CN216278476U - 高效散热的罗茨泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效散热的罗茨泵，针对罗茨泵工作时转子发热膨胀导致转子卡死的问题，提供了以下技术方案，包括壳体和设置于壳体内的吸入腔，吸入腔内设置的两个相反方向同步旋转的转子，吸入腔的两端分别为与壳体密封连接的前盖和后盖，前盖和后盖均通过端盖与壳体连接，转子与端盖之间留有间隙，两个转子与前盖和后盖转动连接，后盖内设置润滑油腔，后盖的壳体内开设用于冷却润滑油腔的冷却管路。通过在后盖中设置润滑油腔，可以选用导热系数较好的润滑油，吸取转子由于工作产生的热量，有助于降低转子的温度，防止转子在长时间工作下温度过高；后盖的壳体中开设冷却管路，通过冷却液带走润滑油腔的热量，以降低润滑油的温度。

Description

高效散热的罗茨泵

技术领域

本实用新型涉及一种真空泵，更具体地说，它涉及一种高效散热的罗茨泵。

背景技术

罗茨真空泵，又称罗茨泵，是指泵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一种变容真空泵。罗茨泵在石油、化工、塑料、农药、汽轮机转子动平衡、航空航天空间模拟等装置上得到了长期运行的考验，成为石油、化工、冶金、纺织等工业广泛使用的一种真空泵。

目前，授权公告号为CN206439185U的中国专利公开了一种罗茨泵，它包括壳体，壳体内设有吸入腔，吸入腔内设有转子、旋转动轴，转子、旋转动轴均为两个，转子为两叶式，转子的轮廓包括依次连接的第一圆弧段、共轭曲线段、渐开线段、第二圆弧段、第三圆弧段，第一圆弧段与共轭曲线段、渐开线段、第二圆弧段、第三圆弧段依平滑连接；壳体的上端为压力侧，壳体的下端为吸入侧，壳体内还包括连接通道，连接通道内设有阀。

这种罗茨泵虽然减少了转子的啮合点数，降低转子型线干涉几率，避免转子卡死，提高了工作效率，延长了罗茨泵的实用寿命。但这种罗茨泵在工作时，吸入腔内的空气被压缩，会产生大量的热量，转子很容易因为长时间工作过热，发生卡死，甚至损坏的情况。因此，这种罗茨泵具有一定的改进空间。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种高效散热的罗茨泵，具有能够高效地散去转子工作中产生的热量的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种高效散热的罗茨泵，包括壳体和设置于壳体内的吸入腔，吸入腔内设置的两个相反方向同步旋转的转子，吸入腔的两端分别为与壳体密封连接的前盖和后盖，前盖和后盖均通过端盖与壳体连接，转子与端盖之间留有间隙，两个转子与前盖和后盖转动连接，后盖内设置润滑油腔，后盖的壳体内开设用于冷却润滑油腔的冷却管路。

采用上述技术方案，通过在后盖中设置润滑油腔，一方面可以润滑转动轴，减少转动轴的磨损，另一方面可以选用导热系数较好的润滑油，吸取转子由于工作产生的热量，有助于降低转子的温度，防止转子在长时间工作下温度过高，发生转子膨胀卡死的情况；后盖的壳体中开设冷却管路，通过在冷却管路中循环流过冷却液，带走润滑油腔的热量，以降低润滑油腔中润滑油的温度，使润滑油能够持续降低转子的温度。

进一步，后盖为方形，冷却管路呈矩形排布。

采用上述技术方案，方形的后盖便于采用翻砂铸造工艺铸造后盖，有助于减少后盖的制造难度，同时方形的后盖便于在其壳体内部开设冷却管路，径字形排布的冷却管路能够均匀地冷却后盖的四个面，有助于提高对润滑油腔的冷却效果。

进一步，壳体为方筒形。

采用上述技术方案，方筒形的壳体便于采用翻砂铸造工艺铸造后盖，有助于减少壳体的制造难度，同时方筒形的壳体便于使本罗茨泵在储存仓库时放置更加稳定，放置罗茨泵发生滚动，引起碰撞损坏。

进一步，壳体外固定连接多条加强筋。

采用上述技术方案，有助于进一步增加外壳的结构强度，同时加强筋还能够起到散热翅片的作用，增加外壳与空气的接触面积，增强外壳的散热效果，有助于进一步提高转子的散热速率，防止转子温度过高而发生卡死、损坏的情况。

进一步，两个转子的转动轴端部设置互相啮合的齿轮。

采用上述技术方案，通过齿轮啮合传动两个转子，使两个转子的运动保持一致，防止转子转动不一致引发转子卡死，同时便于通过一个动力源驱动两个转子，减少罗茨泵的制造成本。

进一步，端盖采用铜材制作。

采用上述技术方案，由于铜材具有良好的导热系数，由铜材制作的端盖能够更好地传导吸入腔内的热量，便于更好地散去转子上存在的热量，有助于提高转子的散热速率。

进一步，转子端部设置有轴承，轴承安装于与端盖固定连接的轴承座中。

采用上述技术方案，有助于进一步提高转子的转动润滑度，防止转子在长时间工作中发生较大磨损，便于提高罗茨泵的使用寿命。

进一步，转子和端盖之间的侧面缝隙中设置可调垫片。

采用上述技术方案，保证两个转子只能够朝向一个方向膨胀形变，防止两个转子不同方向膨胀导致转子运动不同步，有助于提高两个转子运动的同步性，便于提高本罗茨泵运行的稳定性。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.运行时能够高效地散去转子产生的热量，防止转子受热卡死；

2.结构牢固，运行稳定性高；

3.制造难度低，便于大规模生产。

附图说明

图1为本实用新型中高效散热的罗茨泵的立体图；

图2为本实用新型中高效散热的罗茨泵的剖面图；

图3为本实用新型中冷却管路的示意图。

图中：1、壳体；11、加强筋；12、吸气口；13、排气口；14、转子；15、转动轴；2、端盖；3、前盖；31、驱动电机；4、后盖；41、润滑油腔；42、轴承；43、轴承座；44、可调垫片；45、齿轮；46、冷却管路；461、冷却液进口；462、冷却液出口。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细描述。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

参见图1，一种高效散热的罗茨泵，包括壳体1和设置于壳体1内的吸入腔，吸入腔内设置的两个相反方向同步旋转的转子14，吸入腔的两端分别为与壳体1密封连接的前盖3和后盖4，前盖3和后盖4均通过端盖2与壳体1连接，转子14与端盖2之间留有间隙，转子14与前盖3和后盖4转动连接，后盖4内设置润滑油腔41，后盖4的壳体1内开设用于冷却润滑油腔41的冷却管路46。

具体的，参见图1，外壳呈方桶形，便于采用翻砂工艺浇筑成型。外壳设置用于吸入空气的吸气口12和排出空气的排气口13，吸气口12设置于壳体1的上部，排气口13设置于壳体1的侧面，吸气口12用于连接吸气管，排气口13用于连接排气管，外壳的侧面设置多条片状的加强筋11，加强筋11连接外壳的顶部和底部，能够有效地加强壳体1的承压强度，使吸入腔能够承受更大的空气压缩比；加强筋11之间存在间隙，形成一条条的凹槽，片状的加强筋11能够起到散热翅片的作用，能够增大壳体1与空气的接触面积，便于散去壳体1所带的热量，能够高效地散去吸入腔内空气压缩产生的热量。

参见图1、图2，前盖3为长方形的封板，端板为长方形的连接板，端板两侧为开口，端板通过紧固件分别与前盖3和壳体1固定连接，前盖3上固定安装有驱动电机31，驱动电机31与转子14的转动轴15固定连接，转动轴15的两侧均套设有与转动轴15固定连接的轴承42，轴承42安装于轴承42座内，轴承42座与端板固定连接。端板采用高导热系数的铜材制作，能够较好地传导吸入腔内的热量。

参见图1、图2，后盖4为长方形的箱体，后盖4的开口处通过端板与壳体1固定连接，连接处采用紧固件进行固定。后盖4内部为润滑油腔41，转子14的转动轴15端部与后盖4的内壁转动连接，两个转子14的转动轴15在润滑油腔41内的部分各固定连接有一个齿轮45，这两个齿轮45位于同一平面，且互相啮合，能够使两个转子14保持同步转动。润滑油腔41内注满导热系数良好的润滑油，用于润滑齿轮45并传导转子14的转轴所携带的热量，本实用新型中采用高沸点低粘度导热润滑油。转动轴15在端板的位置固定连接轴承42，轴承42安装在与端板固定连接的轴承42座中。轴承42座靠近转子14一侧设置可调垫片44，可调垫片44为采用黄铜超薄垫片，能够引导转子14的膨胀形变方向，有助于提高两个转子14运动的同步性，便于提高本罗茨泵运行的稳定性。

参见图1、图2、图3，后盖4的侧面壳壁中开设闭环形的冷却管路46，冷却管路46呈矩形，均匀地环绕后盖4的侧面，冷却管路46开设用于注入低温冷却液的冷却液进口461和用于流出高温冷却液的冷却液出口462。后盖4呈方形，在开设冷却管路46时能够通过在四个面钻出四条互相连接的直线管道，而后再封堵钻口，形成冷却管路46，开设冷却管路46的方式较为简单。

本实施例的工作过程及原理：

罗茨泵工作时，转子14压缩空气所产生的热量一部分能够通过转动轴15和端板导入到润滑油中，一部分通过壳体1上设置的加强筋11传导到空气中，后盖4的壳壁中冷却管路46中的冷却液能够吸收润滑油的热量，降低润滑油的温度，以保证持续导热，实现高效散热的目的。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种高效散热的罗茨泵，包括壳体(1)和设置于壳体(1)内的吸入腔，所述吸入腔内设置的两个相反方向同步旋转的转子(14)，其特征在于：所述吸入腔的两端分别为与壳体(1)密封连接的前盖(3)和后盖(4)，所述前盖(3)和后盖(4)均通过端盖(2)与壳体(1)连接，所述转子(14)与端盖(2)之间留有间隙，所述转子(14)与前盖(3)和后盖(4)转动连接，所述后盖(4)内设置润滑油腔(41)，所述后盖(4)的壳体(1)内开设用于冷却润滑油腔(41)的冷却管路(46)。

2.根据权利要求1所述的高效散热的罗茨泵，其特征在于：所述后盖(4)为方型，所述冷却管路(46)呈矩形排布。

3.根据权利要求1所述的高效散热的罗茨泵，其特征在于：所述壳体(1)为方桶形。

4.根据权利要求3所述的高效散热的罗茨泵，其特征在于：所述壳体(1)外固定连接多条加强筋(11)。

5.根据权利要求1所述的高效散热的罗茨泵，其特征在于：两个所述转子(14)的转动轴(15)端部设置互相啮合的齿轮(45)。

6.根据权利要求1-5任一所述的高效散热的罗茨泵，其特征在于：所述端盖(2)采用高导热系数的铜材制作。

7.根据权利要求1所述的高效散热的罗茨泵，其特征在于：所述转子(14)端部设置有轴承(42)，所述轴承(42)安装于与端盖(2)固定连接的轴承(42)座中。

8.根据权利要求1所述的高效散热的罗茨泵，其特征在于：所述转子(14)和端盖(2)之间的侧面缝隙中设置可调垫片(44)。

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