布置方式。

在上述的罗茨泵的冷却系统中，所述罩体一外端固定有油壳，所述进油腔位于油壳内部，所述罩体一上开有与进油腔连通的让位孔，所述主动轴端部穿过让位孔伸入进油腔内，所述罩体一的内表面具有沿让位孔周向设置的安装凸沿，所述安装凸沿和主动轴的外周面之间设置有封油件。主动轴的安装更方便，冷却润滑油进入油壳内的进油腔，并从主动轴端部进入冷却支路一，主动轴的旋转不会影响供油，使冷却润滑油供油稳定，改善冷却效果。

在上述的罗茨泵的冷却系统中，所述泵体的两端分别固定有侧盖一和侧盖二，所述主动轴和从动轴一端均穿过侧盖一并伸入罩体一内，所述主动轴和从动轴与侧盖一之间均设置有轴承，所述侧盖一上还具有与轴承安装位置连通的供油腔，所述冷却通道二通过通油孔三与供油腔连通向轴承供油。主动轴和从动轴与侧盖一之间的轴承发热量较大，冷却润滑油通过供油腔与轴承直接接触，能够更好地带走轴承的热量，改善散热效果；并且，供油腔由冷却通道二上的通油孔三供油，冷却通道一中冷却润滑油的供油压力不会受到影响。在上述的罗茨泵的冷却系统中，所述侧盖二采用分体式结构，所述侧盖二包括本体、内嵌件和盖体，所述本体具有朝外的凹口，所述内嵌件嵌入凹口的部分与本体之间形成冷却通道三，所述内嵌件具有抵靠在本体外端面上的连接翻边，所述盖体抵靠在上述连接翻边上并通过紧固螺钉将本体、内嵌件和盖体连为一体。这样的结构使得冷却通道三的加工更为简单。

在上述的罗茨泵的冷却系统中，所述主动轴与本体和内嵌件之间均具有密封冷却通道三内的冷却润滑油的封油件，所述从动轴与本体和内嵌件之间也均具有密封冷却通道三内的冷却润滑油的封油件。避免冷却通道三内的冷却润滑油泄漏使油压下降。

在上述的罗茨泵的冷却系统中，所述侧盖二上固定有罩体二，所述主动轴的靠近侧盖二的端部穿出罩体二与罗茨泵的驱动电机相连。这样的结构使得驱动电机的连接更为方便，罩体二内没有冷却润滑油，在保证冷却性能的前提下使罗茨泵的拆装更方便。

作为一种方案，在上述的罗茨泵的冷却系统中，所述封油件包括内周面具有凹腔的架体，所述架体内设置有两个橡胶材料制成的密封片，所述密封片通过设置在架体内的压紧片压紧，且密封片能够向架体的两端弯曲变形。两个密封片弯曲变形的部分形成密封面，使得封油件的密封效果更好。

作为优选，在上述的罗茨泵的冷却系统中，所述密封片的侧面设置有若干个封油齿。通过使密封面接触更为紧密，进一步改善密封效果。

作为另一种方案，在上述的罗茨泵的冷却系统中，所述封油件为O型密封圈。

与现有技术相比，本罗茨泵的冷却系统的优点在于，本罗茨泵的冷却系统结构更为简单，油路设计更为合理。并且，冷却润滑油在持续循环过程中，能充分与主动轴和从动轴接触并带走热量，冷却效果更好。

附图说明

图1是本罗茨泵的冷却系统的结构示意图。

图2是图1中A处的局部放大图。

图中，1、泵体；1a、泵腔；2、主动转子；3、从动转子；4、主动轴；4a、冷却通道一；4a1、冷却支路一；4b、通油孔一；5、从动轴；5a、冷却通道二；5a1、冷却支路二；5b、通油孔二；5c、通油孔三；6、侧盖一；6a、供油腔；6b、排油孔；7、侧盖二；7a、冷却通道三；7b、本体；7c、内嵌件；7c1、连接翻边；7d、盖体；7e、紧固螺钉；8、传动齿轮；9、罩体一；9a、储油腔；9b、进油腔；9c、让位孔；9d、安装凸沿；10、供油泵；11、冷却器；12、轴承；13、冷却油腔一；14、冷却油腔二；15、油壳；16、封油件；16a、架体；16b、密封片；16b1、封油齿；16c、压紧片；17、罩体二。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，罗茨泵包括泵体1、主动转子2、从动转子3、主动轴4、从动轴5、侧盖一6、侧盖二7、罩体一9和传动齿轮8。主动转子2和从动转子3位于泵体1的泵腔2内，主动轴4穿过主动转子2并固定，从动轴5穿过从动转子3并固定。侧盖一6和侧盖二7分别固定在泵体1的两侧并将泵腔2密封，主动轴4和从动轴5一端均穿过侧盖一6并通过传动齿轮8相连。主动转子2在主动轴4带动下转动，从动转子3在从动轴5带动下与主动转子2配合转动，使泵腔2内的容积改变，通过在泵体1上开设与泵腔2连通的介质进口和介质出口，实现对介质的输送。罩体一9内具有储油腔9a，传动齿轮8位于储油腔9a内，用于对传动齿轮8进行润滑冷却。

本冷却系统包括供油泵10和冷却器11。具体来说，如图1所示，主动轴4上具有连通主动轴4两端的冷却通道一4a，从动轴5上具有连通从动轴5两端的冷却通道二5a，冷却通道一4a和冷却通道二5a靠近侧盖二7的端部均封堵。侧盖二7上具有用于连通冷却通道一4a和冷却通道二5a的冷却通道三7a，主动轴4的外周面具有与冷却通道三7a连通的通油孔一4b，从动轴5的外周面具有与冷却通道三7a连通的通油孔二5b。

如图1所示，本实施例中，罩体一9外端固定有油壳15，油壳15内部具有进油腔9b，罩体一9上开有与进油腔9b连通的让位孔9c，主动轴4端部穿过让位孔9c伸入进油腔9b内，罩体一9的内表面具有沿让位孔9c周向设置的安装凸沿9d，安装凸沿9d和主动轴4的外周面之间设置有封油件16。冷却器11能通过供油泵10向进油腔9b内供油，冷却通道一4a与进油腔9b相连通，冷却通道二5a与储油腔9a相连通，储油腔9a与冷却器11连通回油。在实际的生产和制造过程中，冷却器11可以通过制冷剂的循环改善冷却器11对冷却润滑油的冷却效果和冷却速度。

主动轴4和从动轴5与侧盖一6之间均设置有轴承12，侧盖一6上还具有与轴承12安装位置连通的供油腔6a，冷却通道二5a通过通油孔三5c与供油腔6a连通向轴承12供油，侧盖一6上开设有连通供油腔6a和储油腔9a的排油孔6b。作为优选方案，排油孔6b正对传动齿轮8的啮合处，排油孔6b排出的冷却润滑油能够对传动齿轮8的啮合处进行强制冷却，进一步改善对传动齿轮8的润滑冷却效果。

主动转子2和主动轴4之间具有周向分布的冷却油腔一13，冷却通道一4a通过冷却支路一4a1与冷却油腔一13相连通。从动转子3和从动轴5之间具有周向分布的冷却油腔二14，冷却通道二5a通过冷却支路二5a1与冷却油腔二14相连通。作为优选方案，冷却支路一4a1和冷却支路二5a1的数量均为两条，冷却油腔一13沿着主动轴4轴向延伸，两条所述冷却支路一4a1分别位于冷却油腔一13的两端。冷却油腔二14沿着从动轴5轴向延伸，两条所述冷却支路二5a1分别位于冷却油腔二14的两端。

本实施例中，侧盖二7采用分体式结构，侧盖二7包括本体7b、内嵌件7c和盖体7d，本体7b具有朝外的凹口，内嵌件7c嵌入凹口的部分与本体7b之间形成冷却通道三7a，内嵌件7c具有抵靠在本体7b外端面上的连接翻边7c1，盖体7d抵靠在连接翻边7c1上并通过紧固螺钉7e将本体7b、内嵌件7c和盖体7d连为一体。主动轴4与本体7b和内嵌件7c之间均具有密封冷却通道三7a内的冷却润滑油的封油件16，从动轴5与本体7b和内嵌件7c之间也均具有密封冷却通道三7a内的冷却润滑油的封油件16。侧盖二7上固定有罩体二17，主动轴4的靠近侧盖二7的端部穿出罩体二17与罗茨泵的驱动电机相连。

如图1和图2所示，本实施例中采用的封油件16包括内周面具有凹腔的架体16a，架体16a内设置有两个橡胶材料制成的密封片16b，密封片16b通过设置在架体16a内的压紧片16c压紧，且密封片16b能够向架体16a的两端弯曲变形。作为优选方案，密封片16b的侧面设置有若干个封油齿16b1。在实际的生产和制造过程中，封油件16还可以采用O型密封圈。

本罗茨泵的冷却系统的工作原理是：罗茨泵工作时，供油泵10将经过冷却器11处理的冷却润滑油从主动轴4的一端送入冷却通道一4a内对主动轴4进行冷却。冷却润滑油流到主动轴4与主动转子2对应的一段时，通过冷却支路一4a1流入到主动轴4和主动转子2之间的冷却油腔一13，使冷却润滑油更好地与主动转子2的发热位置接触，改善冷却效果。冷却润滑油回到冷却通道一4a并流到主动轴4的另一端，再通过冷却通道三7a流入冷却通道二5a。冷却润滑油流到从动轴5与从动转子3对应的一段时，通过冷却支路二5a1流入到从动轴5和从动转子3之间的冷却油腔二14，对从动转子3进行冷却。冷却润滑油回到冷却通道二5a内，由通油孔三5c引出部分冷却润滑油进入供油腔6a并向主动轴4和从动轴5与侧盖一6之间的轴承12供油，冷却润滑油对轴承12进行冷却和润滑后回到储油腔9a。剩余的冷却润滑油从冷却通道二5a位于从动轴5端部的出口流入储油腔9a。最后冷却润滑油从储油腔9a回到冷却器11，完成一次冷却润滑油的循环。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种罗茨泵的冷却系统，罗茨泵包括泵体(1)、主动转子(2)、从动转子(3)、主动轴(4)、从动轴(5)、传动齿轮(8)和罩体一(9)，所述罩体一(9)内具有储油腔(9a)，所述传动齿轮(8)位于储油腔(9a)内，所述主动轴(4)上具有冷却通道一(4a)，所述从动轴(5)上具有冷却通道二(5a)，本冷却系统包括供油泵(10)和冷却器(11)，其特征在于，所述冷却通道一(4a)的一端贯通主动轴(4)端部并与储油腔(9a)连通，所述冷却通道二(5a)的一端贯通从动轴(5)端部并与储油腔(9a)连通，所述冷却通道一(4a)的另一端和冷却通道二(5a)的另一端通过冷却通道三(7a)相连通，所述罩体一(9)上具有供主动轴(4)端部伸入并与储油腔(9a)密封的进油腔(9b)，所述冷却器(11)能通过供油泵(10)向进油腔(9b)内供油，所述冷却通道一(4a)与进油腔(9b)相连通，所述冷却通道二(5a)与储油腔(9a)相连通，所述储油腔(9a)与冷却器(11)连通回油。

2.根据权利要求1所述的罗茨泵的冷却系统，其特征在于，所述主动转子(2)和主动轴(4)之间具有周向分布的冷却油腔一(13)，所述冷却通道一(4a)通过冷却支路一(4a1)与冷却油腔一(13)相连通；所述从动转子(3)和从动轴(5)之间具有周向分布的冷却油腔二(14)，所述冷却通道二(5a)通过冷却支路二(5a1)与冷却油腔二(14)相连通。

3.根据权利要求2所述的罗茨泵的冷却系统，其特征在于，所述冷却支路一(4a1)和冷却支路二(5a1)的数量均为两条，所述冷却油腔一(13)沿着主动轴(4)轴向延伸，两条所述冷却支路一(4a1)分别位于冷却油腔一(13)的两端；所述冷却油腔二(14)沿着从动轴(5)轴向延伸，两条所述冷却支路二(5a1)分别位于冷却油腔二(14)的两端。

4.根据权利要求1或2或3所述的罗茨泵的冷却系统，其特征在于，所述罩体一(9)外端固定有油壳(15)，所述进油腔(9b)位于油壳(15)内部，所述罩体一(9)上开有与进油腔(9b)连通的让位孔(9c)，所述主动轴(4)端部穿过让位孔(9c)伸入进油腔(9b)内，所述罩体一(9)的内表面具有沿让位孔(9c)周向设置的安装凸沿(9d)，所述安装凸沿(9d)和主动轴(4)的外周面之间设置有封油件(16)。

5.根据权利要求1所述的罗茨泵的冷却系统，其特征在于，所述泵体(1)的两端分别固定有侧盖一(6)和侧盖二(7)，所述主动轴(4)和从动轴(5)一端均穿过侧盖一(6)并伸入罩体一(9)内，所述主动轴(4)和从动轴(5)与侧盖一(6)之间均设置有轴承(12)，所述侧盖一(6)上还具有与轴承(12)安装位置连通的供油腔(6a)，所述冷却通道二(5a)通过通油孔三(5c)与供油腔(6a)连通向轴承(12)供油。

6.根据权利要求5所述的罗茨泵的冷却系统，其特征在于，所述侧盖二(7)采用分体式结构，所述侧盖二(7)包括本体(7b)、内嵌件(7c)和盖体(7d)，所述本体(7b)具有朝外的凹口，所述内嵌件(7c)嵌入凹口的部分与本体(7b)之间形成冷却通道三(7a)，所述内嵌件(7c)具有抵靠在本体(7b)外端面上的连接翻边(7c1)，所述盖体(7d)抵靠在上述连接翻边(7c1)上并通过紧固螺钉(7e)将本体(7b)、内嵌件(7c)和盖体(7d)连为一体。

7.根据权利要求6所述的罗茨泵的冷却系统，其特征在于，所述主动轴(4)与本体(7b)和内嵌件(7c)之间均具有密封冷却通道三(7a)内的冷却润滑油的封油件(16)，所述从动轴(5)与本体(7b)和内嵌件(7c)之间也均具有密封冷却通道三(7a)内的冷却润滑油的封油件(16)。

8.根据权利要求7所述的罗茨泵的冷却系统，其特征在于，所述封油件(16)包括内周面具有凹腔的架体(16a)，所述架体(16a)内设置有两个橡胶材料制成的密封片(16b)，所述密封片(16b)通过设置在架体(16a)内的压紧片(16c)压紧，且密封片(16b)能够向架体(16a)的两端弯曲变形。

9.根据权利要求8所述的罗茨泵的冷却系统，其特征在于，所述密封片(16b)的侧面设置有若干个封油齿(16b1)。

10.根据权利要求5所述的罗茨泵的冷却系统，其特征在于，所述侧盖二(7)上固定有罩体二(17)，所述主动轴(4)的靠近侧盖二(7)的端部穿出罩体二(17)与罗茨泵的驱动电机相连。