高速扩散泵的制作方法

本实用新型涉及真空机械设备领域，具体涉及一种高速扩散泵。

背景技术：

高速扩散泵又叫油扩散泵，是获得高真空的主要设备，广泛用于真空冶炼、真空镀脱、空间模拟试验和对油污染不敏感的一此真空系统中。通常的油扩散泵采用水冷却系统，主要由泵体、扩散喷嘴、喷射喷嘴、蒸气导管、油锅、加热器、水冷却系统和前级挡油器部分组成。当油扩散泵用前级泵顶抽到低于7帕真空时，油锅可开始加热。油沸腾时沿蒸气导管上升至喷嘴处喷出高速的油蒸气射流，被抽气体分子扩散到蒸气射流中，与定向运动的油蒸气分子碰撞。气体分子因此而获得动量，产生和油蒸气分子运动方向相同的定向流动。射流射向被冷却的泵壁，油蒸气被冷凝，释出气体分子，并被逐级的携带、压缩最后被前级泵抽走而达到抽气目的。

泵油的蒸气压直接影响泵的真空性能。但油扩散泵所使用的任何泵油，都是蒸气压不同的多组分的混合物。因此，要提高油扩散泵的抽气和真空性能，泵在工作中自身还要对泵油进行分馏和净化。分馏目的是使高蒸气压组分的油不进入高真空工作喷嘴（高真空端的喷嘴）；净化目的是使高蒸气压组分的油在工作过程中不断为前级泵所抽除，使油逐渐趋于纯净。

泵油分馏主要是利用泵油各组分的蒸发温度不同，使它们分别在不同的锅炉面积上蒸发。当工作后冷凝回流的泵油流到有保温罩部分的泵壁时，油即得到预加热，随即流到油锅周边,经锅底环形加热器加热,轻馏分的油达到蒸发温度便在外层蒸发而进入低真空工作喷嘴 (靠近前级泵的喷嘴);未能蒸发的某些轻馏分油也因比重较其他馏分油小而浮到油面上。由于外层蒸气导管的限制，这部分馏分蒸发后仍进入低真空工作喷嘴。重馏分的油在外层蒸气导管中因未达到蒸发温度而未蒸发，遂从外层由锅底间的缝隙流到油锅中心蒸发，进入高真空工作喷嘴。轻、重馏分的油蒸气这样分道供给低真空工作喷嘴和高真空工作喷嘴这一过程谓之分馏。从喷射喷嘴喷出的油蒸气在前级得不到充分的冷却，蒸气中的轻馏分即未能完全冷凝而被前级泵抽除。如此循环工作，泵油中的轻馏分便越来越少，重馏分的比例则越来越大，泵油便逐渐趋于纯净。这一过程谓之净化。泵油的分馏和净化，对提高泵的极限真空有重要作用。因此这整个过程的顺利实现，尤其重要的一点是冷却要均匀、快速，不能出现油打到泵壁却未冷却的情况。而目前采用的环管冷却管的形式，冷却效率太低且冷却不均匀，对于实现泵油的分馏和净化，对提高泵的极限真空很有限。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题在于，提供一种冷却效果好、冷却效率高，且能提高泵的极限真空的高速扩散泵。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：高速扩散泵，包括泵体、冷却水壁和加热盘管，所述冷却水壁为环绕泵体设置的一个等厚环形筒或为两个等厚半环形筒组合而成，在冷却水壁上设有入水口和出水口。将以往冷却水管环绕的方式改成整个包裹泵体的冷却水壁，冷却效果更好、更快。

作为本实用新型高速扩散泵的进一步改进，冷却水壁为一体成型的环形筒状，入水口沿着冷却水壁由上至下设有若干个，出水口设置在冷却水壁的顶面，高度最高的入水口低于出水口的高度。由上至下设有若干个入水口，这样一起入水，保证冷却水的注入由各个高度注入，也避免了先冷却泵体下部后冷却其上部的不均匀性。

作为本实用新型高速扩散泵的进一步改进，入水口与冷却水壁的圆周表面处的切线夹角在30°至60°之间，上下相邻的入水口不在冷却水壁的同一母线上，出水口设置在冷却水壁的顶面，高度最高的入水口低于出水口的高度。这样的设置使得注入的冷却水沿着泵体圆周表面注入，使得冷却水的添加方式更柔和，也增加了从高处注入的冷却水与泵体外壁的接触时间，冷却效率得到提高；并且环绕设置而非上下一条线地设置入水口也是保证从泵体外壁各个方向都有冷却水注入，使得冷却过程更均匀。

作为本实用新型高速扩散泵的另一种改进，冷却水壁为两个等厚半环形筒组合而成，两个半环形筒的筒壁焊接组成整个冷却水壁，两个半环形筒的其中一个接触筒壁的上部设有连接两个半环形筒的管道，管道采用和半环形筒相同的材质焊接在两个半环形筒上。

作为本实用新型高速扩散泵的进一步改进，入水口和出水口各设有一个，入水口设置在其中一个半环形筒的下部，出水口设置在另一个半环形筒的顶面。这样的设置入水口少，结构简单，相比于整个圆环形筒的冷却水壁，只需原先一半的时间即可完成从高度上覆盖整个冷却范围的冷却，先将半个圆环形筒中的冷却水注满后再通过管道实现另一个半圆环形筒中的冷却水的注入。

作为本实用新型高速扩散泵的进一步改进，入水口设有两个，分别设置在两个半环形筒的下部，所述出水口设有一个，设置在任意一个半环形筒的顶面。这样的设置可以让下部两个入水口同时注入冷却水，保证高度上和径向都能快速均匀地冷却。

本实用新型将原先的冷却水管改成冷却水壁，整个将泵体的外壁包裹覆盖，冷却效果好、冷却速率快，更助于蒸气中的轻馏分即未能完全冷凝而被前级泵抽除，对提高泵的极限真空有重要作用。通过环绕设置高度不等的入水口，使得冷却水壁的冷却过程能兼顾不同高度而非先冷却下部；而采用两个半环形筒的设置则可以减少入水口的设置使得结构简单但仅用一半时间就能从高度上覆盖整个冷却的范围。由上至下若干个入水口的设置可以一起入水，保证冷却水的注入由各个高度注入，也避免了先冷却泵体下部后冷却其上部的不均匀性；入水口角度的设置使得注入的冷却水沿着泵体圆周表面注入，使得冷却水的添加方式更柔和，也增加了从高处注入的冷却水与泵体外壁的接触时间，冷却效率得到提高。

附图说明

图1为本实用新型高速扩散泵实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型高速扩散泵实施例二的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为本实用新型高速扩散泵实施例三的结构示意图；

图5为图4的分解示意图；

图6为本实用新型高速扩散泵实施例四的结构示意图。

图中：1、泵体 2、冷却水壁 3、加热盘管 4、入水口 5、出水口 6、管道。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的以及效果有更加清楚地了解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

实施例一：

如图1所示，高速扩散泵，包括泵体1、冷却水壁2和加热盘管3，所述冷却水壁2为环绕泵体1设置的一个等厚环形筒或为两个等厚半环形筒组合而成，在冷却水壁2上设有入水口4和出水口5。冷却水壁2为一体成型的环形筒状，入水口4沿着冷却水壁2由上至下设有若干个，出水口5设置在冷却水壁2的顶面，高度最高的入水口4低于出水口5的高度。

工作过程为：从若干个入水口一起注入冷水，直至注满整个冷却水壁2，然后水自出水口5排出，入水口的冷水继续注入，起到持续冷却的作用。

实施例二：

与实施例一的不同在于：如图2、图3所示，入水口4与冷却水壁2的圆周表面处的切线夹角在30°至60°之间，上下相邻的入水口4不在冷却水壁2的同一母线上，出水口5设置在冷却水壁2的顶面，高度最高的入水口4低于出水口5的高度。

工作过程同实施例一，但由于环绕设置入水口，且与外壁呈一定角度设置，使得注入的冷却水不是直接打到冷却水壁的与泵体外壁接触的表面，而是几乎顺着冷却水壁的与泵体外壁接触的表面，这样增强了刚开始时冷却的效果。

实施例三：

与实施例一的不同在于：如图4、图5所示，冷却水壁2为两个等厚半环形筒组合而成，两个半环形筒的筒壁焊接组成整个冷却水壁2，两个半环形筒的其中一个接触筒壁的上部设有连接两个半环形筒的管道6，管道6采用和半环形筒相同的材质焊接在两个半环形筒上。入水口4和出水口5各设有一个，入水口4设置在其中一个半环形筒的下部，出水口5设置在另一个半环形筒的顶面。

工作过程为：从入水口注入冷水，直至注满半个冷却水壁2，然后通过管道6流入另一个半环形筒内，直至全部注满后自出水口5排出，入水口的冷水继续注入，起到持续冷却的作用。

实施例四：

与实施例三的不同在于：如图6所示，入水口4设有两个，分别设置在两个半环形筒的下部，所述出水口5设有一个，设置在任意一个半环形筒的顶面。

工作过程同实施例三，不过两边都注入冷却水，注满后自出水口5排出，入水口的冷水继续注入，起到持续冷却的作用。

以上内容是结合具体的优选技术方案对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。