本发明涉及一种真空泵，特别涉及一种新型双级双作用锥体结构真空泵，属于机械工程技术领域。
背景技术：
水环式真空泵自问世以来，因具有结构简单、维修方便、机械磨损小、使用寿命长、抽气量大的特点越来越得到广泛的应用。目前水环式机械真空泵共分为两大类型结构：单级真空泵与双级真空泵，按分配器结构又可分为平面真空泵与锥体真空泵，其中平面真空泵的进气口和排气口设计在泵的平面侧盖上，从叶轮侧面进出气；锥体真空泵的进气口和排气口设计在泵的锥体座上，从叶轮内部进出气。一般真空泵是依靠叶轮旋转产生的离心力而在真空泵吸入口产生真空。对平面真空泵设计高真空只需要在吸入口位置提前就能达到要求，但平面真空泵的运行效率偏低，能耗过高且真空泵水量受到严格的限制。
锥体真空泵比平面真空泵的技术含量要更高，但锥体真空泵的叶轮由于是镶嵌在叶轮内部，不能通过位置设计来达到高真空，只能采用多级压缩才能实现这个目标。对于锥体真空泵而言，又分为单级真空泵与双级真空泵，它们的区别在于气体是经过一级压缩和两级压缩。单级锥体真空泵采用一级压缩，一般真空度都不是很高，最高只能达到80mbar-100mbar，双级真空泵采用两级压缩，真空度可达到50mbar-80mbar。但是对于电站凝汽器抽真空系统(水冷机组)、医药干燥、结晶、尾气回收、化学裂变等应用场合都需要较高的真空度，目前的真空泵设计显然不能满足当前的工业需求，必须在技术上突破才能满足用户需求。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种新型双级双作用锥体结构真空泵，该真空泵能获得更高的真空度与更大的气量，同时结构更加紧凑合理，从而满足用户使用需求。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种新型双级双作用锥体结构真空泵，其构成包括泵轴、叶轮、泵体、非传动侧分配器、非传动侧端盖、非传动端轴承部件、传动侧分配器、传动侧端盖、真空泵补液口、传动端轴承部件和真空泵进气口；泵轴穿过泵体，非传动端轴承部件安装在泵轴的非传动侧端部，传动端轴承部件安装在泵轴的传动侧端部；叶轮连接在泵轴上并位于泵体内；非传动侧分配器与非传动侧端盖相连，传动侧分配器与传动侧端盖相连，非传动侧端盖固定在泵体的非传动端上，传动侧端盖固定在泵体的传动端上，所述的泵体具有两级压缩腔体，吸入侧压缩腔体采用上偏心结构，排出侧压缩腔体采用下偏心结构，吸入侧压缩腔体与排出侧压缩腔体之间用隔板分开；非传动侧分配器和传动侧分配器为锥体形状，非传动侧分配器大的锥口固定在非传动侧端盖上、小的锥口镶嵌入叶轮的非传动侧内腔锥面中；传动侧分配器大的锥口固定在传动侧端盖上、小的锥口镶嵌入叶轮的传动侧内腔锥面中；非传动侧端盖与传动侧端盖之间用连通管连接；真空泵补液口设置在泵体的下部。
上述的新型双级双作用锥体结构真空泵中，优选方案是，在所述泵轴的填料函处装有防护轴套和轴封部件，在防护轴套上装有填料，填料中间装有水封环。
前述的新型双级双作用锥体结构真空泵中，所述非传动侧分配器和传动侧分配器的锥角优选设计为6°～10°。
前述的新型双级双作用锥体结构真空泵中，更优选的方案是，在所述叶轮与泵体之间安装有水封环。
前述的新型双级双作用锥体结构真空泵中，作为一种优选方案，所述传动侧分配器大的锥口直接与真空泵进气口相连。
前述的新型双级双作用锥体结构真空泵中，连通管优选设置在泵体的下部。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下特点：
(1)非传动侧分配器和传动侧分配器采用锥体结构设计，锥角设计为8°左右，可以使气体通过大的锥口进行收集、通过小的锥口进行压缩提高气体流速，从而使收集的气体能以更高的流速被吸入到真空泵内，而且它采用两级叶轮，气体通过两级压缩后排出，故此种结构真空泵称作双级锥体结构真空泵，压缩效率更高，能获得更高的真空度。
(2)由于水环式真空泵是有压供水，水的压力一般为0.3MPa，本发明在设计时利用真空泵前后的压差，在真空泵的传动侧(吸入侧)端盖与非传动侧(排出侧)端盖之间用连通管连接。而且本发明将连通管设计在泵体下部，可以利用水的自重与压力，将水的速度能转换成势能，在真空泵的吸入侧压缩腔体内形成一定真空，它与真空泵离心力形成真空叠加，从而形成更高的真空。通过这种技术，一般真空至少可以达到33mbar以上或更高，同时由于流速的增加，真空泵在相同时间内能抽吸更多的气量，从而更加高效节能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的叶轮与泵体剖面图；
图3是本发明的分配器结构示意图；
图4是本发明的连通管外形图；
图5是本发明的工作原理图；
图中1-泵轴；2-叶轮；3-泵体；4-非传动端分配器；5-连通管，6-非传动侧端盖；7-轴封部件；8-非传动端轴承部件；9-传动侧分配器；10-传动侧端盖；11-真空泵补液口；12-传动端轴承部件；13-真空泵进气口；14-防护轴套；15-真空泵吸入侧侧盖；16-真空泵排出侧侧盖；17-分配器进气口；18-分配器排气口。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解。
具体实施方式
实施例1：如图1所示，包括泵轴1、叶轮2、泵体3、非传动侧分配器4、非传动侧端盖6、非传动端轴承部件8、传动侧分配器9、传动侧端盖10、真空泵补液口11、传动端轴承部件12和真空泵进气口13。泵轴1穿过泵体3，非传动端轴承部件8安装在泵轴1的非传动侧端部，传动端轴承部件12安装在泵轴1的传动侧端部。叶轮2连接在泵轴1上并位于泵体3内。泵体3具有两级压缩腔体，泵体3的吸入侧压缩腔体采用上偏心结构，泵体3的排出侧压缩腔体采用下偏心结构，吸入侧压缩腔体与排出侧压缩腔体之间用隔板分开，防止气体的串流。叶轮2与泵体3之间安装水封环，依靠水封环进行密封。
非传动侧分配器4与非传动侧端盖6通过螺栓相连，传动侧分配器9通过螺栓与传动侧端盖10相连。非传动侧端盖6通过螺栓固定在泵体3的非传动端上，传动侧端盖10通过螺栓固定在泵体3的传动端上。
为方便收集气体，非传动侧分配器4和传动侧分配器9设计成锥体形状，非传动侧分配器4和传动侧分配器9的锥角设计为8°，以使气体通过大的锥口收集，经过收缩后(类似文吐里管工作原理)通过小的锥口排出，使气体被加速后进入真空泵叶轮2进行压缩。非传动侧分配器4大的锥口通过螺栓固定在非传动侧端盖6上、小的锥口镶嵌入叶轮2的非传动侧内腔锥面中；传动侧分配器9大的锥口通过螺栓固定在传动侧端盖10上、小的锥口镶嵌入叶轮2的传动侧内腔锥面中，传动侧分配器9大的锥口直接与真空泵进气口13相连。
非传动侧端盖6与传动侧端盖10之间用连通管5连接，连通管5设置在泵体3的下部。为了对泵轴1进行保护，在泵轴1的填料函处装有防护轴套14和轴封部件7，在防护轴套14上装有填料，填料中间装有水封环，密封水来自泵内的密封液，用密封液对填料进行润滑，润滑液采用自密封设计。
工作原理：如图5所示，气体由真空泵吸入侧侧盖15吸入传动侧分配器9中，由于传动侧分配器9采用椎体结构，气体通过传动侧分配器9大的锥口进入，并经过传动侧分配器9小的锥口后，气体被急剧收缩，气体流速明显增加，加速进入真空泵的叶轮2中，叶轮2旋转产生离心力，气体被压缩，在吸入侧压缩腔体完成第一次压缩。然后气体经过传动侧分配器9小的锥口降低气体速度，通过连接非传动侧端盖6与传动侧端盖10之间的连通管5进入非传动侧分配器4大的锥口，并经过非传动侧分配器4小的锥口后，气体被急剧收缩，气体流速明显增加，加速进入真空泵的叶轮2中，叶轮2旋转产生离心力，在排出侧压缩腔体完成第二次压缩，然后经过非传动侧分配器4小的锥口明显降低气体速度(减小排压)后通过真空泵排出侧侧盖16排出真空泵外。由于泵体3的吸入侧压缩腔体设计成上偏心结构，排出侧压缩腔体则设计成下偏心结构，吸入侧压缩腔体与排出侧压缩腔体之间用隔板分开，可以防止气体的串流。泵体3中间的间隙由水封环进行密封。
真空泵补液口11设置在泵体3的下部(真空泵补液口11之所以设计在下部，主要是水是在下部供水，水是从连通管5内流动)，补充水从底部供给，供水压力为0.3MPa左右，其中一小部分通过锥体的入口作为真空泵的密封液，它在中间起到密封与传递能量的作用；大部分液体通过连通管5进入非传动侧端盖6，得以补充水的差压(入口补充水压力0.3MPa与排出侧0.1MPa的压差)，由于水在连通管5内高速流动就会在真空泵吸入侧侧盖15内形成一定真空，它与叶轮离心力形成的真空叠加，在真空泵进气口13就能形成更高的真空，由于真空度较高，真空泵气体流速也相应地增加，因此真空泵在相同的时间内将会抽吸更多的气量。
实施例2：包括泵轴1、叶轮2、泵体3、非传动侧分配器4、非传动侧端盖6、非传动端轴承部件8、传动侧分配器9、传动侧端盖10、真空泵补液口11、传动端轴承部件12和真空泵进气口13。泵轴1穿过泵体3，非传动端轴承部件8安装在泵轴1的非传动侧端部，传动端轴承部件12安装在泵轴1的传动侧端部。叶轮2连接在泵轴1上并位于泵体3内。泵体3具有两级压缩腔体，泵体3的吸入侧压缩腔体采用上偏心结构，泵体3的排出侧压缩腔体采用下偏心结构，吸入侧压缩腔体与排出侧压缩腔体之间用隔板分开。叶轮2与泵体3之间安装水封环，依靠水封环进行密封。非传动侧分配器4与非传动侧端盖6通过螺栓相连，传动侧分配器9通过螺栓与传动侧端盖10相连。非传动侧端盖6通过螺栓固定在泵体3的非传动端上，传动侧端盖10通过螺栓固定在泵体3的传动端上。非传动侧分配器4和传动侧分配器9设计成锥体形状，非传动侧分配器4和传动侧分配器9的锥角设计为6°，以使气体通过大的锥口收集，经过收缩后(类似文吐里管工作原理)通过小的锥口排出，使气体被加速后进入真空泵叶轮2进行压缩。非传动侧分配器4大的锥口通过螺栓固定在非传动侧端盖6上、小的锥口镶嵌入叶轮2的非传动侧内腔锥面中；传动侧分配器9大的锥口通过螺栓固定在传动侧端盖10上、小的锥口镶嵌入叶轮2的传动侧内腔锥面中，传动侧分配器9大的锥口直接与真空泵进气口13相连。非传动侧端盖6与传动侧端盖10之间用连通管5连接，连通管5设置在泵体3的下部。为了对泵轴1进行保护，在泵轴1的填料函处装有防护轴套14和轴封部件7，在防护轴套14上装有填料，填料中间装有水封环，密封水来自泵内的密封液，用密封液对填料进行润滑，润滑液采用自密封设计。
实施例3：包括泵轴1、叶轮2、泵体3、非传动侧分配器4、非传动侧端盖6、非传动端轴承部件8、传动侧分配器9、传动侧端盖10、真空泵补液口11、传动端轴承部件12和真空泵进气口13。泵轴1穿过泵体3，非传动端轴承部件8安装在泵轴1的非传动侧端部，传动端轴承部件12安装在泵轴1的传动侧端部。叶轮2连接在泵轴1上并位于泵体3内。泵体3具有两级压缩腔体，泵体3的吸入侧压缩腔体采用上偏心结构，泵体3的排出侧压缩腔体采用下偏心结构，吸入侧压缩腔体与排出侧压缩腔体之间用隔板分开。非传动侧分配器4与非传动侧端盖6通过螺栓相连，传动侧分配器9通过螺栓与传动侧端盖10相连。非传动侧端盖6通过螺栓固定在泵体3的非传动端上，传动侧端盖10通过螺栓固定在泵体3的传动端上。非传动侧分配器4和传动侧分配器9设计成锥体形状，非传动侧分配器4和传动侧分配器9的锥角设计为10°，以使气体通过大的锥口收集，经过收缩后(类似文吐里管工作原理)通过小的锥口排出，使气体被加速后进入真空泵叶轮2进行压缩。非传动侧分配器4大的锥口通过螺栓固定在非传动侧端盖6上、小的锥口镶嵌入叶轮2的非传动侧内腔锥面中；传动侧分配器9大的锥口通过螺栓固定在传动侧端盖10上、小的锥口镶嵌入叶轮2的传动侧内腔锥面中，传动侧分配器9大的锥口直接与真空泵进气口13相连。非传动侧端盖6与传动侧端盖10之间用连通管5连接，连通管5设置在泵体3的中部。为了对泵轴1进行保护，在泵轴1的填料函处装有防护轴套14和轴封部件7，在防护轴套14上装有填料，填料中间装有水封环，密封水来自泵内的密封液，用密封液对填料进行润滑，润滑液采用自密封设计。
本发明的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化或替换均属于本发明的保护范围之内。