本发明涉及一种卧式无油直排真空泵，属于真空泵设计制造领域。
背景技术：
无油直排大气真空泵又称为干泵，因为其工作干净清洁符合环保要求，还因为其内部级间压缩使得工作更加节能，从而受到市场的青睐。目前常用的真空泵如图9所示，主要由前盖、前端盖轴承、前机械密封、前端盖、转子、泵体、后盖、后盖骨架油封、后盖轴承、水冷骨架油封、水冷机械密封和水冷加长轴等组成，为保证真空泵正常运转时的密封和转子的冷却，在泵的进气端(即后端)以及内侧均设置了许多密封零件，由于有接触摩擦的密封零件故障率相对较高，因此零件越多泄露所导致的故障就会增多，这就使得现在的真空泵容易出现以下问题：一是，进气端密封故障率高导致泄露，从而污染泵腔和润滑油箱，使进气端支撑的轴承润滑失效，导致由轴承损坏造成真空泵故障；二是，干泵的级间压缩产生的压缩热容易导致真空泵转子热涨发生故障，因而采取了从进气端设置内冷机构解决这类问题，但是这种内冷机构需要密封元件，又增加了密封泄露的风险，一旦发生泄露将污染泵腔工作的清洁和润滑油，使进气端支撑转子的轴承润滑失效，导致轴承损坏产生故障；三是，干泵的排气端与润滑轴承的油箱相邻，密封油箱的骨架油封两端压差很大，这种大压差导致密封泄露的风险极大，一旦泄露导致润滑油污染、失效，引发轴承损坏的真空泵故障。
技术实现要素：
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的问题是：提供一种结构设计合理，密封效果好，使用寿命长，能够提高真空泵的运行可靠性和稳定性，彻底排除进气端泄露和转子内冷泄露的风险，平衡排气端和骨架油封两端的压差，减少泄露风险的卧式无油直排真空泵。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
所述的卧式无油直排真空泵，包括泵体和转子，转子设置在转子轴上，转子安装在泵体内，泵体的后端设置后盖，后盖上设置有进气口，泵体的前端设置前端盖，前端盖中设置双段动密封组件对泵体的泵腔和转子轴运转时进行密封，前端盖内设置骨架油封，前端盖下部设置有排气口，前端盖上同时设置端盖返气口，端盖返气口通过管路与排气口相连通，前端盖前部设置前端盖轴承，前端盖轴承套装在转子轴上，前端盖前端设置前盖，前盖上设置前盖轴承，前盖轴承套装在转子轴上，转子及转子轴通过前端盖轴承和前盖轴承的配合支撑运转，前盖内侧的转子轴上设置同步齿轮和收油器，收油器上设置收油器收油孔，收油器收油孔与设置在转子轴上的转子轴收油孔相连通，转子轴收油孔与转子轴内部的冷却管相连通，冷却管的冷却管回油孔与转子轴内侧的回油腔相连通，对应回油腔在前盖内侧的转子轴上设置转子轴回油孔。
卧式无油直排真空泵结构设计合理，通过后盖与泵体的紧密配合将进气端完全密封，提高了密封效果，排除了进气端泄露的风险，能够提高真空泵的运行可靠性和稳定性，同时通过收油器和冷却管及附件的配合，彻底排除了转子内冷泄露的风险，能够保证真空泵长期运转的高可靠性能，延长了真空泵的使用寿命。端盖返气口的设计能够降低油箱密封件两端的压差，大大减少油的泄露风险。同时，在真空泵的排气端，转子轴在前盖的一段中设置了收油孔，并在转子轴上设置了与收油孔相通的收油器，通过收油器将润滑油收入转子轴内置的冷却管，从冷却管的回油孔返回，冷却转子轴和转子，通过润滑油将热量带走，能够提高冷却效果，彻底排除转子因冷却密封装置造成的泄露风险。
进一步的优选，所述的转子和转子轴为分体设置或一体结构设置。
进一步的优选，后盖通过螺栓固定在泵体上，与泵体进气端紧密配合消除了进气端的泄露风险，进气口设置在后盖的中间位置。
进一步的优选，前盖下部设置油箱冷却器。通过外部的冷却水循环将油箱中油的热量带走，对用于冷却介质的润滑油进行冷却。
进一步的优选，泵体设置泵体冷却腔，对真空泵运转中产生的热量进行冷却。
进一步的优选，双段动密封组件包括护板和挡油盘，护板和挡油盘之间依次设置有活塞环衬套a和活塞环衬套b，活塞环衬套a和活塞环衬套b上均设置都凹槽，活塞环衬套a和活塞环衬套b上的凹槽内分别设置有活塞环a和活塞环b。双段动密封组件能够在真空泵运转时隔离密封泵腔，提高密封效果，避免泄露。
进一步的优选，活塞环衬套a和活塞环衬套b设置为阶梯结构，提高密封效果。
进一步的优选，前端盖轴承和前盖轴承之间的距离大于转子的轴向长度。
进一步的优选，前端盖轴承和前盖轴承之间的距离为转子的轴向长度的1.3—1.8倍。
进一步的优选，前盖内侧的转子轴上设置甩油盘，甩油盘靠近前盖轴承设置。甩油盘运转时甩起的油对前盖轴承进行润滑。
本发明所具有的有益效果是：
1、本发明所述的卧式无油直排真空泵将进气端(即后端)设计为后盖与泵体的紧密配合将进气端完全密封，排除了进气端泄露的风险，排除了干泵进气端的密封故障率，避免了泄露造成的泵腔和润滑油箱的污染，由于后端无轴承设置，大大降低了因后端轴承损坏造成的真空泵故障，保证了真空泵长期运行的稳定性和可靠性。
2、本发明所述的卧式无油直排真空泵通过泵体冷却腔、油箱冷却器、转子轴收油器和冷却管的设置，不但能够保证真空泵运行过程的冷却效果，还避免了密封件的使用，彻底排除转子因冷却密封装置造成的泄露风险，提高了设备的使用寿命。
3、本发明所述的卧式无油直排真空泵在前端盖上设置了返气口，返气口将双段动密封组件和骨架油封之间的前端盖中的空间通过管路与与排气口相连通，大大降低骨架油封两端的压差，减少泄露风险，避免出现故障，具有较强的实用性。
4、本发明所述的卧式无油直排真空泵结构设计合理，密封效果好，使用寿命长，彻底排除了进气端泄露和转子冷却装置泄露的风险，平衡了排气端和骨架油封两端的压差，从而减少泄露风险，能够保证真空泵长期运转的高可靠性能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图一；
图2为本发明的结构示意图二；
图3为本发明收油器的结构示意图；
图4为本发明图3的a-a剖视图；
图5为本发明双段动密封组件的结构示意图；
图6为本发明的转子内冷管路示意图；
图7为本发明的油箱冷却器结构示意图；
图8为本发明的油箱冷却器的俯视图；
图9为现有真空泵的结构示意图；
其中，1、转子轴；2、甩油盘；3、前盖；4、收油器收油孔；5、同步齿轮；6、转子轴回油孔；7、骨架油封；8、前端盖；9；端盖返气口；10、双段动密封组件；11、泵体冷却腔；12、泵体；13、螺栓；14、转子；15、后盖；16、进气口；17、冷却管回油孔；18、冷却管；19、回油腔；20、排气口；21、前端盖轴承；22、油箱冷却器；23、收油器；24、转子轴收油孔；25、前盖轴承；26、护板；27、活塞环衬套a；28、活塞环a；29、活塞环b；30、活塞环衬套b；31、挡油盘。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：
如图1-8所示，本发明所述的卧式无油直排真空泵，包括泵体12和转子14，转子14设置在转子轴1上，转子14和转子轴1为分体设置或一体结构设置，转子14安装在泵体12内，泵体12设置泵体冷却腔11，对真空泵运转中产生的热量进行冷却，泵体12的后端设置后盖15，后盖15上设置有进气口16，后盖15通过螺栓13固定在泵体12上，后盖15上设置有进气口16，进气口16设置在后盖15的中间位置，泵体12的前端设置前端盖8，前端盖8中设置双段动密封组件10对泵体12的泵腔和转子轴1运转时进行密封，前端盖8内设置骨架油封7，前端盖8下部设置有排气口20，前端盖8上同时设置端盖返气口9，端盖返气口9通过管路与排气口20相连通，降低了骨架油封7两端的压差，降低泄露风险，前端盖8下部设置的进气口16与排气口20相连通，前端盖8前部设置前端盖轴承21，前端盖轴承21套装在转子轴1上，前端盖8前端设置前盖3，前盖3上设置前盖轴承25，前盖轴承25套装在转子轴1上，转子14及转子轴1通过前端盖轴承21和前盖轴承25的配合支撑运转，其中，前端盖轴承21为固定端轴承，前盖轴承25为游动端轴承，通过固定端轴承和游动端轴承使转子呈现悬臂运转状态，前盖3下部设置油箱冷却器22，前盖3内侧的转子轴1上设置甩油盘2、同步齿轮5和收油器23，收油器23上设置收油器收油孔4，收油器收油孔4与设置在转子轴1上的转子轴收油孔24相连通，转子轴收油孔24与转子轴1内部的冷却管18相连通，冷却管18的冷却管回油孔17与转子轴1内侧的回油腔19相连通，对应回油腔19在前盖3内侧的转子轴1上设置转子轴回油孔6。
所述的前端盖轴承21和前盖轴承25之间的距离大于转子14的轴向长度，其中优选，前端盖轴承21和前盖轴承25之间的距离为转子14的轴向长度的1.3—1.8倍。
如图5所示，所述的双段动密封组件10包括护板26和挡油盘31，护板26和挡油盘31之间依次设置有活塞环衬套a27和活塞环衬套b30，活塞环衬套a27和活塞环衬套b30上均设置都凹槽，活塞环衬套a27和活塞环衬套b30上的凹槽内分别设置有活塞环a28和活塞环b29，活塞环衬套a27和活塞环衬套b30设置为阶梯结构。
本发明的工作原理和使用过程：
所述的卧式无油直排真空泵包括主动转子和从动转子，主动转子和从动转子分别套装在主动转子轴和从动转子轴上，主动转子轴和从动转子轴上分别设置相互啮合的同步主动齿轮和从动齿轮。使用时，电动机驱动主动转子轴并通过同步齿轮的啮合作用与从动转子轴同步运转，主动转子轴和从动转子轴上所设置的密封结构、冷却结构和支撑轴承的结构相同。气体经进气口16进入泵腔，经双转子(主动转子和从动转子)推至排气端，从排气口20排出，泵腔排气侧双段动密封组件10有很好的动密封作用，能够有效的阻止排气泄露，同时能阻挡双段动密封组件10与骨架油封7相邻的空间气体的吸入；在前端盖8上设置端盖返气口9，通过端盖返气口9与排气口20相连通，能够降低油箱骨架油封7两端的压差，大大减少油的泄露风险。真空泵运转中产生的热量一方面通过泵体冷却腔11的水冷进行冷却，另一方面通过收油器23和转子轴收油孔24的配合，将油箱中的润滑油收入转子轴内部的冷却管18内，冷却油流至冷却管18的另一端，从冷却管回油孔17进入回油腔19内并返回对转子14进行冷却，通过前盖3内侧转子轴1上的转子轴回油孔6流出回到油箱，油箱冷却器22对回油进行冷却，油箱冷却器22通过外部的冷却水循环将油箱中油的热量带走，还可以通过甩油盘2和同步齿轮5运转时甩起的润滑油对前盖轴承25和前端盖轴承21进行润滑。
本发明结构设计合理，实用性强，密封效果好，使用寿命长，彻底排除了进气端泄露和转子内冷泄露的风险，平衡了排气端和骨架油封两端的压差，从而减少泄露风险，达到了真空泵长期运转的高可靠性能。
本发明并不仅限于上述具体实施方式，本领域普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。