悬臂式转子真空泵的转子冷却装置的制作方法

本实用新型涉及一种转子冷却装置，具体地说是一种悬臂式转子真空泵的转子冷却装置。

背景技术：

目前，异形转子真空泵在医药化工行业应用广泛。异形转子真空泵的主要结构是，在泵壳内设置一对转向相反的转子，包括一个主动转子和一个从动转子，电机驱动主动转子旋转，同时通过一对高精度的同步齿轮带动从动转子在泵壳中做同步高速反向旋转，由此产生抽吸真空的抽吸力。异形转子真空泵在工作时一对互相啮合的转子对气体进行压缩，压缩后产生的热量导致转子温度升高，温升越高，造成的热膨胀变形就越大，因此为了避免两转子之间以及转子与泵壳之间相互摩擦或卡死，就必须在两转子之间以及转子与泵壳之间预留较大的配合间隙。但间隙大了反过来又影响抽真空的效果。现有悬臂式异形转子真空泵的转子是实心结构，不能对转子从内部进行直接冷却。

为了降低异形转子真空泵的工作温升，有些异形转子真空泵是在泵壳和两端的轴承箱上设置冷却水道，以对异形转子端部的轴杆进行冷却，但由于这种冷却方式不是直接作用于异形转子部分，不能对异形转子进行有效降温，因此其冷却效果不理想。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种悬臂式转子真空泵的转子冷却装置，以解决现有异形转子真空泵中存在的对转子冷却效果差的问题。

本实用新型是这样实现的：一种悬臂式转子真空泵的转子冷却装置，包括主动转子、从动转子、分别设置在所述主动转子上部和所述从动转子上部的轴杆以及设置在悬臂式转子真空泵上部的冷却油箱，所述主动转子和所述从动转子并列直立设置在所述泵壳的泵腔中且共轭啮合，所述主动转子和所述从动转子均为横截面为中心对称的S形的异形轴结构；在所述主动转子中和所述从动转子中均制有上开口的封闭内腔，所述主动转子上的轴杆和所述从动转子上的轴杆均设置为空心轴杆，所述主动转子上的所述轴杆的内腔与所述主动转子的封闭内腔连通，所述从动转子上的所述轴杆的内腔与所述从动转子的封闭内腔连通；

在所述主动转子上的轴杆中插接有第一冷却油输送管，所述第一冷却油输送管的下端口插接到所述主动转子的封闭内腔中，所述第一冷却油输送管的上端口延伸到对应的所述轴杆的外部，在所述第一冷却油输送管的外壁面与所述轴杆的内壁面之间设置有用于供冷却油流过的间隙；在所述从动转子的轴杆中插接有第二冷却油输送管，所述第二冷却油输送管的下端插接到所述从动转子的封闭内腔中，所述第二冷却油输送管的上端口延伸到对应的所述轴杆的外部，在所述第二冷却油输送管的外壁面与所述轴杆的内壁面之间设置有用于供冷却油流过的间隙。

在冷却油箱的顶端设置有分别与所述第一冷却油输送管和所述第二冷却油输送管对应设置的冷却油进口，所述第一冷却油输送管的上端口和所述第二冷却油输送管的上端口均穿接在所述冷却油箱上并固定连接在所述冷却油箱上对应的冷却油进口上。

在所述主动转子的轴杆的上部和所述从动转子的轴杆的上部均同轴设置有挡油装置，所述挡油装置包括同轴设置在对应的轴杆外侧的安装套筒和设置在安装套筒中部的外壁面上的挡油环，在安装套筒的外壁面与冷却油箱之间设置有唇形密封圈。

所述冷却油箱的上部设置有封闭的冷却油腔，所述冷却油箱的下部设置有下开口的渗油腔，在所述冷却油箱侧壁上部设置有与冷却油箱内上部的封闭内腔的连通的第一冷却油出口，在所述冷却油箱侧壁底部设置有与冷却油箱下部所述渗油腔连通的第二冷却油出口。

本实用新型的悬臂式转子真空泵是申请人设计的一种新型的异形转子真空泵，其结构是将主动转子和从动转子和泵壳部分设置在泵体的下部，将主动转子和从动转子的支撑及传动部分设置在泵壳的上部，使主动转子和从动转子呈吊挂式的下悬臂结构设置在泵体内，以形成真空泵中转子单端支撑的下悬臂结构。

本实用新型在主动转子和从动转子中均制有上开口的封闭内腔，主动转子上的轴杆和从动转子上的轴杆均为空心轴杆，这样可使外部的冷却油从冷却油箱的冷却油进口进入到对应的异形转子的内腔中，通过冷却油输送管直接进入转子的封闭内腔最下端，再沿封闭内腔向上、沿冷却输油管与转子内壁面之间的间隙向上流动以进入冷却油箱，再从冷却油出口排出，冷却油流动时带走了大部分热量，有效地控制了转子的温升和热膨胀，避免了转子与转子之间以及转子与泵体之间因热膨胀而产生的摩擦或卡死现象，提高了异形转子真空泵运转的稳定性和可靠性。同时，由于控制了转子的温升和热膨胀变形，所以转子与转子之间以及转子与泵体之间不再需要预留较大的间隙，而减小了间隙就能减小气体返流量，提高了异形转子真空泵的抽气速率和真空度。

附图说明

图1是本实用新型应用在悬臂式转子真空泵的工作结构示意图。

图2是本实用新型图1中I处的局部放大图。

图3是本实用新型的图1的A-A向视图。

图中：1、泵壳；2、下轴承箱；3、上轴承箱；4、冷却油箱；4-1、冷却油进口；4-2、第一冷却油出口；4-3、第二冷却油出口；5、下轴承；6、上轴承；7、主动转子；8、从动转子；9、轴杆；10、同步齿轮；11、第一冷却油输送管；12、第二冷却油输送管；13-1、安装套筒；13-2、挡油环；14、唇形密封圈；15、O形密封圈。

具体实施方式

如图1~图3所示，本实用新型应用于申请人设计的悬臂式异形转子真空泵，该悬臂式异形转子真空泵是在泵壳1的上端口设置有下轴承箱2，在下轴承箱2的上部设置有上轴承箱3，在上轴承箱3的上部设置有冷却油箱4。在下轴承箱2中设置有两组并置的下轴承5，在上轴承箱3中设置有两组并置的上轴承6。下轴承箱2与上轴承箱3的端口上下对合，形成容纳主动转子7上部轴杆9和从动转子8上部轴杆9的腔体。在主动转子7的上部和从动转子8的上部均同轴设置有轴杆9，即在主动转子7的上部同轴设置有轴杆9，在从动转子8的上部同轴设置有轴杆9。

主动转子7上的轴杆9从泵壳1的上端口向上依次穿入下轴承箱2和上轴承箱3并由一组下轴承5和一组上轴承进行支撑定位，从动转子8上的轴杆9从泵壳1的上端口向上依次穿入下轴承箱2和上轴承箱3并由一组下轴承5和一组上轴承6进行支撑定位。主动转子7和从动转子8并列直立设置在泵壳1的泵腔中并保持共轭啮合的状态。主动转子7和从动转子8均为横截面为中心对称的S形的异形轴结构，主动转子7和从动转子8上均设置有两个沿周向相反布置的钩形爪部，主动转子7上的两个钩形爪部关于中心对称，从动转子8上的两个钩形爪部关于中心对称。主动转子7横截面的外边沿的最高拐点与最低拐点之间的距离小于从动转子8的最高拐点与最低拐点之间的距离，主动转子7与从动转子8为非接触式共轭啮合，主动转子7与从动转子8之间的配合间隙小于0.4mm。主动转子7与泵壳1的对应的内壁面之间的间隙以及从动转子8的钩形爪部的尖端与泵壳1的对应的内壁面之间的间隙小于0.4mm。泵壳1的内腔结构为两个圆筒腔部分重叠而成的腔体结构。

在主动转子7的轴杆9和从动转子8的轴杆9上分别安装有同步齿轮10，两个轴杆9上的同步齿轮10相互啮合，以实现同步反向旋转，以挤压泵壳1中的气体，产生气体抽吸作用，从而进行抽真空作业。

在主动转子7和从动转子8中均制有上开口的圆筒状的封闭内腔，即封闭内腔的结构采用盲孔结构。主动转子7上的轴杆9和从动转子8上的轴杆9均设置为空心轴杆9，轴杆9的内腔为与轴杆9同轴设置的通孔，轴杆9内腔的内径小于转子内封闭内腔的内径。主动转子7上的轴杆9的内腔与主动转子7的封闭内腔连通，从动转子8上的轴杆9的内腔与从动转子8的封闭内腔连通。在主动转子7上的轴杆9中插接有第一冷却油输送管11，在从动转子8的轴杆9中插接有第二冷却油输送管12。第一冷却油输送管11的下端口插接到主动转子7的封闭内腔中，第一冷却油输送管11的上端口延伸到对应的轴杆9的外部，第二冷却油输送管12的下端插接到从动转子8的封闭内腔中，第二冷却油输送管12的上端口延伸到对应的轴杆9的外部。

在第一冷却油输送管11的外壁面与轴杆9的内壁面之间在第二冷却油输送管12的外壁面与轴杆9的内壁面之间均设置有用于供冷却油流过的间隙。

在冷却油箱4的顶端设置有分别与第一冷却油输送管11和第二冷却油输送管12对应设置的冷却油进口4-1，主动转子7上的轴杆9的上端部和从动转子8的轴杆9的上端部分别延伸到冷却油箱4内，第一冷却油输送管11的上端口和第二冷却油输送管12的上端口分别固定连接在冷却油箱4顶端对应的冷却油进口4-1处。在本实施例中，冷却油箱4的上部设置有封闭的冷却油腔，其下部设置有下开口的渗油腔。在冷却油箱4的冷却油进口4-1处均通过螺栓固定安装有进口法兰，进口法兰的外壁面通过密封圈与冷却油箱4密封连接，第一冷却油输送管11上端的外壁面和第二冷却油输送管12上端的外壁面均与对应的进口法兰的内壁面贴合设置并通过对应的进口法兰固定安装在冷却油箱4的对应的冷却油进口4-1处，第一冷却油输送管11上端的外壁面和第二冷却油输送管12上端的外壁面均通过焊接的方式与对应的进口法兰固定连接。第一冷却油输送管11的顶面和第二冷却油输送管12的顶面均低于冷却油箱4的顶面。在主动转子7的轴杆9的上部和从动转子8的轴杆9的上部均同轴设置有挡油装置，挡油装置包括同轴设置在对应的轴杆9外侧的安装套筒13-1和设置在安装套筒13-1中部的外壁面上的挡油环13-2，挡油环13-2为开口向下的圆筒状结构。挡油环13-2与安装套筒13-1一体成型设置，在安装套筒13-1的外壁面与冷却油箱4之间设置有唇形密封圈14，在安装套筒13-1的内壁面与对应的轴杆9的外壁面之间设置有O形密封圈15。在冷却油箱4侧壁上部设置有与冷却油箱4内上部的封闭内腔底部连通的第一冷却油出口4-2，在冷却油箱4侧壁底部设置有与冷却油箱4下部渗油腔底部连通的第二冷却油出口4-3，第一冷却油出口4-2与第二冷却油出口4-3为同侧设置。冷却油沿着冷却油箱4的冷却油进口4-1进入，通过冷却油输送管直接进入对应转子的最下端，再沿转子下部的封闭内腔以及空心轴杆9的内壁与冷却油输送管外壁面之间的间隙向上流动，进入冷却油箱4的封闭内腔，从第一冷却油出口4-2排出，少量沿挡油环13-2渗出的冷却油从第二冷却油出口4-3排出，确保冷却油不会流入上轴承箱3。通过控制冷却油的温度和流量来控制转子的温升，从而彻底解决转子的热膨胀问题，不必再因转子热膨胀而预留较大的转子间的配合间隙，有效提高了转子真空泵的抽气速率和真空度。