专利名称：酚醛纤维增强塑料模具化生产耐腐蚀水环式真空泵的制作方法
技术领域：
本发明属于液体变容式机械领域，尤其涉及一种水环式真空泵。
为了解决水环式真空泵的耐腐蚀问题，先后研制出不锈钢泵、陶瓷泵和复合耐腐蚀层泵，这些新泵种在耐腐蚀方面较传统真空泵有一定的改善，但是仍然存在各种不足。不锈钢泵耐腐蚀范围小，造价高；陶瓷泵韧性差，易损坏，更换麻烦；复合耐腐蚀层泵由于采用不同材质材料的复合结构，其材料的膨胀系数不同，易出现复合耐腐蚀层裂缝、隆起、脱落等问题，既影响其密封间隙，又影响其运行寿命，日常维修工作量大，综合运行成本高。
1995年6月28日公告的，公告号为CN 2202205Y的中国专利中公开了一种耐酸陶瓷水环真空泵，其侧盖和泵体均由陶瓷件做衬里、外用铸铁或铸钢件铠装、中间注满填充剂复合而成。具有侧盖及泵体均耐腐蚀的特点。但其存在复合层结构复杂、制造过程繁琐的不足。
本发明的技术方案是提供一种耐腐蚀水环式真空泵，包括至少一组带有接口法兰的前泵盖、配气盘、泵壳、与泵壳一体的后泵盖和位于泵腔内的叶轮，其特征是所有的过流构件，即前泵盖、配气盘、泵壳、后泵盖和叶轮，均采用酚醛纤维增强塑料材料制成。
其中所有的过流构件，即前泵盖、配气盘、泵壳、后泵盖和叶轮，均采用酚醛纤维增强塑料经模具压制成型而制成。
本发明还提供了一种上述耐腐蚀水环式真空泵的制造工序，包括至少一组带有接口法兰的前泵盖、配气盘、泵壳、与泵壳一体的后泵盖和位于泵腔内的叶轮，其特征是所有的过流构件，即前泵盖、配气盘、泵壳、后泵盖和叶轮，均采用下述工序制得(1)将构件模具加热升温至155±10℃；(2)将酚醛纤维增强塑料加入模具中；
(3)模具加压至20～80MPa/cm2；(4)在155±10℃温度下恒温保压，恒温保压的时间按0.5～2min/mm构件厚度确定；(5)模具减压、降温，开模，制得构件半成品；(6)将构件半成品的各密封结合端面精加工至设计精度要求，即制得构件成品。
本发明还提供了一种耐腐蚀水环式真空泵的结构，包括由至少一组带有接口法兰的前泵盖、配气盘、泵壳、与泵壳一体的后泵盖构成的泵体、位于泵体腔内的叶轮和位于泵体外驱动叶轮的电机，其特征是泵壳分为前、后两段；其中前段泵壳与配气盘一体构成前泵体；后段泵壳与后泵盖一体构成后泵体；通过紧固件将前泵盖、前泵体和后泵体联接成为一体。
其中所述的前泵盖与前泵体之间和前泵体与后泵体之间均为凸凹台阶接触密封配合。
其所述前泵盖的接口法兰为方法兰；所述的叶轮直接套装在电机轴上，电机轴的前端经防腐挡圈和螺栓与叶轮紧固成为一体；所述的后泵体与电机轴之间设置防腐机械密封套件；所述的由前泵盖、前泵体、后泵体和叶轮构成的基本泵单元可数组串联设置，前一基本泵单元的抽取介质出口，与后一基本泵单元的抽取介质进口依次联接，构成多级水环式真空泵组。
与现有技术比较，本发明的优点是1.采用前段泵壳与配气盘一体化的结构，机械强度高，整体密封性能好。
2.泵的各个构件采用同一种材质的材料，无复合层，不存在膨胀系数不同的问题，耐腐蚀性能好，使用寿命长。
3.各构件采用模具压制成型，无粗机加工量，精机加工量少，制造工艺简单，生产效率高。
4.采用酚醛玻璃钢材料经模压法制成泵的各个构件，既能保证各个构件的机械强度，又节省了制造材料，降低了制造成本。
5.由于过流部件耐腐蚀性能好，运行维护工作量小，降低了用户的综合运行成本。
6.真空泵工作液可循环使用，减少了污染，降低了运行成本。
图1中，本发明所提供的耐腐蚀水环式真空泵的过流部件(包括前泵盖、配气盘、泵壳、后泵盖和叶轮)，均采用下述工序制得(1)将构件模具加热升温至155±10℃；(2)将酚醛纤维增强压塑料加入模具中；(3)模具加压至20～80MPa/cm2；(4)在155±10℃温度下恒温保压；(5)模具减压、降温，开模，制得构件半成品；
(6)将构件半成品的各密封结合端面精加工至设计精度要求，即制得构件成品。
其中恒温保压时间的长短根据构件的厚度进行选择，通常按每毫米构件厚度需要0.5～2分钟的恒温保压时间来确定。
酚醛纤维增强塑料，俗称“玻璃钢”，一种以热固性树脂为基体的纤维增强塑料，系以玻璃纤维或各种纤维或片状材料(如棉布、玻璃布、纸或石棉布等)为填料，以酚醛树脂(苯酚-甲醛树脂，Phenol-Formaldehyde)为粘合剂，经浸胶烘干而制得的产品。其质量轻而强度高，相对密度在1.8g/cm3左右，只有碳钢的1/4～1/5，但拉伸强度却与碳钢接近，甚至超过碳素钢，而其比强度(强度除以密度)可达1600，可以与高级合金钢相比；具有良好的耐腐蚀性能，对大气、水和各种非氧化性酸(盐酸、稀硫酸、甲酸、醋酸、丁酸)等腐蚀性介质以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力，在防腐方面可替代含钼不锈钢，钛及钛合金等贵重金属；具有良好的可设计性，可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，可以使产品有很好的整体性；可以做成薄壳结构、夹层结构，也可通过高模量纤维或者做加强筋等形式来提高其刚性。
选择模具压制酚醛纤维增强塑料成型工艺，其成型工艺简单，设备构件可以一次成型，制造周期短，生产效率高；制品废边少，可减少后加工量；能模塑带有精细或易碎嵌件和穿孔的制品，并且能保持嵌件和孔眼位置的正确；制品性能均匀，尺寸准确，质量高；尤其适用于制造对构件加工、安装尺寸精度要求较高的水环式真空泵。
实施例1泵体采取如图2所示结构，泵壳分为前、后两段，其中前段泵壳与配气盘一体构成前泵体6，后段泵壳与后泵盖一体构成后泵体9，带有接口法兰7的前泵盖5、前泵体、后泵体和联接段11经紧固件8联接成为一体，固定于机座1上，联接段与位于泵体外驱动叶轮的电机15的前端端盖12经紧固件联接成为一体。
前泵盖与前泵体之间和前泵体与后泵体之间为凸凹台阶密封接触。
叶轮2直接套装在电机轴10上，电机轴的前端经防腐挡圈3和螺栓4与叶轮紧固成为一体，后泵体与电机轴之间设置防腐机械密封套件13，防腐机械密封套件与轴套14接触，所述的前泵盖、前泵体、后泵体、防腐挡圈、螺栓和叶轮均为酚醛纤维增强塑料材料经模压法制成。
图3中，由于采用酚醛纤维增强塑料材料经模压法制成泵的各个构件，在保证机械强度的前提下，前泵盖的抽取介质进、出口接口法兰7-1和7-2采用方法兰的结构形式，既保证了联接法兰的机械强度，又节省了制造材料。
实施例2泵体采取如图4所示的双轴承架、双前泵盖、双前泵体和单叶轮的结构形式，其中前轴承架21-1和后轴承架21-2分设于泵体两端，整个泵的过流部件由两组镜像对称设置的前泵盖、前泵体和一个叶轮构成；第一前泵盖22-1、第一前泵体24-1和叶轮26的一侧构成第一工作泵腔，第二前泵盖22-2、第二前泵体24-2和叶轮26的另一侧构成第二工作泵腔，叶轮套装在泵轴27上，泵轴经联轴器25与驱动电机联接。第一、第二泵盖的吸、排气口23-1、23-2分别与设备管线联接，其余部分同实施例1。
实施例3泵体泵体采取如图5所示的采用双泵腔、双叶轮的结构形式，前轴承架31-1和后轴承架31-2分设于泵体两端，整个泵的过流部件由两组镜像对称设置的前泵盖、前泵体、后泵体和叶轮构成；其中第一前泵盖32-1、第一前泵体34-1、第一后泵体35-1和第一叶轮33-1构成第一泵腔，第二前泵盖32-2、第二前泵体34-2、第二后泵体35-2和第二叶轮33-2构成第二泵腔，两个叶轮同心套装在泵轴36上，泵轴经联轴器37与驱动电机联接。第一泵盖的排气口经联接管38与第二泵盖的进气口联接，构成二级串联泵的结构形式，第一泵盖的进气口及第二泵盖的排气口分别与设备管线联接，其余部分同实施例1。
本发明中水环式真空泵的各过流部件采用酚醛玻璃钢材料经模压法制成，同时采用前段泵壳与配气盘一体化的结构形式，无复合层，耐腐蚀性能好，制造工艺简单，生产效率高，运行维护工作量小。适用于抽送各种腐蚀性气体和能在泵内形成液环的介质，可用于抽送不含悬浮颗粒或结晶的渣水、有机、无机酸酸液。可广泛适用于化工、制药、造纸、轻纺、食品、冶金、电子等行业。
权利要求
1.一种耐腐蚀水环式真空泵，包括至少一组带有接口法兰的前泵盖、配气盘、泵壳、与泵壳一体的后泵盖和位于泵腔内的叶轮，其特征是所有的过流构件，即前泵盖、配气盘、泵壳、后泵盖和叶轮，均采用酚醛纤维增强塑料材料制成。
2.一种耐腐蚀水环式真空泵，包括至少一组带有接口法兰的前泵盖、配气盘、泵壳、与泵壳一体的后泵盖和位于泵腔内的叶轮，其特征是所有的过流构件，即前泵盖、配气盘、泵壳、后泵盖和叶轮，均采用酚醛纤维增强塑料经模具压制成型而制成。
3.一种耐腐蚀水环式真空泵，包括至少一组带有接口法兰的前泵盖、配气盘、泵壳、与泵壳一体的后泵盖和位于泵腔内的叶轮，其特征是所有的过流构件，即前泵盖、配气盘、泵壳、后泵盖和叶轮，均采用下述工序制得(1)将构件模具加热升温至155±10℃；(2)将酚醛纤维增强塑料加入模具中；(3)模具加压至20～80MPa/cm2；(4)在155±10℃温度下恒温保压，恒温保压的时间按0.5～2min/mm构件厚度确定；(5)模具减压、降温，开模，制得构件半成品；(6)将构件半成品的各密封结合端面精加工至设计精度要求，即制得构件成品。
4.一种耐腐蚀水环式真空泵，包括由至少一组带有接口法兰的前泵盖、配气盘、泵壳、与泵壳一体的后泵盖构成的泵体、位于泵体腔内的叶轮和位于泵体外驱动叶轮的电机，其特征是泵壳分为前、后两段；其中前段泵壳与配气盘一体构成前泵体；后段泵壳与后泵盖一体构成后泵体；通过紧固件将前泵盖、前泵体和后泵体联接成为一体。
5.按照权利要求4所述的耐腐蚀水环式真空泵，其特征是所述的前泵盖与前泵体之间和前泵体与后泵体之间均为凸凹台阶接触密封配合。
6.按照权利要求4或5所述的耐腐蚀水环式真空泵，其特征是所述前泵盖的接口法兰为方法兰。
7.按照权利要求4或5所述的耐腐蚀水环式真空泵，其特征是所述的叶轮直接套装在电机轴上，电机轴的前端经防腐挡圈和螺栓与叶轮紧固成为一体。
8.按照权利要求4或5所述的耐腐蚀水环式真空泵，其特征是所述的后泵体与电机轴之间设置防腐机械密封套件。
9.按照权利要求4或5所述的耐腐蚀水环式真空泵，其特征是所述的由前泵盖、前泵体、后泵体和叶轮构成的基本泵单元可数组串联设置，前一基本泵单元的抽取介质出口，与后一基本泵单元的抽取介质进口依次联接，构成多级水环式真空泵组。
全文摘要
酚醛纤维增强塑料模具化生产耐腐蚀水环式真空泵，属于液体变容式机械领域。包括至少一组带有接口法兰的前泵盖、配气盘、泵壳、与泵壳一体的后泵盖和位于泵腔内的叶轮，其特征是所有的过流构件，均采用酚醛纤维增强塑料经模具压制成型而制成。本发明还提供了一种上述耐腐蚀水环式真空泵的制造工序和其结构形式。本发明中水环式真空泵的各过流部件采用酚醛玻璃钢材料经模压法制成，同时采用前段泵壳与配气盘一体化的结构形式，无复合层，耐腐蚀性能好，制造工艺简单，生产效率高，运行维护工作量小。适用于抽送各种不含悬浮颗粒或结晶的渣水、有机、无机酸酸液。可广泛适用于化工、制药、造纸、轻纺、食品、冶金、电子等行业。
文档编号F04D7/06GK1477312SQ0311259
公开日2004年2月25日 申请日期2003年6月20日 优先权日2003年6月20日
发明者孙建华 申请人:博山华新防腐蚀泵研究所