CN213540743U - 一种高速电机直驱透平真空泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速电机直驱透平真空泵，一种高速电机直驱透平真空泵，包括真空泵机头、高速电机和油站，高速电机与油站连接，所述真空泵机头包括吸入管、蜗壳和叶轮，所述蜗壳靠近高速电机的一侧可拆卸连接有连接架，所述连接架与高速电机连接，所述蜗壳靠近高速电机的一侧还设有直径大于叶轮直径的开口，所述蜗壳另一侧与吸入管连接，所述叶轮转动设置在蜗壳内，所述叶轮安装在高速电机的输出轴上。本实用新型具有如下有益效果：（1）真空泵机头直连电机，效率高，无需找正；（2）安装拆卸简单，方便清洁；（3）连接可靠，设备振动小；（4）取消增速箱，设备结构紧凑、节约占地空间、建设投入少。

Description

一种高速电机直驱透平真空泵

技术领域

本实用新型涉及真空泵技术领域，尤其是涉及一种高速电机直驱透平真空泵。

背景技术

透平真空泵是一种真空获得设备，它依靠高速旋转的离心叶轮对气体做功，气体被抽吸并从蜗壳出口排走，因其无需工作液、节电、节水、出口能量可回收等优点，已广泛应用于造纸、化工等领域。

现有技术的透平真空泵根据流量、真空度不同，通常为齿轮轴式，包括单轴两端悬臂结构、单轴多叶轮串联结构等，常见叶轮工作转速7000r/min至30000r/min, 配备三相异步电机，电机转速一般约2950r/min、1470r/min等，由电机通过联轴器、经增速箱增速达到工作转速，设备能抽吸较多的真空点，流量较大，但需庞大的油站、占地面积较大、基础制作成本较高。当一些真空场合抽吸的真空点较单一、流量较小、真空级别小于55kPa时，若选用齿轮轴式透平真空泵，投入成本过高、空间浪费较多、安装不够灵活等局限性突出。另外，真空泵机头内部结构复杂，在清洁内部流道时通常需要先将机头整个卸下，然后再分离叶轮和蜗壳，步骤复杂，费时费力。

例如，一种在中国专利文献上公开的“高速悬臂多级透平真空泵”，其公开号CN202545289U，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。该实用新型通过电机及联轴器带动增速箱增速实现叶轮高转速，其不足之处是，联轴器、传动齿轮等部件存在机械传动损失，降低主机效率；主机需要与高速轴、电机与低速轴进行两次对中，精度较低；机头内部清洁难度大。

发明内容

本实用新型是为了克服现有技术机械传动损失较高、主机效率低，机头内部清洁难度大的问题，提供一种高速电机直驱透平真空泵，电机直联传动，无需找正，效率高，安装简单、拆卸清洁便捷。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种高速电机直驱透平真空泵，包括真空泵机头、高速电机和油站，高速电机与油站连接，所述真空泵机头包括吸入管、蜗壳和叶轮，所述蜗壳靠近高速电机的一侧可拆卸连接有连接架，所述连接架与高速电机连接，所述蜗壳靠近高速电机的一侧还设有直径大于叶轮直径的开口，所述蜗壳另一侧与吸入管连接，所述叶轮转动设置在蜗壳内，所述叶轮安装在高速电机的输出轴上。

本实用新型的真空泵机头包括旋转组件和静止组件两个部分，静止组件包括吸入管和蜗壳，固定在高速电机的轴伸端，旋转组件包括叶轮和轴端紧固件。本实用新型的特点在于取消了增速箱，由高速电机直接驱动，叶轮直接安装在电机轴上，减少了联轴器、传动齿轮等部件的机械传动损失，可以明显提高主机效率，节能效果更加显著；另外也省略了现有技术主机与高速轴、电机与低速轴的两次对中，安装简便、精度提高；并且将蜗壳的靠近电机一侧设置开口，且开口内径设计成大于叶轮的外径，设备定期检修时，叶轮固定在高速电机上保持不动，只要拆开蜗壳与连接架之间的紧固件，即可将蜗壳、吸气管从远离电机一侧取出，叶轮流道的清理更加方便。工作时，空气从真空泵机头的吸气管吸入，经过叶轮增压，到达蜗壳，然后从排气口排出，油站为高速电机提供润滑、冷却，保障电机高速旋转。

作为优选，所述真空泵机头底部设有支撑架。

真空泵机头底部设置支撑架，减小了真空泵机头的振动。实施例中支撑架一端固定在油箱上，另一端顶部支撑在蜗壳底部。

作为优选，所述吸入管通过压盖与蜗壳可拆卸连接，所述压盖内侧设有连通吸入管及蜗壳内壁的曲面，该曲面与叶轮叶片前盖适配。

压盖内侧与叶轮叶片前盖配合，压盖内侧曲面可根据叶轮叶片尺寸进行适应性改变，适用范围更广，增加通用性，压盖内侧与吸入管、蜗壳内壁及叶轮共同形成流道。另一方面，由于叶轮高速旋转时易造成压盖处磨损，设置将压盖设置成可拆卸部件方便更换，降低成本。优选地，蜗壳包括靠近吸入管一侧的扩压器和靠近电机一侧的蜗壳本体，压盖与扩压器连接，通过更换扩压器可改变蜗壳内流道大小，从而改变压力，进一步增加通用性。

作为优选，所述蜗壳与连接架之间设置蜗壳密封圈。

由于蜗壳与连接架分体设置，通过设置蜗壳密封圈密封二者之间的缝隙。

作为优选，所述连接架上设有密封器，所述连接架与输出轴之间通过密封器轴向密封。

密封器为梳齿迷宫密封，叶轮、蜗壳和电机轴之间通过密封器密封。

作为优选，所述油站包括电动油泵、储能罐和油箱，所述油箱设置在高速电机底部并与高速电机连接，所述电动油泵和储能罐均与高速电机连接。

油站为高速电机提供供油系统、电机冷却系统，高速电机内设置高速滑动轴承，且为重载轴承，真空泵机头利用电机轴承，有效承受径向、轴向载荷；电机高速旋转需油膜支撑，油站设置两台电动油泵，其中一台作为备用，电动油泵从油箱内抽取润滑油，提供一定流量、一定压力的润滑油给高速轴承，储能罐作为油站零件，也起到为高速电机提供润滑的作用。优选地，机组设有两只储能罐，设备遭遇突然断电时，确保高速电机安全停止。

作为优选，还包括配电箱，所述高速电机为高速变频电机，外部控制系统与高速电机通过配电箱进行控制和通讯。

高速电机为变频电机，可以通过配电箱与外部变频装置、PLC控制系统或DCS控制系统进行通讯、联锁、控制，配电箱内也集成了振动变送器、压力变送器、温度变送器等检测元件，为真空泵机头、高速电机的安全运行提供保障。

因此，本实用新型具有如下有益效果：（1）真空泵机头直连电机，效率高，无需找正；（2）安装拆卸简单，方便清洁；（3）连接可靠，设备振动小；（4）取消增速箱，设备结构紧凑、节约占地空间、建设投入少。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是图1的左视图。

图中：1、真空泵机头，11、吸入管，12、蜗壳，121、扩压器，122、蜗壳本体，123、蜗壳密封圈，124、排气口，13、压盖，14、叶轮，2、高速电机，21、输出轴，3、连接架，4、密封器，5、支撑架，6、油站，61、电动油泵，62、储能罐，63、油箱，7、配电箱。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1、图2所示的实施例中，一种高速电机直驱透平真空泵，包括真空泵机头1、高速电机2、连接架3、密封器4、支撑架5、油站6和配电箱7，真空泵机头1包括吸入管11、蜗壳12、压盖13和叶轮14，如图1所示，蜗壳12包括扩压器121和蜗壳本体122，扩压器121和蜗壳本体122内壁之间形成排气蜗室，如图2所示，排气蜗室底部连通排气口124。扩压器121左侧通过紧固件连接有压盖13，压盖13内侧设有连通吸入管11及蜗壳12内壁的曲面，该曲面与叶轮14叶片前盖适配，压盖13左侧通过紧固件连接有吸入管11。蜗壳本体122右侧通过紧固件连接有连接架3，蜗壳本体122与连接架3之间设置蜗壳密封圈123，连接架3通过紧固件连接有梳齿迷宫密封器4，密封器4与高速电机2输出轴21抵接。输出轴21端部固定有半开式叶轮14，叶轮14采用高强合金钢并整体铣制。蜗壳本体122靠近高速电机2的一侧还设有直径大于叶轮14直径的开口，叶轮14转动设置在蜗壳12内。

油站6包括电动油泵61、储能罐62和油箱63，高速电机2固定在油箱63上，油箱63上设置两个电动油泵61和两个储能罐62，电动油泵61、油箱63和储能罐62均与高速电机2连接，高速电机2内设有滑动轴承，油站6为滑动轴承提供润滑。油箱63左侧固定连接有支撑架5，支撑架5左端顶面与蜗壳12底部曲面适配。

高速电机2为高速变频电机，外部控制系统与高速电机2通过配电箱7进行控制和通讯，配电箱7设置在油箱6右侧，配电箱7内集成了振动变送器、压力变送器、温度变送器等检测元件。

以造纸真空为例，工作时，饱和空气从真空泵机头1的吸气管11吸入，经过叶轮14增压，到达蜗壳12，然后从排气口124排出。油站6为高速电机2提供润滑、冷却，保障电机高速旋转。透平真空泵取消了增速箱，不选用普通变频电机而改由高速变频电机直接驱动，叶轮直接安装在电机轴上，减少了联轴器、传动齿轮等部件的机械传动损失，可以明显提高主机效率，节能效果更加显著。另外也省略了现有技术主机与高速轴、电机与低速轴的两次对中，安装简便、精度提高。设备定期检修时，叶轮与高速电机保持不动，只需卸下蜗壳与连接架之间的紧固件，即可将蜗壳12、吸气管11连同压盘13从入口处取出，叶轮流道的清理更加方便。

Claims (7)

1.一种高速电机直驱透平真空泵，包括真空泵机头（1）、高速电机（2）和油站（6），高速电机（2）与油站（6）连接，其特征是，所述真空泵机头（1）包括吸入管（11）、蜗壳（12）和叶轮（14），所述蜗壳（12）靠近高速电机（2）的一侧可拆卸连接有连接架（3），所述连接架（3）与高速电机（2）连接，所述蜗壳（12）靠近高速电机（2）的一侧还设有直径大于叶轮（14）直径的开口，所述蜗壳（12）另一侧与吸入管（11）连接，所述叶轮（14）转动设置在蜗壳（12）内，所述叶轮（14）安装在高速电机（2）的输出轴（21）上。

2.根据权利要求1所述的一种高速电机直驱透平真空泵，其特征是，所述真空泵机头（1）底部设有支撑架（5）。

3.根据权利要求1所述的一种高速电机直驱透平真空泵，其特征是，所述吸入管（11）通过压盖（13）与蜗壳（12）可拆卸连接，所述压盖（13）内侧设有连通吸入管（11）及蜗壳（12）内壁的曲面，该曲面与叶轮（14）叶片前盖适配。

4.根据权利要求1所述的一种高速电机直驱透平真空泵，其特征是，所述蜗壳（12）与连接架（3）之间设置蜗壳密封圈（123）。

5.根据权利要求1所述的一种高速电机直驱透平真空泵，其特征是，所述连接架（3）上设有密封器（4），所述连接架（3）与输出轴（21）之间通过密封器（4）轴向密封。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种高速电机直驱透平真空泵，其特征是，所述油站（6）包括电动油泵（61）、储能罐（62）和油箱（63），所述油箱（63）设置在高速电机（2）底部并与高速电机（2）连接，所述电动油泵（61）和储能罐（62）均与高速电机（2）连接。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种高速电机直驱透平真空泵，其特征是，还包括配电箱（7），所述高速电机（2）为高速变频电机，外部控制系统与高速电机（2）通过配电箱（7）进行控制和通讯。

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