一种双气缸式的真空泵的制作方法

本发明属于真空泵技术领域，具体的说是一种双气缸式的真空泵。

背景技术：

通俗的讲真空泵指利用物理、机械、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置。按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分为两种类型，即气体捕集泵和气体传输泵。

现有技术中也出现了一项专利关于一种双气缸式的真空泵的技术方案，如申请号为cn2017203167710的一项中国专利公开了一种多缸往复无油真空泵，包括电机、连杆组件、活塞组件和气缸：所述电机为双头电机，该双头电机两端的转动轴分别通过连杆组件与位于双头电机两端的若干个活塞组件连接，这些活塞组件与位于双头电机两端的若干个气缸配合组装，所述气缸呈环状分布或呈直线对称分布；但是该技术方案存在不足，该发明所述给出了一种多气缸或轮流或同时工作的真空泵，并通过多气缸气道间串并联形式的连通，达到了调整真空度和流量的效果；但连杆运动带动活塞组件运动，由于活塞组件固定在连杆一端，导致活塞组件运动时呈倾斜状态，使得活塞组件对缸体内壁的摩擦力不均匀，活塞组件倾斜的一部分与缸体内壁摩擦力增加，使得缸体接触活塞组件的内壁受摩擦温度升高，在活塞组件长时间工作状态下，缸体接触活塞组件的内壁上的温度升高，活塞挤压缸体气体排出时，气体受压后内能增加，温度升高，气体接触缸体内壁进行热量传递，导致缸体内壁温度继续升高，在高温季节时，真空泵长时间处于摩擦、高温状态，真空泵得不到良好的散热，导致真空泵抽气量不够，降低真空泵的抽真空效果。

鉴于此，本发明提出了一种双气缸式的真空泵，解决了上述问题。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，解决活塞对缸体内壁的摩擦力不均匀，导致缸体内壁摩擦力增加，温度升高，降低缸体的抗形变能力，从而降低缸体的使用寿命的问题，本发明提出了一种双气缸式的真空泵。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种双气缸式的真空泵，包括主体、缸体、活塞、活塞杆、出气管和进气管；所述主体内部固定安装有缸体，且缸体内密封滑动连接有活塞；所述活塞内圆周均匀设置有一组通孔，且每个通孔靠近缸体的一端朝向缸体内壁；所述活塞中心位置通过转轴转动连接有活塞杆，且活塞杆的靠近活塞的外表面固连有环形的气囊，气囊围绕活塞杆圆周设置；所述通孔与气囊均固连有一号管，且通孔与气囊均通过一号管连通；所述活塞杆远离活塞的一端转动连接有曲轴，且活塞杆远离活塞的一端位于曲轴的弯曲位置，曲轴的一端与主体中的电机输出端固连，曲轴另一端与主体内壁转动连接，实现主体中的电机通过曲轴带动活塞杆运动；所述缸体一侧固连有进气管，且缸体上与进气管相对的位置固连有出气管；所述进气管和出气管内靠近缸体的位置分别设有单向阀，进气管中的单向阀开启时，出气管中的单向阀关闭，反之则出气管中的单向阀开启。

使用时，开启真空泵，主体中的电机输出端通过曲轴带动活塞杆运动，活塞杆带动活塞在缸体内往复直线运动；活塞向靠近缸体底部运动时，缸体内的气压增大，出气管中的单向阀开启，进气管中的单向阀关闭，气体从出气管流向主体中的出气口；在真空泵出气流量需要减少时，例如真空泵出气口连接直径较细的管道进行作业，出气管内的气体流量减少，活塞向缸体底部运动对气体挤压，气体受压后内能增加，使得气体温度升高，气体将热量传递到缸体内壁，缸体内壁受热温度升高；由于气囊、一号管和通孔之间的配合，在活塞对气体挤压时，一部分气体通过通孔和一号管挤压进入气囊内，减少气体受挤压时的气压，减少气体产生的热量，从而增加缸体的抗形变能力，增加缸体的使用寿命，防止缸体长时间工作，缸体内壁温度持续升高；在活塞向远离缸体底部运动时，缸体内的气压降低，缸体通过进气管从主体中的进气口抽气，进气管中的单向阀开启，出气管中的单向阀关闭，气体从进气管进入缸体内，此时膨胀的气囊中气体受气压影响通过通孔流向缸体内，由于通孔靠近缸体的一端朝向缸体内壁，在活塞远离缸体底部时，气体途径通孔吹向缸体内壁，降低缸体内壁温度，增加缸体的散热效果。

优选的，所述一号管截面为波浪形，实现每个一号管上均有若干个弯头。

使用时，在气体受压进入气囊的过程中，缸体内的气压比气囊内的气压大，气体大量流向气囊内，由于一号管截面为波浪形，增加气体从通孔到气囊之间的距离，增加一号管对流经气体的阻力，使得一号管对流经的气体产生节点压力损失效果，减少气体向气囊内的流速，减少气体流向气囊内的流量，增加气囊的稳定性，防止气囊内的气体过多，导致气囊裂开。

优选的，所述活塞杆包括推杆和连杆，且推杆一端与活塞的中心位置固连，推杆远离活塞的一端与连杆球接，连杆远离推杆的一端与曲轴的弯曲位置转动连接，通过曲杆带动连杆运动，实现连杆带动推杆运动；所述缸体中的开口端固连有二号管，且二号管远离缸体的一端位于推杆与连杆的球接位置；所述推杆上靠近连杆的位置固连有圆形平板，且圆形平板与二号管滑动连接。

使用时，通过二号管、圆形平板和连杆之间的配合，主体中电机的输出轴通过曲杆带动连杆运动，连杆与推杆为球接，使得连杆带动推杆在二号管内往复运动；在连杆推动推杆时，连杆远离球头的一端随着曲轴转动而运动，带动连杆靠近球头的一端运动，连杆通过球头对推杆的作用力方向不与推杆运动方向一致，使得推杆在推动活塞时产生活塞倾斜的可能，致使活塞在运动时受到推杆的作用力不均匀，导致活塞在运动过程出现一部分与缸体内壁滑动的表面挤压缸体内壁，增加活塞对缸体内壁的摩擦力，由于设置有圆形平板，在连杆对推杆推动时，连杆对推杆的作用力被圆形平板分散，一部分为挤压圆形平板对二号管内壁的滑动摩擦力，另一部分为沿着推杆垂直于活塞的推力，使得活塞受力均匀，从而减少活塞对缸体内壁滑动摩擦带来的温度，降低缸体内壁温度，增加缸体的散热效果，防止活塞受力不均，导致一部分活塞与缸体内壁接触的表面对缸体内壁挤压滑动的可能；由于设置有圆形平板，使得原本活塞对缸体内壁产生的挤压力转移到圆形平板上，使得圆形平板对二号管产生挤压力，保护缸体内壁，增加缸体内壁的平滑性，防止活塞受推杆作用力的影响，一部分活塞对缸体内壁呈挤压滑动状态，导致缸体内壁产生刮痕，甚至降低缸体的气密性。

优选的，所述圆形平板靠近二号管内壁的外表面开设有环形槽，且环形槽截面为圆弧形；所述环形槽与二号管内壁之间设置有滚珠，且滚珠的半径比环形槽的半径小。

使用时，在圆形平板对二号管内壁滑动挤压时，通过环形槽和滚珠的配合，圆形平板在二号管内滑动带动滚珠在二号管内壁上滚动，此时，圆形平板对二号管内壁从滑动摩擦变为滚动摩擦，摩擦系数变小，使得圆形平板对二号管的摩擦力减少，从而减少圆形平板对二号管内壁的磨损，增加二号管和圆形平板的使用寿命；由于设置有滚珠，连杆对活塞杆的作用力增加，f＝μ*fn即作用力等于摩擦系数乘以正压力，正压力不变，摩擦系数变小，连杆对活塞杆的作用力变大，增加沿着活塞杆垂直于活塞的推力，减少连杆的动能损耗，从而增加活塞对缸体内气体的挤压力，提高活塞的工作效率。

优选的，所述缸体底部截面为弧形，且活塞截面为相同的弧形；在工作时，活塞运动到缸体底部与缸体底部贴合。

使用时，通过设置活塞截面为弧形，使得通孔靠近缸体内壁，减少通孔与缸体内壁之间的距离，从而减少气体从通孔流向缸体内壁之间的距离，增加气体对缸体内壁的降温效果，避免通孔与缸体内壁之间的距离过长，气体从通孔流向缸体内壁的时间增加，降低气体流向缸体内壁的动力，从而降低缸体内壁的降温效果；由于设置活塞和缸体底部为弧形，增加活塞截面积，从而增加活塞对气体的受力面积，在相同作用力的情况下，增加活塞的工作效率。

优选的，所述通孔靠近缸体内壁一端的孔径小于远离缸体内壁一端的孔径。

使用时，通过设置通孔靠近缸体内壁一端的孔径比远离缸体内壁一端的孔径小，活塞远离缸体底部时，缸体内的气压减少，气体从气囊内通过一号管流向通孔，气体从通孔孔径大的一端向通孔孔径小的一端流动，通孔对气体产生狭管效应，气体流经通孔孔径小的一端流速增加，使得气体吹向缸体内壁得流速增加，降低活塞每次运动循环后缸体内壁的温度，增加缸体内壁的散热效果。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种双气缸式的真空泵，通过气囊和通孔之间的配合，在活塞对气体挤压时，一部分气体通过通孔挤压进入气囊内，减少气体受挤压时的气压，减少气体产生的热量，从而增加缸体的抗形变能力，增加缸体的使用寿命，防止缸体长时间工作，缸体内壁温度持续升高。

2.本发明所述的一种双气缸式的真空泵，通过设置一号管截面为波浪形，在气体受压进入气囊的过程中，缸体内的气压比气囊内的气压大，气体大量流向气囊内，气体从通孔到气囊之间距离增加，减少气体向气囊内的流速，减少气体流向气囊内的流量，增加气囊的稳定性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明中气缸的立体图；

图3是本发明中气缸的结构示意图；

图4是图3中a处的局部放大图；

图5是图3中b处的局部放大图；

图中：主体1、缸体2、出气管21、进气管22、单向阀23、活塞3、通孔31、一号管32、气囊33、活塞杆4、推杆41、连杆42、曲轴5、二号管6、圆形平板61、环形槽62、滚珠63。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图5所示，本发明所述的一种双气缸式的真空泵，包括主体1、缸体2、活塞3、活塞杆4、出气管21和进气管22；所述主体1内部固定安装有缸体2，且缸体2内密封滑动连接有活塞3；所述活塞3内圆周均匀设置有一组通孔31，且每个通孔31靠近缸体2的一端朝向缸体2内壁；所述活塞3中心位置通过转轴转动连接有活塞杆4，且活塞杆4的靠近活塞3的外表面固连有环形的气囊33，气囊33围绕活塞杆4圆周设置；所述通孔31与气囊33均固连有一号管32，且通孔31与气囊33均通过一号管32连通；所述活塞杆4远离活塞3的一端转动连接有曲轴5，且活塞杆4远离活塞3的一端位于曲轴5的弯曲位置，曲轴5的一端与主体1中的电机输出端固连，曲轴5另一端与主体1内壁转动连接，实现主体1中的电机通过曲轴5带动活塞杆4运动；所述缸体2一侧固连有进气管22，且缸体2上与进气管22相对的位置固连有出气管21；所述进气管22和出气管21内靠近缸体2的位置分别设有单向阀23，进气管22中的单向阀23开启时，出气管21中的单向阀23关闭，反之则出气管21中的单向阀23开启。

使用时，开启真空泵，主体1中的电机输出端通过曲轴5带动活塞杆4运动，活塞杆4带动活塞3在缸体2内往复直线运动；活塞3向靠近缸体2底部运动时，缸体2内的气压增大，出气管21中的单向阀23开启，进气管22中的单向阀23关闭，气体从出气管21流向主体1中的出气口；在真空泵出气流量需要减少时，例如真空泵出气口连接直径较细的管道进行作业，出气管21内的气体流量减少，活塞3向缸体2底部运动对气体挤压，气体受压后内能增加，使得气体温度升高，气体将热量传递到缸体2内壁，缸体2内壁受热温度升高；由于气囊33、一号管32和通孔31之间的配合，在活塞3对气体挤压时，一部分气体通过通孔31和一号管32挤压进入气囊33内，减少气体受挤压时的气压，减少气体产生的热量，从而增加缸体2的抗形变能力，增加缸体2的使用寿命，防止缸体2长时间工作，缸体2内壁温度持续升高；在活塞3向远离缸体2底部运动时，缸体2内的气压降低，缸体2通过进气管22从主体1中的进气口抽气，进气管22中的单向阀23开启，出气管21中的单向阀23关闭，气体从进气管22进入缸体2内，此时膨胀的气囊33中气体受气压影响通过通孔31流向缸体2内，由于通孔31靠近缸体2的一端朝向缸体2内壁，在活塞3远离缸体2底部时，气体途径通孔31吹向缸体2内壁，降低缸体2内壁温度，增加缸体2的散热效果。

作为本发明的一种实施方式，所述一号管32截面为波浪形，实现每个一号管32上均有若干个弯头。

使用时，在气体受压进入气囊33的过程中，缸体2内的气压比气囊33内的气压大，气体大量流向气囊33内，由于一号管32截面为波浪形，增加气体从通孔31到气囊33之间的距离，增加一号管32对流经气体的阻力，使得一号管32对流经的气体产生节点压力损失效果，减少气体向气囊33内的流速，减少气体流向气囊33内的流量，增加气囊33的稳定性，防止气囊33内的气体过多，导致气囊33裂开。

作为本发明的一种实施方式，所述活塞杆4包括推杆41和连杆42，且推杆41一端与活塞3的中心位置固连，推杆41远离活塞3的一端与连杆42球接，连杆42远离推杆41的一端与曲轴5的弯曲位置转动连接，通过曲杆带动连杆42运动，实现连杆42带动推杆41运动；所述缸体2中的开口端固连有二号管6，且二号管6远离缸体2的一端位于推杆41与连杆42的球接位置；所述推杆41上靠近连杆42的位置固连有圆形平板61，且圆形平板61与二号管6滑动连接。

使用时，通过二号管6、圆形平板61和连杆42之间的配合，主体1中电机的输出轴通过曲杆带动连杆42运动，连杆42与推杆41为球接，使得连杆42带动推杆41在二号管6内往复运动；在连杆42推动推杆41时，连杆42远离球头的一端随着曲轴5转动而运动，带动连杆42靠近球头的一端运动，连杆42通过球头对推杆41的作用力方向不与推杆41运动方向一致，使得推杆41在推动活塞3时产生活塞3倾斜的可能，致使活塞3在运动时受到推杆41的作用力不均匀，导致活塞3在运动过程出现一部分与缸体2内壁滑动的表面挤压缸体2内壁，增加活塞3对缸体2内壁的摩擦力，由于设置有圆形平板61，在连杆42对推杆41推动时，连杆42对推杆41的作用力被圆形平板61分散，一部分为挤压圆形平板61对二号管6内壁的滑动摩擦力，另一部分为沿着推杆41垂直于活塞3的推力，使得活塞3受力均匀，从而减少活塞3对缸体2内壁滑动摩擦带来的温度，降低缸体2内壁温度，增加缸体2的散热效果，防止活塞3受力不均，导致一部分活塞3与缸体2内壁接触的表面对缸体2内壁挤压滑动的可能；由于设置有圆形平板61，使得原本活塞3对缸体2内壁产生的挤压力转移到圆形平板61上，使得圆形平板61对二号管6产生挤压力，保护缸体2内壁，增加缸体2内壁的平滑性，防止活塞3受推杆41作用力的影响，一部分活塞3对缸体2内壁呈挤压滑动状态，导致缸体2内壁产生刮痕，甚至降低缸体2的气密性。

作为本发明的一种实施方式，所述圆形平板61靠近二号管6内壁的外表面开设有环形槽62，且环形槽62截面为圆弧形；所述环形槽62与二号管6内壁之间设置有滚珠63，且滚珠63的半径比环形槽62的半径小。

使用时，在圆形平板61对二号管内壁滑动挤压时，通过环形槽62和滚珠63的配合，圆形平板61在二号管6内滑动带动滚珠63在二号管6内壁上滚动，此时，圆形平板61对二号管6内壁从滑动摩擦变为滚动摩擦，摩擦系数变小，使得圆形平板61对二号管6的摩擦力减少，从而减少圆形平板61对二号管6内壁的磨损，增加二号管6和圆形平板61的使用寿命；由于设置有滚珠63，连杆42对活塞杆4的作用力增加，f＝μ*fn即作用力等于摩擦系数乘以正压力，正压力不变，摩擦系数变小，连杆42对活塞杆4的作用力变大，增加沿着活塞杆4垂直于活塞3的推力，减少连杆42的动能损耗，从而增加活塞3对缸体2内气体的挤压力，提高活塞3的工作效率。

作为本发明的一种实施方式，所述缸体2底部截面为弧形，且活塞3截面为相同的弧形；在工作时，活塞3运动到缸体2底部与缸体2底部贴合。

使用时，通过设置活塞3截面为弧形，使得通孔31靠近缸体2内壁，减少通孔31与缸体2内壁之间的距离，从而减少气体从通孔31流向缸体2内壁之间的距离，增加气体对缸体2内壁的降温效果，避免通孔31与缸体2内壁之间的距离过长，气体从通孔31流向缸体2内壁的时间增加，降低气体流向缸体2内壁的动力，从而降低缸体2内壁的降温效果；由于设置活塞3和缸体2底部为弧形，增加活塞3截面积，从而增加活塞3对气体的受力面积，在相同作用力的情况下，增加活塞3的工作效率。

作为本发明的一种实施方式，所述通孔31靠近缸体2内壁一端的孔径小于远离缸体2内壁一端的孔径。

使用时，通过设置通孔31靠近缸体2内壁一端的孔径比远离缸体2内壁一端的孔径小，活塞3远离缸体2底部时，缸体2内的气压减少，气体从气囊33内通过一号管32流向通孔31，气体从通孔31孔径大的一端向通孔31孔径小的一端流动，通孔31对气体产生狭管效应，气体流经通孔31孔径小的一端流速增加，使得气体吹向缸体2内壁得流速增加，降低活塞3每次运动循环后缸体2内壁的温度，增加缸体2内壁的散热效果。

具体工作流程如下：

开启真空泵，主体1中的电机输出端通过曲轴5带动活塞杆4运动，活塞杆4带动活塞3在缸体2内往复直线运动；活塞3向靠近缸体2底部运动时，缸体2内的气压增大，出气管21中的单向阀23开启，进气管22中的单向阀23关闭，气体从出气管21流向主体1中的出气口；在活塞3对气体挤压时，一部分气体通过通孔31和一号管32挤压进入气囊33内；在活塞3向远离缸体2底部运动时，缸体2内的气压降低，缸体2通过进气管22从主体1中的进气口抽气，进气管22中的单向阀23开启，出气管21中的单向阀23关闭，气体从进气管22进入缸体2内，此时膨胀的气囊33中气体受气压影响通过通孔31流向缸体2内，由于通孔31靠近缸体2的一端朝向缸体2内壁，在活塞3远离缸体2底部时，气体途径通孔31吹向缸体2内壁，降低缸体2内壁温度，增加缸体2的散热效果；在气体受压进入气囊33的过程中，缸体2内的气压比气囊33内的气压大，气体大量流向气囊33内，由于一号管32截面为波浪形，增加气体从通孔31到气囊33之间的距离，增加一号管32对流经气体的阻力，使得一号管32对流经的气体产生节点压力损失效果；在连杆42对推杆41推动时，连杆42对推杆41的作用力被圆形平板61分散，一部分为挤压圆形平板61对二号管6内壁的滑动摩擦力，另一部分为沿着推杆41垂直于活塞3的推力，使得活塞3受力均匀，从而减少活塞3对缸体2内壁滑动摩擦带来的温度，降低缸体2内壁温度，增加缸体2的散热效果，防止活塞3受力不均，导致一部分活塞3与缸体2内壁接触的表面对缸体2内壁挤压滑动的可能；由于设置有圆形平板61，使得原本活塞3对缸体2内壁产生的挤压力转移到圆形平板61上，使得圆形平板61对二号管6产生挤压力，保护缸体2内壁，增加缸体2内壁的平滑性，防止活塞3受推杆41作用力的影响，一部分活塞3对缸体2内壁呈挤压滑动状态，导致缸体2内壁产生刮痕，甚至降低缸体2的气密性；在圆形平板61对二号管内壁滑动挤压时，圆形平板61在二号管6内滑动带动滚珠63在二号管6内壁上滚动，此时，圆形平板61对二号管6内壁从滑动摩擦变为滚动摩擦，摩擦系数变小，使得圆形平板61对二号管6的摩擦力减少，从而减少圆形平板61对二号管6内壁的磨损，增加二号管6和圆形平板61的使用寿命；由于设置有滚珠63，连杆42对活塞杆4的作用力增加，f＝μ*fn即作用力等于摩擦系数乘以正压力，正压力不变，摩擦系数变小，连杆42对活塞杆4的作用力变大，增加沿着活塞杆4垂直于活塞3的推力，减少连杆42的动能损耗，从而增加活塞3对缸体2内气体的挤压力，提高活塞3的工作效率；通过设置活塞3截面为弧形，使得通孔31靠近缸体2内壁，减少通孔31与缸体2内壁之间的距离，从而减少气体从通孔31流向缸体2内壁之间的距离；由于设置活塞3和缸体2底部为弧形，增加活塞3截面积，从而增加活塞3对气体的受力面积，在相同作用力的情况下，增加活塞3的工作效率；通过设置通孔31靠近缸体2内壁一端的孔径比远离缸体2内壁一端的孔径小，活塞3远离缸体2底部时，缸体2内的气压减少，气体从气囊33内通过一号管32流向通孔31，气体从通孔31孔径大的一端向通孔31孔径小的一端流动，通孔31对气体产生狭管效应，气体流经通孔31孔径小的一端流速增加，使得气体吹向缸体2内壁得流速增加，降低活塞3每次运动循环后缸体2内壁的温度，增加缸体2内壁的散热效果。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明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发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明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发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。