CN107762896A - 一种真空泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种真空泵，包括泵体、与泵体前端可拆卸连接的泵盖、偏心安装在泵体内的叶轮、泵轴和与泵轴一体设置的电机，所述泵盖的侧端面上分格设置排气腔、进气腔、汽蚀保护供水腔和泵供水腔，所述泵盖的侧端面分别设置有连通汽蚀保护供水腔的汽蚀保护供水口和连通泵供水腔的泵供水口，所述泵盖上在汽蚀保护供水腔和泵供水腔之间还设置有放水口，所述叶轮通过键连接安装设置在泵轴上且长径比为0.5，所述叶轮与泵盖之间设置有圆盘、柔性阀片和刚性阀片盖板，所述泵体的后端面一体化设置有连接电机前端的连接部，所述泵体的吸气量为10～50m3/h；本发明具有配套功率小，抽气量大的特点，体积小、工效高、绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及抽真空技术领域，尤其涉及一种真空泵。
背景技术
水环泵最初用作自吸水泵，而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等，水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展，水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环泵中气体压缩是等温的，故可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘、含水的气体，因此，水环泵应用日益增多。在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中指示的方向顺时针旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上叶片在水环内有一定的***深度)。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。
目前，现有技术制作的水环真空泵虽种类较多，但普遍达到的吸气量较低，大多仅达到10～1000m3/min，而很多大型的项目或者特殊应用场合常常需要的真空泵气量较大，而一台真空泵往往达不到需求的气量，通常的做法是采用好几台真空泵共同工作，来实现工况要求，但如此操作带来的后果是总配套电机功率大。
基于此，需要一种体积小、工效高、绿色环保的真空泵被设计出来。
发明内容
本发明的目的是解决现有水环真空泵在国内外高档宾馆、酒店及不同洗涤市场中结构设计不够合理、安装困难、功率损耗大，运营成本高等技术问题，得到一种体积小、工效高、绿色环保的真空泵。
本发明是通过以下技术方案实现：
一种真空泵，包括泵体、与泵体前端可拆卸连接的泵盖、偏心安装在泵体内的叶轮、泵轴和与泵轴一体设置的电机；
其中，所述泵盖的侧端面上分格设置排气腔、进气腔、汽蚀保护供水腔和泵供水腔，所述排气腔和进气腔设置在泵盖的侧端面上部，所述汽蚀保护供水腔和泵供水腔设置在泵盖的侧端面的下部，所述泵盖顶部设置有一个连通排气腔的排气口和一个连通进气腔的进气口，所述泵盖的侧端面分别设置有连通汽蚀保护供水腔的汽蚀保护供水口和连通泵供水腔的泵供水口，所述泵盖上在汽蚀保护供水腔和泵供水腔之间还设置有放水口，所述叶轮通过键连接安装设置在泵轴上且长径比为0.5，所述叶轮与泵盖之间设置有圆盘、柔性阀片和刚性阀片盖板，所述泵体的前端面内设置有止口，所述止口沿叶轮方向依次嵌入设置有刚性阀片盖板、柔性阀片和圆盘，所述圆盘上设置有与叶轮对应偏心设置的安装孔、与进气腔对应的吸气口以及与排气腔对应的排气口，所述吸气口与排气口左右对称设置，所述吸气口的面积大于排气口的面积，所述吸气口的内侧边的圆心与安装孔的圆心重合，所述吸气口的弧形边下部延长线的下方设置有两个吸气调节孔，所述排气口的弧形边下部延长线的下方设置有两排弧形设置的柔性排气口，所述排气口与圆盘边缘之间设置有两个螺丝孔，所述柔性阀片上设置有与柔性排气***动对应的四个手指状柔性片，所述柔性片之间的连接处以及柔性片的端部分别设有圆弧部，刚性阀片盖板与柔性阀片相适配，所述泵体的后端面一体化设置有连接电机前端的连接部，所述泵体的吸气量为10～50m3/h。
本发明进一步改进在于，所述叶轮的长度为60mm，外圆直径为120mm，且与泵轴为过盈配合。
本发明进一步改进在于，所述叶轮的端部设置有可进行物理性自锁的叶轮螺母。
本发明进一步改进在于，所述叶轮为开式叶轮，所述叶轮包括轮毂和与轮毂一体成型的叶片，所述叶片以轮毂中心呈渐开线状均匀分布在轮毂周围，所述轮毂内设置有键槽和供泵轴穿过的轴孔，所述轮毂沿泵轴伸出的前端与轮毂连接处为圆弧过渡。
本发明进一步改进在于，所述柔性排气口每四个一组呈矩形排列，共有两组，呈弧线排列在排气口的弧形边下部延长线的下方。
本发明进一步改进在于，所述柔性阀片上的前两个柔性片长度相同，后两个柔性片长度相同，且前两个柔性片长度大于后两个柔性片的长度。
本发明进一步改进在于，所述泵盖、圆盘、叶轮、泵体均为铸造一体化成型。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明设计有独特的汽蚀保护装置，以确保该泵整体工作效率的连续性；
2、本发明通过将泵的传动轴与电机轴共用，使产品的结构更紧凑、轻便，也解决了小型真空泵工作时的振动问题，使用户可以简易安装及维修使用；
3、本发明通过设置独特结构的柔性阀片与圆盘相结合，可满足不同吸气压力下吸气量变化的要求，避免过压缩或压缩不足，使水环真空泵始终在各种真空度状态下都能平稳高效的运行；
4、本发明中将叶轮装上防旋转键，并用设置叶轮螺母物理性自锁，使叶轮的运动更加稳定；
5、本发明具有配套功率小(小于4KW)，抽气量大的特点，抽吸气量范围在10～50m3/h，抽吸最低绝对压力是3.3KPa，出口压力为1个大气压(101.3KPa)，实现了体积小、工效高、绿色环保。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明圆盘4的结构示意图；
图3为本发明柔性阀片7的结构示意图；
图4为本发明刚性阀片盖板8的结构示意图；
图5为本发明刚性阀片盖板8的侧视图；
图6为本发明叶轮3的侧剖视图；
图7为本发明叶轮3的主视图；
图8为本发明泵盖的结构示意图；
图9为本发明泵体的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1至图9，一种真空泵，包括泵体2、与泵体2前端可拆卸连接的泵盖5、偏心安装在泵体2内的叶轮3、泵轴1和与泵轴1一体设置的电机9；
其中，所述泵盖5的侧端面上分格设置排气腔51、进气腔54、汽蚀保护供水腔58和泵供水腔59，所述排气腔51和进气腔54设置在泵盖5的侧端面上部，所述汽蚀保护供水腔58和泵供水腔59设置在泵盖5的侧端面的下部，所述泵盖5顶部设置有一个连通排气腔51的排气口52和一个连通进气腔54的进气口53，所述泵盖5的侧端面分别设置有连通汽蚀保护供水腔58的汽蚀保护供水口55和连通泵供水腔59的泵供水口57，所述泵盖5上在汽蚀保护供水腔58和泵供水腔59之间还设置有放水口56，所述叶轮3通过键连接安装设置在泵轴1上且长径比为0.5，所述叶轮3与泵盖5之间设置有圆盘4、柔性阀片7和刚性阀片盖板8，所述泵体2的前端面内设置有止口21，所述止口21沿叶轮3方向依次嵌入设置有刚性阀片盖板8、柔性阀片7和圆盘4，所述圆盘4上设置有与叶轮3对应偏心设置的安装孔、与进气腔54对应的吸气口41以及与排气腔51对应的排气口42，所述吸气口41与排气口42左右对称设置，所述吸气口41的面积大于排气口42的面积，大面积的吸气口41是保证被抽吸气体能顺利和不断的补充，小面积的排气口42是保证被抽吸气体的连续排出，使真空泵正常运行，所述吸气口41的内侧边的圆心与安装孔的圆心重合，所述吸气口41的弧形边下部延长线的下方设置有两个吸气调节孔45，所述排气口42的弧形边下部延长线的下方设置有两排弧形设置的柔性排气口43，所述排气口42与圆盘4边缘之间设置有两个螺丝孔44，用于安装柔性阀片7和刚性阀片盖板8，所述柔性阀片7上设置有与柔性排气口43活动对应的四个手指状柔性片，所述柔性片之间的连接处以及柔性片的端部分别设有圆弧部，能够实现在不同的气体压力下，通过柔性阀片7的部分开闭调节气体的排出量，刚性阀片盖板8与柔性阀片7相适配，控制柔性阀片7的最大展开度，从而有效地控制该产品的真空度，所述泵体2的后端面一体化设置有连接电机9前端的连接部，所述泵体2的吸气量为10～50m3/h，抽吸最低绝对压力是3.3KPa，出口压力为1个大气压(101.3KPa)。在上述方案中，由于泵盖5的分格设置，将气体的吸入和排出进行隔开，确定气体的进出方向，提供泵工作液的通道，以保证水环真空泵正常工作时的不断补水。水环真空泵正常工作时须三个通道在密封情况下各自发挥作用，且互不干扰，同时设置汽蚀保护口，防止装置长期受到冲击力反复作用以及液体中微量溶解氧的化学腐蚀作用，局部表面出现斑痕和裂纹甚至损坏。
具体实施时，所述叶轮3的长度为60mm，外圆直径为120mm，且与泵轴1为过盈配合，使泵体内的水能够紧紧的贴在泵体内壁上并形成水环，运转时性能稳定。
具体实施时，所述叶轮3的端部设置有可进行物理性自锁的叶轮螺母6，防止叶轮3产生松动，保证工作过程的稳定性。
具体实施时，所述叶轮3为开式叶轮，所述叶轮3包括轮毂和与轮毂一体成型的叶片32，所述叶片32以轮毂中心呈渐开线状均匀分布在轮毂周围，所述轮毂内设置有键槽34和供泵轴穿过的轴孔33，所述轮毂沿泵轴1伸出的前端与轮毂连接处为圆弧过渡31，开式叶轮便于气体的吸入与排出，且开式叶轮的端面与圆盘4之间的间隙被液体封闭，叶轮3对液体产生离心力，叶轮3在旋转的前半转密封容积逐渐缩小，使气体从排气口排出，轮毂沿泵轴1伸出的前端与轮毂连接处的圆弧过渡31可以避免气体的沉积，防止气体在高温高压下对叶轮3的汽蚀。
具体实施时，所述柔性排气口43每四个一组呈矩形排列，共有两组，呈弧线排列在排气口42的弧形边下部延长线的下方，降低抽气能耗，保持工作状态的平衡。
具体实施时，所述柔性阀片7上的前两个柔性片长度相同，后两个柔性片长度相同，且前两个柔性片长度大于后两个柔性片的长度。
采用上述相配合的圆盘4与柔性阀片7，成倍的提升了液环真空泵的抽气效率，并致使泵体2径向受力自动平衡，延长使用寿命，每旋转一周，每个体积单元可进行两次气体压缩和膨胀过程，大幅降低抽气能耗。
具体实施时，所述泵盖5、圆盘4、叶轮3、泵体2均为铸造一体化成型，可以选择环保型铝合金制成，压模工艺确保了零件的精细曲线和形状的稳定，使零件的高精度质量始终得到控制和保证。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种真空泵，其特征在于，包括泵体、与泵体前端可拆卸连接的泵盖、偏心安装在泵体内的叶轮、泵轴和与泵轴一体设置的电机；
其中，所述泵盖的侧端面上分格设置排气腔、进气腔、汽蚀保护供水腔和泵供水腔，所述排气腔和进气腔设置在泵盖的侧端面上部，所述汽蚀保护供水腔和泵供水腔设置在泵盖的侧端面的下部，所述泵盖顶部设置有一个连通排气腔的排气口和一个连通进气腔的进气口，所述泵盖的侧端面分别设置有连通汽蚀保护供水腔的汽蚀保护供水口和连通泵供水腔的泵供水口，所述泵盖上在汽蚀保护供水腔和泵供水腔之间还设置有放水口，所述叶轮通过键连接安装设置在泵轴上且长径比为0.5，所述叶轮与泵盖之间设置有圆盘、柔性阀片和刚性阀片盖板，所述泵体的前端面内设置有止口，所述止口沿叶轮方向依次嵌入设置有刚性阀片盖板、柔性阀片和圆盘，所述圆盘上设置有与叶轮对应偏心设置的安装孔、与进气腔对应的吸气口以及与排气腔对应的排气口，所述吸气口与排气口左右对称设置，所述吸气口的面积大于排气口的面积，所述吸气口的内侧边的圆心与安装孔的圆心重合，所述吸气口的弧形边下部延长线的下方设置有两个吸气调节孔，所述排气口的弧形边下部延长线的下方设置有两排弧形设置的柔性排气口，所述排气口与圆盘边缘之间设置有两个螺丝孔，所述柔性阀片上设置有与柔性排气***动对应的四个手指状柔性片，所述柔性片之间的连接处以及柔性片的端部分别设有圆弧部，刚性阀片盖板与柔性阀片相适配，所述泵体的后端面一体化设置有连接电机前端的连接部，所述泵体的吸气量为10～50m3/h。
2.根据权利要求1所述的一种真空泵，其特征在于：所述叶轮的长度为60mm，外圆直径为120mm，且与泵轴为过盈配合。
3.根据权利要求1所述的一种真空泵，其特征在于：所述叶轮的端部设置有可进行物理性自锁的叶轮螺母。
4.根据权利要求1所述的一种真空泵，其特征在于：所述叶轮为开式叶轮，所述叶轮包括轮毂和与轮毂一体成型的叶片，所述叶片以轮毂中心呈渐开线状均匀分布在轮毂周围，所述轮毂内设置有键槽和供泵轴穿过的轴孔，所述轮毂沿泵轴伸出的前端与轮毂连接处为圆弧过渡。
5.根据权利要求1所述的一种真空泵，其特征在于：所述柔性排气口每四个一组呈矩形排列，共有两组，呈弧线排列在排气口的弧形边下部延长线的下方。
6.根据权利要求1所述的一种真空泵，其特征在于：所述柔性阀片上的前两个柔性片长度相同，后两个柔性片长度相同，且前两个柔性片长度大于后两个柔性片的长度。
7.根据权利要求1所述的一种真空泵，其特征在于：所述泵盖、圆盘、叶轮、泵体均为铸造一体化成型。
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- 2017-11-27 CN CN201711207623.6A patent/CN107762896B/zh active Active
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