一种立式螺杆真空泵及其工作方法与流程

本发明涉及泵技术领域，具体地讲，涉及一种立式螺杆真空泵及其工作方法。

背景技术：

目前，螺杆真空泵由于其结构紧凑，抽速大，无需润滑，工作部件无摩擦等特点，逐渐成为国内环保的首选产品，在制药、化工、半导体等对清洁真空要求较高的企业领域得到广泛应用。但是现有的螺杆真空泵大多是卧式的，卧式螺杆真空泵存在以下问题：

（1）抽气流由于重力和流速的原因，颗粒物和冷凝气体会沉积在泵体内，易造成螺杆卡死、损坏；

（2）占地面积安装空间大；

（3）螺杆轴横向安装，长期放置重心易下垂。

例如公开号为cn205117725u的实用新型专利：可清理粉尘的螺杆真空泵，该专利中的真空泵即为卧式的，虽然能在一定程度上解决粉尘沉积在泵体内的问题，但是还是存在上述的问题，因此有必要设计一种立式螺杆真空泵用来克服现有卧式螺杆真空泵存在的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构更加紧凑、流量连续均匀、工作平稳、占地面积少的立式螺杆真空泵，并给出及其工作方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种立式螺杆真空泵，包括泵壳体，其特征在于：还包括驱动电机、齿轮箱、底板、底轴承座、顶轴承座、顶盖、左旋螺杆、右旋螺杆、一对外啮合的同步齿轮、一个过渡齿轮和一个电机齿轮；所述泵壳体和驱动电机均沿竖直方向设置，所述底板安装在齿轮箱上，所述一对外啮合的同步齿轮、一个过渡齿轮和一个电机齿轮均设置在齿轮箱内部；所述底轴承座安装在泵壳体的下端，所述顶轴承座安装在泵壳体的上端，所述顶盖盖在顶轴承座上面；所述左旋螺杆和右旋螺杆沿竖直方向设置且相互啮合地安装在泵壳体的腔体内；所述左旋螺杆的上端和右旋螺杆的上端均连接在所述顶轴承座上，所述左旋螺杆的下端和右旋螺杆的下端均依次穿过底轴承座和底板从而分别与一对外啮合的同步齿轮连接，所述一对同步齿轮中的一个齿轮为主动齿轮，该主动齿轮与过渡齿轮外啮合，所述过渡齿轮与电机齿轮外啮合，所述驱动电机驱动电机齿轮。

优选的，所述左旋螺杆的上端和右旋螺杆的上端与所述顶轴承座的连接处均设置轴承，同样的，左旋螺杆的下端和右旋螺杆的下端与所述底轴承座的连接处也均设置轴承。

优选的，因为齿轮和轴承需要进行润滑，因此在所述左旋螺杆的上端和右旋螺杆的上端与所述顶轴承座的连接处均设置密封结构，该密封结构包括自上而下依次安装的一级迷宫式密封、二级迷宫式密封和唇式密封，同样的，左旋螺杆的下端和右旋螺杆的下端与所述底轴承座的连接处也均设置上述密封结构，其一级迷宫式密封、二级迷宫式密封和唇式密封自下而上依次安装。在真空泵运行中，一级迷宫式密封与螺杆过盈配合，对润滑油可以起到初级密封作用，二级迷宫式密封和唇式密封与底轴承座、顶轴承座的内孔过盈配合，由于唇部密封的本身弹力而使其紧贴在螺杆上，从而达到密封的目的，此处二级迷宫式密封和唇式密封的主要作用为进一步阻止经过一级迷宫密封后渗漏的润滑油，一级迷宫式密封和二级迷宫式密封无相对运动，防止彼此磨损

优选的，所述泵壳体上设置有进气口和排气口，进气口位于泵壳体上部位置，排气口位于泵壳体下部位置。

优选的，所述左旋螺杆和右旋螺杆是等螺距的，也可以是变螺距的。

优选的，所述左旋螺杆和右旋螺杆是等径的，也可以是变径的。

优选的，所述泵壳体、齿轮箱、底板和顶盖上均设有水冷循环系统，所述泵壳体外部设有散热块，以达到整体设备冷却散热的良好效果。

优选的，所述齿轮箱底部设有四个安装地脚，便于设备的运输和安装；顶盖和齿轮箱上均设有视油镜，便于观察润滑情况，避免润滑缺陷。

优选的，所述齿轮箱内安装两根竖向的中间轴，一根中间轴用来安装电机齿轮，另一根中间轴用来安装过渡齿轮，所述驱动电机的输出轴的端部通过联轴器与安装有电机齿轮的那一根中间轴连接。

本发明还提供另一技术方案：一种立式螺杆真空泵的工作方法，其特征在于：驱动电机驱动电机齿轮转动，通过过渡齿轮将动力传至一对同步齿轮，从而驱动左旋螺杆和右旋螺杆转动；气体经由泵壳体上部的进气口进入泵腔，左旋螺杆和右旋螺杆与泵壳体内壁之间形成若干个腔室，左旋螺杆和右旋螺杆以旋转方向相反的方式旋转做功后，若干个腔室内的气体有规则的从进气口侧向排气口侧移动，从而将气体以低漩流的方式运送出去，从而实现吸气、压缩和排气。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、采用立式的安装方式，使得抽送介质从上到下排出，减少可凝性气体和液体的沉积，同时螺杆旋转产生的推力，加上介质自身的重力作用，抽送介质排出更快、更彻底；2、两螺杆采用立式的安装方式，当泵壳体内形成真空后，两螺杆会受到环境大气压向上的推力，使得底轴承座内安装的轴承承受的轴向力减小，延长轴承的使用寿命；3、两螺杆采用立式的安装方式，螺杆轴不会因重心偏移而产生弯曲，延长螺杆的使用寿命；采用立式安装，可使流量连续均匀，工作平稳容易调节，易损件少，管理和维修较方便；4、驱动电机和泵壳体均立式安装，减小占地面积，结构更紧凑，便于运输、安装。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是图1中a-a向剖视结构示意图。

图3是图2中b处的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图3，本实施例为一种立式螺杆真空泵，包括泵壳体5、驱动电机1、齿轮箱2、底板3、底轴承座4、顶轴承座6、顶盖7、左旋螺杆8、右旋螺杆9、一对外啮合的同步齿轮12、一个过渡齿轮13和一个电机齿轮14。

本实施例中，泵壳体5和驱动电机1均沿竖直方向设置，泵壳体5上设置有进气口a和排气口b，进气口a位于泵壳体5上部位置，排气口b位于泵壳体5下部位置。底板3安装在齿轮箱2上，一对外啮合的同步齿轮12、一个过渡齿轮13和一个电机齿轮14均设置在齿轮箱2内部。底轴承座4安装在泵壳体5的下端，顶轴承座6安装在泵壳体5的上端，顶盖7盖在顶轴承座6上面。

本实施例中，左旋螺杆8和右旋螺杆9沿竖直方向设置且相互啮合地安装在泵壳体5的腔体内，两螺杆是等螺距的，也可以是变螺距的，而且两螺杆是等径的，也可以是变径的。左旋螺杆8的上端和右旋螺杆9的上端均连接在顶轴承座6上，左旋螺杆8的下端和右旋螺杆9的下端均依次穿过底轴承座4和底板3从而分别与一对外啮合的同步齿轮12连接，一对同步齿轮12中的一个齿轮为主动齿轮，该主动齿轮与过渡齿轮13外啮合，过渡齿轮13与电机齿轮14外啮合，驱动电机1驱动电机齿轮14，改变过渡齿轮13的齿数可起到改变传动比的作用。

本实施例中，左旋螺杆8的上端和右旋螺杆9的上端与顶轴承座6的连接处均设置轴承15，同样的，左旋螺杆8的下端和右旋螺杆9的下端与底轴承座4的连接处也均设置轴承15。因为齿轮和轴承需要进行润滑，因此在左旋螺杆8的上端和右旋螺杆9的上端与顶轴承座6的连接处均设置密封结构，该密封结构包括自上而下依次安装的一级迷宫式密封16、二级迷宫式密封17和唇式密封18，同样的，左旋螺杆8的下端和右旋螺杆9的下端与底轴承座4的连接处也均设置上述密封结构，其一级迷宫式密封16、二级迷宫式密封17和唇式密封18自下而上依次安装。

在真空泵运行中，一级迷宫式密封16与螺杆过盈配合，对润滑油可以起到初级密封作用，二级迷宫式密封17和唇式密封18与底轴承座4、顶轴承座6的内孔过盈配合，由于唇部密封的本身弹力而使其紧贴在螺杆上，从而达到密封的目的，此处二级迷宫式密封17和唇式密封18的主要作用为进一步阻止经过一级迷宫密封16后渗漏的润滑油，一级迷宫式密封16和二级迷宫式密封17无相对运动，防止彼此磨损。为了避免润滑缺陷，故在顶盖7和齿轮箱2上均设有视油镜，便于观察润滑情况。

本实施例中，泵壳体5、齿轮箱2、底板3和顶盖7上均设有水冷循环系统，泵壳体5外部设有散热块，以达到整体设备冷却散热的良好效果。至于具体的水冷循环系统的机构及散热快的结构可参考现有技术。

本实施例中，齿轮箱2底部设有四个安装地脚，便于设备的运输和安装；齿轮箱2内安装两根竖向的中间轴11，一根中间轴11用来安装电机齿轮14，另一根中间轴11用来安装过渡齿轮13，驱动电机1的输出轴的端部通过联轴器10与安装有电机齿轮14的那一根中间轴11连接。

本实施例中，立式螺杆真空泵的工作方法为：驱动电机1驱动电机齿轮14转动，通过过渡齿轮13将动力传至一对同步齿轮12，从而驱动左旋螺杆8和右旋螺杆9转动；气体经由泵壳体5上部的进气口a进入泵腔，左旋螺杆8和右旋螺杆9与泵壳体5内壁之间形成若干个腔室，左旋螺杆8和右旋螺杆9以旋转方向相反的方式旋转做功后，若干个腔室内的气体有规则的从进气口侧向排气口侧移动，从而将气体以低漩流的方式运送出去，从而实现吸气、压缩和排气。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。