本发明涉及透平机械领域，特别涉及一种双端入口多级高速透平真空泵,适用于石油、化工、电力、轻纺、造纸、医药等领域。
背景技术：
随着社会的进步与工业的现代化发展，真空应用技术在生产和科学研究领域中对其抽气量与真空度范围的要求越来越宽，通常情况下，由真空泵和其他设备组成真空系统,广泛应用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药、食品、电子、冶金、航天等领域,而目前市场上应用较广泛的传统真空泵产品主要有液环式真空泵、旋片式真空泵、往复式真空泵和罗茨真空泵等。
液环泵属于粗真空泵，转子偏心安装在泵体内,旋转时以水作为工作液体,靠泵腔容积的变化实现吸气、压缩和排气,所以,需要消耗水与作用于水的能耗，转速一般低于3000r/min,虽然在国内石油、化工、电力、轻纺、造纸等领域仍有着较大的市场。但一般存在真空度与效率低等问题，效率一般在30％左右，最高也只有50％。
旋片式真空泵是一种机械式低压真空泵,带有弹簧的二个或以上旋片的转子偏心安装在泵体内,旋转时,以油作为密封介质,靠离心力和弹簧的弹力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触与滑动,周期性地改变进排气口容积来实现吸气与排气,所以,需要消耗油与作用于油的能耗,效率较低,同时抽气量也较小。
往复真空泵属于容积式真空泵，通过连杆曲轴机构在曲轴箱内运动使活塞在气缸中作往复运动，周期性地改变吸排气腔的容积，并依靠吸排气阀的作用完成吸排气动作，从而获得真空。往复式真空泵对于抽除腐蚀性或含有颗粒状灰尘的气体是不适用的。往复真空泵属于低真空获得设备，并且对灰尘颗粒等较为敏感。
总之,以上容积式真空泵普遍存在效率低、能耗高、噪音大、抽气量小等不足,尤其是对于需要满足大抽气量要求时,虽然水环真空泵或液环真空泵能满足使用要求,但还存在配置数量多、占地面积大等问题。随着时代的进步发展，现代工业化的快速向前推进，目前对大流量、高真空度透平机械设备的需求越来越多，要求也越来越苛刻，对于大抽气量、高效环保稳定可靠的透平机械设备的研究提出以及应用极为迫切。
根据容积式真空泵的不足,同时综合兼顾考虑轴流式真空透平机械抽气量大，效率高但抽吸压力低与离心式真空透平机械具有可满足中高压力抽吸，稳定工况宽等特点，提出了一种双端入口多级高速透平真空泵,并以适应现代工业对大抽气量的真空抽取与压缩设备的高效环保、与真空度集成化等方面的发展需要。
技术实现要素：
为解决现有技术中存在的不足，结合透平机械高效高速的特性，兼顾了轴流式与径流式透平真空泵结构与性能优点，提供一种结构简单，运行平稳的双端入口多级高速透平真空泵，以满足现代工业对高真空度，大抽气量的抽取，节能环保等方面的使用需要。
本发明采用的技术方案为：
整机主要包括外进气段(1)，轴流式叶轮(2)，轴流式导叶(3)，内进气段(4)，径流式叶轮(5)，径流式导叶(6)，排气段(7)，高速电机(8)，轴承(9)和轴承(10)，其特征在于：整机总体采用卧式结构，泵段分别位于高速电机(8)两端呈左右对称形式，整机具有两个气体吸入口(13)，(14)和两个气体排出口(15)，(16)，叶轮为悬臂式，采用轴流式叶轮与径流式叶轮混合使用的结构形式，泵段内既装有轴流式叶轮与导叶，又装有径流式叶轮与导叶，并且径流式叶轮与导叶为多级；
连接方式：
外进气段(1)内分别装有轴流式导叶(3)，内进气段(4)和径流式导叶(6)，并且外进气段与排气段(7)以螺栓连接的方式固接于排气段(7)上，而排气段(7)则安装在高速电机(8)上；
轴流式叶轮安装在轴的端部，位于轴流式导叶内；
径流式叶轮安装在轴上，其中：首级径流式叶轮位于内进气段(4)与径流式导叶形成的腔体内，次级径流式叶轮位于两径流式导叶形成的腔体内，末级径流式叶轮位于径流式导叶(6)与排气段所形成的腔体内；
轴流式叶轮(2)，径流式叶轮(5)，轴承(9)与电机定子(12)均安装与同一根轴(10)上，轴两端装有轴头螺母(11)固定。
一种双端入口多级高速透平真空泵，所述径流式叶轮(2)可为半开式叶轮或闭式叶轮。
一种双端入口多级高速透平真空泵，为提高真空泵的抽吸能力，并且减小整机的尺寸与占地面积，高速透平真空泵需要提高到更高的转速，优选地，所述的轴(10)做成空心轴可降低转子的重量，从而有效提高转子的固有频率，达到更高速稳定的运行。
一种双端入口多级高速透平真空泵，优选地，所述轴承(9)采用磁悬浮轴承以满足本发明中真空泵高速平稳的运行。
一种双端入口多级高速透平真空泵，所述排气段(7)内腔可为环形压出室也可为蜗壳式压出室，其内腔截面可为圆形，梨形或梯形。
一种双端入口多级高速透平真空泵，由于气流先经过了轴前端的轴流式叶轮与导叶，进入到内进气段的内腔之中进行了混合再流入径流式叶轮之中，但由于径流式叶轮的进口直径相对轴流式叶轮外径要小很多，会产生一定的流动变换，所以，为了使气流从轴流式导叶更好更平稳地过渡到径流式叶轮进口，优选地，所述内进气段(4)前腔的轴向宽度l0取为内进气段前腔进口直径d0的0.1-0.18倍。
一种双端入口多级高速透平真空泵，优选地，所述轴流式叶轮叶片数采用26-32枚。
本发明的有益效果为：
(1)兼顾考虑了轴流式真空透平机械与离心式真空透平机械的优缺点，本发明中高速透平真空泵具有抽气量大，效率高，可满足中高压力抽吸，且稳定工况宽等优点。
(2)双端对称入口的结构型式，在满足大流量工况抽吸的同时，可有效消除了透平真空泵的轴向力，整机的稳定性大幅度提升。
(3)空心轴等结构的应用，相对于一般的高速透平真空泵，本发明中的透平机械整机尺寸小紧凑、转速相对更高、高效环保、稳定可靠。
附图说明
图1为本发明一实施例一种双端入口多级高速离心透平真空泵结构简图。
图中，1.外进气段；2.轴流式叶轮；3.轴流式导叶；4.内进气段；5.径流式叶轮；6.径流式导叶；7.排气段；8.高速电机；9.轴承；10.轴；11.轴头螺母；12.电机定子；13.气体吸入口m；14.气体吸入口n；15.气体排出口m；16.气体排出口n；a:首级径流式叶轮；b:次级径流式叶轮；c:末级径流式叶轮；d0:内进气段进口直径；l0:内进气段进口前腔轴向宽度。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行介绍。
如图1所示：
整机主要包括外进气段(1)，轴流式叶轮(2)，轴流式导叶(3)，内进气段(4)，径流式叶轮(5)，径流式导叶(6)，排气段(7)，高速电机(8)，轴承(9)和轴承(10)，其特征在于：整机总体采用卧式结构，泵段分别位于高速电机(8)两端呈左右对称形式，整机具有两个气体吸入口(13)，(14)和两个气体排出口(15)，(16)，叶轮为悬臂式，采用轴流式叶轮与径流式叶轮混合使用的结构形式，泵段内既装有轴流式叶轮与导叶，又装有径流式叶轮与导叶，并且径流式叶轮与导叶为多级，本实施例中径流式叶轮为三级；
连接方式：
外进气段(1)内分别装有轴流式导叶(3)，内进气段(4)和径流式导叶(6)，并且外进气段与排气段(7)以螺栓连接的方式固接于排气段(7)上，而排气段(7)则安装在高速电机(8)上；
轴流式叶轮安装在轴的端部，位于轴流式导叶内；
径流式叶轮安装在轴上，其中：首级径流式叶轮位于内进气段(4)与径流式导叶形成的腔体内，次级径流式叶轮位于两径流式导叶形成的腔体内，末级径流式叶轮位于径流式导叶(6)与排气段所形成的腔体内；
轴流式叶轮(2)，径流式叶轮(5)，轴承(9)与电机定子(12)均安装与同一根轴(10)上，轴两端装有轴头螺母(11)固定。
一种双端入口多级高速透平真空泵，所述径流式叶轮(2)可为半开式叶轮或闭式叶轮。
一种双端入口多级高速透平真空泵，为提高真空泵的抽吸能力，并且减小整机的尺寸与占地面积，高速透平真空泵需要提高到更高的转速，优选地，所述的轴(10)做成空心轴可降低转子的重量，从而有效提高转子的固有频率，达到更高速稳定的运行。
一种双端入口多级高速透平真空泵，优选地，所述轴承(9)采用磁悬浮轴承以满足本发明中真空泵高速平稳的运行。
一种双端入口多级高速透平真空泵，所述排气段(7)内腔可为环为蜗壳式压出室，其内腔截面为圆形。
一种双端入口多级高速透平真空泵，由于气流先经过了轴前端的轴流式叶轮与导叶，进入到内进气段的内腔之中进行了混合再流入径流式叶轮之中，但由于径流式叶轮的进口直径相对轴流式叶轮外径要小很多，会产生一定的流动变换，所以，为了使气流从轴流式导叶更好更平稳地过渡到径流式叶轮进口，优选地，所述内进气段(4)前腔的轴向宽度l0取为内进气段前腔进口直径d0的0.1-0.18倍，本实施例去为0.13倍。
一种双端入口多级高速透平真空泵，优选地，所述轴流式叶轮叶片数采用26-32枚，本实施例中取28枚。
本发明的保护范围不限于上述实施例，也包含本实用新型构思范围内的其它实施例和变形例。