CN101871453A - 一种抽真空用油封式旋片型真空泵 - Google Patents

Abstract

一种抽真空用油封式旋片型真空泵，包括泵体和设置在泵体上部的电动机，电动机用皮带与转子连接，泵体一侧设置有进气管道，另一侧设置有油箱，在该油箱的上部设置有防喷油装置，油箱下部设置有污油分离槽，污油分离槽内设置有过滤网板。本发明占地面积小，泵体本身重量轻，转子切点设计在泵体内的下端使得电动机负载大大降低，清洁污油及颗粒状杂质方便等优点，适用于各种医药、真空干燥、镀膜、覆膜、化工、轻工、石油、冶金等领域。

Description

一种抽真空用油封式旋片型真空泵

技术领域

本发明涉及一种真空泵，属于喷射泵领域，尤其涉及装置中的流体是因其他流体流动速度产生压降而引起的真空泵领域，更具体为一种油封式机械真空泵。

背景技术

真空泵是对密封容器抽除气体的基本设备之一，目前广泛应用于医药、真空干燥、镀膜、覆膜、化工、轻工、石油冶金等各个行业中。在抽真空***中，真空泵可单独使用，也可与分子泵、增压泵、扩散泵等的超高真空泵连接在一起作为前级泵使用。

真空泵可以抽除密封容器中的干燥气体，若附有气镇装置，还可以抽除一定量的可凝性气体。但它不适于抽除含氧过高的，对金属有腐蚀性的、对泵油会起化学反应以及含有颗粒尘埃的气体。

真空泵也是真空技术中最基本的真空获得设备之一。真空泵多为中小型泵。真空泵有单级和双级两种。所谓双级，就是在结构上将两个单级泵串联起来。一般多做成双级的，以获得较高的真空度。

真空泵的抽速与入口压强的关系规定如下：在入口压强为1333Pa、1.33Pa和1.33×10^-1(Pa)下，其抽速值分别不得低于泵的名义抽速的95％、50％和20％。

而目前广泛使用的单级式旋片泵是真空泵的一种，具体结构如图1所示，该类型的旋片泵主要由定子、转子、旋片、定盖、弹簧等零件组成。其结构是利用偏心地装在定子腔内的转子(转子的外圆与定子的内表面相切两者之间的间隙非常小)和转子槽内滑动的借助弹簧张力和离心力紧贴在定子内壁的两块旋片，当转子旋转时，始终沿定子的内壁滑动。

如图2所示，为另一种双级旋片式真空泵，该类型是现有的单级旋片式真空泵的改良型，双级旋片式真空泵由两个工作室组成，两室前后串联，同向等速旋转，I室是低真空级，II室是高真空级，被抽气体由进气口进入II室，当进入的气体压力较高时，气体经II室压缩，压强急速增大，被压缩的气体不仅从高级排气阀排出，而且经过中壁通道，进入I室，在I室被压缩，从低级排气阀排出；当进入II室的气体压力较低时，虽经II室的压缩，也推不开高级排气阀排出，气体全部经中壁通道进入I室，经I室的继续压缩，由低级排气阀排出，因此双级旋片式真空泵比单级旋片式真空泵的极限真空高。

如图3所示，上述的单级旋片式真空泵和双级旋片式真空泵，由于结构设计上的问题一般均为卧式，电动机与真空泵平行设置在一机架上，相互之间用皮带连接，造成占地面积大、体积大、电动机功率大、泵油消耗量较多容易对环境造成污染、生产工序繁杂且启动相当不便，具体缺陷如下：

1.单级旋片式真空泵或双级旋片式真空泵浪费资源、污染环境。

由于现有技术下的真空泵为防止喷油，在油箱内多装了几层挡油板，从而扩大了油箱及泵体的体积。但是由于挡油板的层次较多使泵油在排气过程中产生了多次撞击，使油滴变为很轻的油雾随气体排放在大气中，如被抽容器较大则抽除大气时间增加，使油雾在排气口积累至特定温度后又变为油滴，随气体喷出，形成喷油。不但造成了油的浪费和不易清洗，而且严重污染了周围的工作环境。

2.单级旋片式真空泵或双级旋片式真空泵的油箱庞大、泵体不但质量重，而且给生产加工带来了诸多困难，主要表现在难以控制加工精度，无法批量生产，浪费多种资源。由于在泵体的***大部分被油箱覆盖，散热性能较差因而必须采取水冷方式，这在极大程度上浪费了水资源。

3.单级旋片式真空泵或双级旋片式的电动机与真空泵平行设置在一机架上，相互之间用皮带连接，启动时会产生径向震动，电动机功率越大，产生的震动也越大，非但会引起真空泵本身的偏移，而且噪声污染严重。

4.如图1及图3所示，现有的单级旋片式真空泵或双级旋片式真空泵由于其切点在泵体的最上端，造成整台泵的上方太重，下方较轻，只有加大占地面积才能使泵稳定运转。且因结构所限，要求油箱必须在切点的上方，所以停止使用时，泵油会慢慢返流至泵腔内，停留在转子下端的空间。在二次启动时，由于液体无法被压缩，又不能及时排除从而加重了电动机的负荷，鉴于此，只有加大电动机功率，才能使泵启动，极大地浪费了电能，效率不高。

随着旋片泵的应用领域日益拓宽，其应用数量不断增加。对于缩小泵的体积，减轻泵的重量，降低能源消耗，防止泵油污染环境等要求业已成为技术人员刻不容缓的责任。所以现迫切需要一种能防止喷油且易清洗，占地面积小，体积小，电动机负荷小但仍能保持原有产能的真空泵。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种抽真空用油封式旋片型真空泵，通过设计了防喷油装置，并调整了电动机和泵体的设置，改变了切点等技术手段解决了上述问题。

本发明的抽真空用油封式旋片型真空泵具体结构如下所述：

一种抽真空用油封式旋片型真空泵，包括泵体和电动机，其特征在于：

所述的电动机设置在泵体的上部并用皮带与转子连接；

将电动机设置在泵体的上部并用皮带与转子连接，这种垂直上下的传动方式，利用地球引力从而降低了泵体振动，且大大节省了占地面积。

所述的泵体内设置的转子的转动中心点位于泵体的中心点的下方，转子的切点为泵体内表面下部与转子外缘的接触处；

本发明在切点方面作了新的改进，将切点改为泵体下方的一个垂直±30℃之间，使电动机负荷大大减小，提高了效率的同时也减少了能源的消耗，且由于切点的变化使得重心处于整个真空泵的最下端，稳定性较好。

所述的泵体一侧设置有进气管道，另一侧设置有油箱，在该油箱的上部设置有防喷油装置。

根据本发明的一种抽真空用油封式旋片型真空泵，其特征在于，所述的防喷油装置包括排气盖、油雾吸附网、油雾搜集器，油气导向口和回油口，油雾搜集器为圆柱形罐状结构，其中排气盖设置在油雾搜集器的上方，油雾吸附网设置在油雾搜集器的内壁上，油气导向口设置在油雾搜集器的罐体外部的一侧并与油箱的上部连接，回油口设置在油雾搜集器的下部并通过回油管与油箱内部连接。

重新设计的防喷油装置，使在防喷油方面有了重大改进，不再使用档油板，从而缩小了油箱和泵体的体积，减轻了泵的质量，回油口设置在防喷油装置的下方使油可以顺着回油管返回油箱。

根据本发明的一种抽真空用油封式旋片型真空泵，其特征在于，所述的油箱的下部设置有与防喷油装置配套使用的污油分离槽。

在油箱侧设置的与防喷油装置配合使用的污油分离槽，使得在过滤微颗粒方面，无须拆卸管道，即可抽出过滤网板进行清洗，操作安装相当方便。

根据本发明的一种抽真空用油封式旋片型真空泵，其特征在于，所述的油雾搜集器的两端为圆形或椭圆型。

圆形或椭圆型的油雾搜集器(防喷油装置)利用了地球引力使油自然下滑至回油口，适用于各种类型的真空泵，具有可通用性。

使用本发明的抽真空用油封式旋片型真空泵获得了如下的有益效果：

1.将原有的电动机与真空泵平行设置在一机架的结构改为将电动机放在泵体的上方，与原来的平行设置易产生径向震动相比，这种垂直上下的传动方式，利用地球引力从而降低了振动，且大大节省了占地面积。

2.设计了防喷油装置，使在防喷油方面有了大的突破，不再使用档油板，从而缩小了油箱和泵体的体积，减轻了泵的质量。

3.在切点方面作了新的改进，将切点改为泵体下方的一个垂直±30℃之间，使电动机负荷大大减小，提高了效率的同时也减少了能源的消耗，且由于切点的变化使得重心处于整台真空泵的最下端，稳定性较好。

4.在油箱侧设置有与防喷油装置配合使用污油分离槽，使得在过滤微颗粒方面，无须拆卸管道，即可抽出过滤网板进行清洗，改变了整台泵的结构，优化了其他已有的性能。操作安装相当方便。

附图说明

图1为现有技术下的单级真空泵的具体结构示意图；

图2为现有技术下双级真空泵的工作示意图；

图3为带电动机的现有技术下的双级真空泵的整体结构示意图；

图4为本发明的抽真空用油封式旋片型真空泵的具体结构示意图；

图5为本发明的抽真空用油封式旋片型真空泵的防喷油装置的主视图；

图6为本发明的抽真空用油封式旋片型真空泵的防喷油装置的侧视图。

图中：A-进气空间，B-抽真空空间，C-出气空间，D-切点，1-泵体，2-旋片，3-转子，4-弹簧，5-排气阀，6-挡油板，7-油箱盖，8-排气口，9-进气口，10-油箱，11-进气管，12-真空泵油，13-电动机，14-回油口，15-防喷油装置，16-排气盖，17-油雾吸附网，18-油雾搜集器，19-油气导向口，20-污油分离槽，21-过滤网板，22-皮带，23-回油管。

具体实施方式

下面通过附图及实施例对本发明做进一步的描述。

如图4所示，本发明的抽真空用油封式旋片型真空泵的转子3偏心安装在泵体(静子)1内的下部，切点D位于转子的外圈与泵体的内表面的下部，转子开有旋片槽，槽内装上旋片2，旋片外缘与泵体内表面的间隙为2～3微米。

工作时电动机13通过皮带22带动转子3旋转，旋片2靠离心力和弹簧4的张力使其顶端与泵体内壁始终保持接触，沿泵体内壁滑动。旋片把转子和泵体1所形成的月牙形的空间分割成进气空间A、抽气空间B和出气空间C三个封闭的空间。

若转子3按图4中箭头的方向旋转时，A空间的容积增加，压力降低，气体经进气口9吸入，此时处于吸气过程；随着B空间的缩小，压力开始增加，处于压缩过程；C空间的容积进一步缩小，当压力超过排气压力时，气体推开油箱10的排气阀片5，通过真空泵油12向防喷油装置15内排气，由于电动机带动真空泵内的转子连续运转，不断的进行着吸气、压缩、排气过程。从而达到连续抽真空的目的。

排气阀片5浸在真空泵油12里以防止大气流入泵中，油通过每次排气阀片被气体顶出时进入泵体内腔，使泵体内腔内所有运动的表面被油覆盖，形成了吸气腔与排气腔的密封，同时油还充满了整个空间，以消除它们对极限真空的影响。

本发明的抽真空用油封式旋片型真空泵由于在油箱上部设置有防喷油装置15，油气进入油箱10再通过油气导向口19进入防喷油装置，再通过防喷油装置上部的排气盖16进入大气，其余的油则被防喷油装置的油雾收集器18内壁设置的油雾吸附网17吸入，由于油雾收集器内壁是圆形或椭圆形或规则形状，由于地球引力的作用，油沿着内壁开始下滑，而不会被气体再次带起，最后沉积到油雾收集器的底部，通过回油口14再进入回油管23返回油箱10，而现有技术下的真空泵由于使用挡油板6作为阶梯平装在油箱内，当油被气体带到挡油板时，油开始下滑，但挡油板是平/斜装的，油无法沿着板面下滑，在滴下时，又被第二、三次的气体压力喷向空中，从排气口8排出造成喷油现象。

另外，本发明的抽真空用油封式旋片型真空泵在须清洁时只要抽出油箱下部设置的与防喷油装置配合使用污油分离槽20的过滤网板21进行清洗即可，无须拆卸管道，而现有技术下的真空泵要拆除管道及拆下所有装置及附件后才可以取出过滤装置。

本发明的抽真空用油封式旋片型真空泵，抽速范围在2-200升/秒。实际抽速为泵口的压力在一定范围内保持一定的抽速，当泵口压力较低时，其实际抽速下降。达到极限压(真空)时，实际抽速为零，具体实施例如下所述：

实施例1

本发明的抽真空用油封式旋片型真空泵的抽速为50升/秒时，电动机功率负载3kw，产生工作压力为35帕，抽速压力为35帕。

实施例2

本发明的抽真空用油封式旋片型真空泵的抽速为100升/秒时，电动机负载功率5.5kw，产生工作压力为70帕，抽速压力为70帕。

实施例3

本发明的抽真空用油封式旋片型真空泵的抽速为150升/秒时，电动机功率负载11kw，产生工作压力为105帕，抽速压力为105帕。

极限压力及真空度：单级泵为1pa，双级泵为6×10^-2pa(0.06pa)。

此压力为我国现行规定使用压缩式真空计来测量其极限压力。

本发明的抽真空用油封式旋片型真空泵与现有技术的下的真空泵相比具有占地面积小，泵体本身重量轻，转子切点设计在泵体内的下端使得电动机负载大大降低，清洁污油及颗粒状杂质方便等优点，适用于各种医药、真空干燥、镀膜、覆膜、化工、轻工、石油冶金等领域，具有广阔的市场前景。

Claims (4)

1.一种抽真空用油封式旋片型真空泵，包括泵体(1)和与其连接的电动机(13)，其特征在于：

所述的电动机(13)设置在泵体(1)的上部并用皮带(22)与转子(3)连接；

所述的泵体(1)内设置的转子(3)的转动中心点位于泵体的中心点的下方，转子的切点(D)为泵体内表面下部与转子外缘的接触处；

所述的泵体(1)一侧设置有进气管道(9)，另一侧设置有油箱(10)，在该油箱的上部设置有防喷油装置(15)。

2.如权利要求1所述的一种抽真空用油封式旋片型真空泵，其特征在于，所述的防喷油装置(15)包括排气盖(16)、油雾吸附网(17)、油雾搜集器(18)，油气导向口(19)和回油口(14)，油雾搜集器为圆柱形罐状结构，其中排气盖设置在油雾搜集器的上方，油雾吸附网设置在油雾搜集器的内壁上，油气导向口设置在油雾搜集器的罐体外部的一侧并与油箱(10)的上部连接，回油口设置在油雾搜集器的下部并通过回油管(23)与油箱内部连接。

3.如权利要求1所述的一种抽真空用油封式旋片型真空泵，其特征在于，所述的油箱(10)的下部设置有与防喷油装置(15)配套使用的污油分离槽(20)，污油分离槽内设置有过滤网板(21)。

4.如权利要求2所述的一种抽真空用油封式旋片型真空泵，其特征在于，所述的油雾搜集器(18)的两端为圆形或椭圆型。

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