一种气冷式罗茨真空泵及泵组的制作方法

本实用新型属于真空设备技术领域，特指一种气冷式罗茨真空泵及泵组。

背景技术：

罗茨真空泵在石油、化工、塑料、农药、汽轮机转子动平衡、航空航天空间模拟等装置上得到了长期运行的考验，同时也广泛用于石油、化工、冶金、纺织等工业。罗茨真空泵是一种无内压缩的真空泵，通常压缩比很低，所以在使用过程中需要增加前级泵。

气冷式罗茨真空泵能够直排大气，可以不需要机械泵作为前级泵，相比之下，结构简单，并且相比普通的罗茨真空泵，还具有在高压力下连续工作而不会超温，以及工作极限仅取决于泵本身的机械强度等特殊优点。

中国实用新型专利申请号：201520120354X公开了一种双极气冷罗茨泵，包括泵体、第一腔体、第二腔体、隔断板、穿孔、温度感应器、第一冷却液填充腔、第二冷却液填充腔、第一入口、第二入口、第一出口、第二出口、第一出口安装法兰、第二出口安装法兰、第一冷却液循环管、第一制冷器、第二冷却液循环管、第二制冷器、温度显示器，所述温度显示器固定设置于所述泵体的外侧，所述泵体被所述隔断板隔断分成所述第一腔体、所述第二腔体两部分，所述隔断板上设有所述穿孔。该实用新型的有益效果是降低功率和成本、又提高了真空度。但是该实用新型提供的罗茨泵的制冷器及冷却液循环管均安装在一个泵体内，效果并不好，并且没有提出密封结构，整体使用过程中的密封性能不佳。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种可以在高压力下持续工作且不会超温，转速高，体积小，密封性能好的气冷式罗茨真空泵及泵组。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种气冷式罗茨真空泵，包括泵体，所述泵体内部成型有容置腔，容置腔包括工作腔一和工作腔二，工作腔一和工作腔二内分别安装有主动转轴和从动转轴，主动转轴和从动转轴上均套设有转子，主动转轴一端安装有驱动电机，转子在转轴的带动下进行转动；所述泵体上下两端分别开设有进气口和排气口，泵体前后两个侧面分别开设有供冷气进入泵体内部的冷气返气口，被抽气体和冷气在转子的转动下不断形成进气、返冷气、排气的过程。

优选地，所述转子包括主动转子和从动转子，主动转轴和从动转轴上安装有两只相互配合的同步啮合齿轮，两只同步啮合齿轮带动主动转子和从动转子在所述泵体内进行相反方向转动。

优选地，所述容置腔左右两侧的泵体内设置有左、右轴承室，左、右轴承室与容置腔之间设有左、右侧盖，左、右侧盖分别固定安装在所述泵体左右两侧，左右两个侧盖外侧还连接有左、右端盖，所述左、右端盖内设有左、右安装腔。

优选地，所述主动转轴和从动转轴均穿过所述左、右轴承室，主动转轴和从动转轴左端均安装有轴承一，主动转轴和从动转轴右端均安装有轴承二，轴承一与轴承二分别位于左、右轴承室内。

优选地，所述轴承一与轴承二分别安装在对应的轴承座内，并通过轴承压盖进行固定限位。

优选地，所述主动转轴右端贯穿所述右侧盖、右轴承室、右安装腔及右端盖连接有所述驱动电机，所述主动转轴与所述右端盖之间设置有机械密封件；所述主动转轴和从动转轴分别与所述左、右侧盖之间安装有若干个密封圈。

优选地，所述机械密封件为M74D-65机械密封件。

优选地，所述进气口与排气口处的口径均大于所述冷气返气口。

一种气冷式罗茨真空泵组，包括上述的气冷式罗茨真空泵，热交换器和返冷气管，

所述泵体的进气口连通于待抽真空系统，泵体的排气口连接有所述热交换器，热交换器上设置有进气管和排气管，排气管上设置有消音器，被抽气体经过所述热交换器与所述消音器后排出到大气中；

所述泵体上的两个冷气返气口分别连接有所述返冷气管，返冷气管一端连接在所述冷气返气口上，另一端连接在所述热交换器上。

优选地，所述热交换器内安装有若干根冷却水管，冷却水管内通有冷水。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1、本实用新型在泵体上不仅开设了供气流进出的进气口和排气口，而且在泵体两侧开设有冷气返气口，冷气返气口上连接有返冷气管，在工作过程中，被泵体吸入的气体从排气口排出，经过热交换器降温，再从冷气返气口进入泵体内部，并在转子的带动下，和由进气口进入的气体混合，将气体冷却排出，并起到给转子降温的目的。

2、本实用新型所提出的泵体负载较大，可在任意压力下启动，任意压差下运转，抽气量大，抽气速率能够达到1500L/s，本机组能够广泛适用于真空冶炼、真空干燥、真空浸渍、真空蒸馏、真空脱气、航空模拟试验、气体输送、真空吸送及电站吸尘和其它真空作业中。

3、本实用新型提出的气冷式罗茨真空泵可以单独使用，也可组成机组，在部分情况下，即处于机组中间级时，气冷式罗茨真空泵是依靠泵外冷却器达到热平衡，如作为机组最后一级或单泵使用，均可不带冷却器而依靠空气自然冷却，冷却效果好，适用范围广。

4、本实用新型的容置腔与轴承室之间设置有侧板，并且在转轴与侧板连接处均设有密封圈，使工作腔及轴承室通过密封保证分离，且本实用新型的轴封分为橡胶密封(密封圈)及机械密封两种，加强结构之间的密封性，避免润滑油进入工作腔，形成油气，对工作腔内的气体造成影响。

5、本实用新型提供的机组，在排气管处加装有消音器，能够对气体排出时产生的噪音进行降低及消除。

附图说明

图1是本实用新型气冷式罗茨真空泵的截面剖视图。

图2是图1的M处局部放大图。

图3是图1的N处局部放大图。

图4是本实用新型气冷式罗茨真空泵外壳的结构简图。

图5是本实用新型气冷式罗茨真空泵内部的工作原理图。

图6是本实用新型气冷式罗茨真空泵组的结构示意图一。

图7是本实用新型气冷式罗茨真空泵组的结构示意图二。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见图1-图7，

一种气冷式罗茨真空泵，包括泵体1，所述泵体1内部成型有容置腔11，容置腔11包括工作腔一11a和工作腔二11b，工作腔一11a和工作腔二11b内分别安装有主动转轴21和从动转轴22，主动转轴21和从动转轴22上均套设有转子，主动转轴21一端安装有驱动电机3，转子在转轴的带动下进行转动；所述泵体1上下两端分别开设有进气口12和排气口13，泵体1前后两个侧面分别开设有供冷气进入泵体1内部的冷气返气口14、15，被抽气体和冷气在转子的转动下不断形成进气、返冷气、排气的过程。

所述转子包括主动转子23和从动转子24，主动转轴21和从动转轴22上安装有两只相互配合的同步啮合齿轮，两只同步啮合齿轮包括主动齿轮25a和从动齿轮25b，主动转轴21插设在主动齿轮25a内，从动转轴22插设在从动齿轮 25b内，工作时，两只同步啮合齿轮进行转动，从而带动主动转子23和从动转子24在所述泵体1内进行相反方向转动。

所述容置腔11左右两侧的泵体1内设置有左、右轴承室16a、16b，左、右轴承室16a、16b与容置腔11之间设有左、右侧盖31a、31b，左、右侧盖31a、 31b分别固定安装在所述泵体1左右两侧，左右两个侧盖外侧还连接有左、右端盖41a、41b，所述左、右端盖41a、41b内设有左、右安装腔42a、42b。

所述主动转轴21和从动转轴22均穿过所述左、右轴承室16a、16b，主动转轴21和从动转轴22左端均安装有轴承一17a、17b，主动转轴21和从动转轴 22右端均安装有轴承二18a、18b，轴承一17a、17b与轴承二18a、18b分别位于左、右轴承室16a、16b内。主动转轴21和从动转轴22与所述左、右侧盖31a、 31b连接处均设置有轴套，轴套通过螺钉或螺栓紧固在左、右侧盖31a、31b上，主动转轴21和从动转轴22与轴套之间装设有若干个密封圈52。

如图2、3,所示，所述轴承一17a、17b与轴承二18a、18b分别安装在对应的轴承座91内，并通过轴承压盖92进行固定限位，两个转轴的两端与轴承座的安装方式均相同。

所述主动转轴21右端贯穿所述右侧盖31b、右轴承室16b、右安装腔42b 及右端盖41b连接有所述驱动电机3，驱动电机3的电机轴与所述主动转轴21 之间通过联轴器32进行连接；所述主动转轴21与所述右端盖41b之间设置有机械密封件51；所述主动转轴21和从动转轴22分别与所述左、右侧盖31a、 31b之间安装有若干个密封圈52。所述机械密封件为M74D-65机械密封件。所述机械密封件51和若干个密封圈52组成轴封结构，轴承室内还设有冷却管，该冷却管主要用于对轴封结构进行冷却，此处的冷却水的出水温度不宜超过 30℃，避免在长期使用过程中在水套内产生沉垢。

所述进气口12与排气口13处的口径均大于所述冷气返气口14、15。

所述左、右端盖上还安装有油镜93，启动前，需要从油镜93观察泵体内部油液的状况，两侧端盖的油位线应达到视油镜的中间位置。在所述轴封处设有油杯，油杯内装有充足的润滑油，当新设备在使用200～300小时后需要换一次油，以后可根据使用情况进行换油。

一种气冷式罗茨真空泵组，包括上述的气冷式罗茨真空泵，热交换器6和返冷气管81、82，

所述泵体1的进气口12连通于待抽真空系统，泵体1的排气口13连接有所述热交换器6，热交换器6上设置有进气管61和排气管62，排气管62上设置有消音器7，被抽气体经过所述热交换器6与所述消音器7后排出到大气中；

所述泵体1上的两个冷气返气口14、15分别连接有所述返冷气管81、82，返冷气管81、82一端连接在所述冷气返气口14、15上，另一端连接在所述热交换器6上。

所述热交换器内安装有若干根冷却水管，冷却水管内通有冷水，可对排气口出来的气体进行降温冷却。热交换器上的进气管61和排气管62与泵体、热交换器及消音器的连接处均装设有密封装置，避免气体泄漏影响泵体的工作真空度，并且进、排气管道长度原则上应尽可能短，少用接头和弯头，管道直径不应小于泵的口径，如管路过长时，可适当增大直径。

本实用新型工作原理：

进气口连接有待抽真空系统，被抽气体从进气口进入泵体内，泵体内部的转子在同步啮合齿轮的带动下进行转动，并将气体压向排气口，排气口连通热交换器，热交换器内设有几十根内通有冷水的冷却水管，气体在此过程中逐渐被冷却，被冷却后的气体一部分随着排气管经过消音器后排出到大气中，另一部分通过返冷气管，又从冷气返气口进入泵体内，对转子进行冷却，并与被抽气体混合，再从排气口进入热交换器，如此循环往复，不断对工作中的转子、转轴进行冷却。

泵体内部气流走向如图5所示：当泵体内部转子位于A图位置时，被抽气体从进气口12进入到工作腔二11b，返冷气从冷气返气口14进入工作腔一11a，并随着转子的转动，返冷气会与被抽气体混合，气体最终从排气口13排出；转子逐渐转到某处位置(如图5中B图和C图所示状态下，两个转子23、24所示的位置)时，被抽气体从进气口12进入到工作腔一11a，返冷气从冷气返气口 14、15进入工作腔一11a和工作腔二11b，随着转子的转动，返冷气会与被抽气体混合，气体从排气口13排出。被抽气体和冷气在转子的转动下不断形成进气、返冷气、排气的过程。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。