一种自平衡型单级单作用液环真空泵压缩机的制作方法

本发明属于真空泵压缩机领域，尤其涉及一种自平衡型单级单作用液环真空泵压缩机。

背景技术：

1、水环式真空泵是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为2000-4000帕，串联大气喷射器可达270-670帕。水环泵也可用作压缩机，称为水环式压缩机，是属于低压的压缩机。水环式真空泵可以分为sk/yk单级水环泵和2sk/2yk双级水环泵以及液环式真空泵。这些真空泵的原理基本相同，包括吸气、压缩、排气三步，达到抽气目的。单级单作用的液环真空泵压缩机只有一个工作腔，在泵体中装有适量的水作为工作液，当叶轮按顺时针旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环，水环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部内表面与叶片远心端接触，此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。液环真空泵压缩机在充当真空泵的时候执行吸气动作，充当压缩机的时候可将气体输送至压缩系统中。

2、现有的液环真空泵压缩机一般包括电机、泵体、转子和泵盖等，如现有专利cn205330977u公开的一种单级水环式真空泵，所述真空泵包括泵盖、导流盘、叶轮、泵体、机械密封和电机；所述泵盖连接有固定螺栓，将导流盘固定在所述泵体和所述泵盖中间；所述导流盘上设有阀球孔，并安装阀球板；所述叶轮安装在所述电机的轴上；所述泵体固定在所述电机的法兰上，形成偏心结构；所述导流盘安装在所述泵体上，所述叶轮在所述泵体内的偏心量为16mm。本实用新型通过设计叶轮的偏心结构及叶轮顶端与泵体之间的间隙，使得真空泵在同等功率损耗情况下，提高泵的抽气效率。不过，目前与该真空泵的真空泵在实际使用中仍存在一些问题，包括其一，由于液环真空泵的主轴设置的，在其与泵体内液体产生工作接触的过程中，作用于主轴上的力臂不同，会产生相对规律的转矩差，而一旦液体内部实时体量出现变化的话，或者补充水量时机不对的话，不仅会给主轴产生不定程度的影响，还会直接影响水环的体积，而未能及时检测到该变化的话，不仅会影响真空压缩机的工作效率，同时也会缩短主轴以及转子的实际使用寿命；其二，目前向泵体中加水都是采用水管直通泵体内腔，这种加水的方式会对工作中的转子产生扰动，进而影响设备内部的平衡情况，而且产生的气泡会在泵体内部对转子产生气蚀；其三，关于泵体内部的水环在运动过程中难免产生气泡，特别是在压缩段的位置，气泡在压力作用下会出现爆破，长此以往会对叶片转子产生不可逆转的伤害，影响设备的使用寿命。

技术实现思路

1、本发明针对上述的液环真空泵压缩机所存在的技术问题，提出一种设计合理、能够检测主轴转矩并把握液环补充时机、有利于提高主轴与转子平衡性、有利于减少气蚀且实际使用寿命较长的一种自平衡型单级单作用液环真空泵压缩机。

2、为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供的一种自平衡型单级单作用液环真空泵压缩机，包括电机和主轴，所述电机设置在底座上，所述主轴的端部设置有联轴器，所述联轴器的一端设置有转轴与叶轮，所述叶轮设置在泵体中且其前后两端均设置有轮圈，所述泵体的前后两端分别设置有后泵盖和前泵盖，所述泵体与前泵盖之间设置有导流组件，所述前泵盖的顶部设置有进气管口和出气管口，所述联轴器的外部设置有外机，所述外机包括支撑筒和支撑腿，所述支撑筒的两端分别与电机和后泵盖连接，所述支撑筒的左右两侧设置有一对安装口，所述安装口中设置有检测工装，所述检测工装的内侧与联轴器支撑配合，所述检测工装的外侧设置有与联轴器传动配合的扭力传感器，所述泵体的厚壁中设置有c型曲线的补水槽，所述补水槽的头端与垂直连通泵盖与泵体的补水管连通，所述补水槽的垂直口径由上至下逐渐之间变窄且其末端与泵体的内腔连通，所述泵体在补水槽的出水方向上设置有多个沿泵体内壁分布的破泡组件，所述破泡组件包括与主轴方向平行的破泡钢丝，所述泵体在其前端和后端的位置均设置有一个支撑辊组，所述支撑辊组包括多个支撑辊，相邻支撑辊的直径按照由低到高的顺序逐渐变小并与轮圈支撑配合。

3、作为优选，所述补水槽的内部设置有曲面的调节板，所述调节板用来调节水流在补水槽中的分布截面，所述调节板的轴向长度由上至下变小，所述调节板与补水槽构成出水腔，所述出水腔的轴向长度由上至下逐渐变大且其出口宽度逐渐变窄。

4、作为优选，所述破泡组件包括一对连接头，所述连接头的底部与设置在泵体内部的螺纹孔连接，所述连接头的顶端设置有连接孔，所述连接孔用来连接破泡钢丝。

5、作为优选，位于泵体后端的支撑辊组设置在后泵盖上，位于泵体前端的支撑辊组设置在导流组件上。

6、作为优选，所述导流组件包括与泵体的前端嵌套的导流盘，所述导流盘上设置有半月形的进气孔，所述导流盘在进气孔的相对侧设置有多个出气孔，所述进气孔与出气孔之间设置有x形的隔板，所述导流组件还包括与前泵盖的端部嵌套的o型密封板，所述o型密封板的内侧设置有与隔板对应的肋板。

7、作为优选，所述转轴的轴面与设置在后泵盖与前泵盖上的轴承配合。

8、作为优选，所述叶轮包括轮套，所述轮套上设置有多个偏心轮片，相邻偏心轮片的根部通过圆弧过渡。

9、作为优选，所述安装口朝向支撑筒的一侧为弦割面，所述检测工装为箱壳结构，所述检测工装的顶角和底角处设置有型孔，所述型孔用来安装连接支撑筒的螺栓，所述检测工装包括与安装口的两侧配合的弦割面板，所述检测工装朝向支撑筒的一侧包括与安装口面面配合的端板，所述端板上设置有凹型壳，所述凹型壳的上下端面与安装口的口沿支撑配合，所述凹型壳与联轴器的滚动面支撑配合。

10、作为优选，所述凹型壳用来安装扭力传感器的探测端，所述凹型壳的一侧设置有矩形壳，所述矩形壳远离支撑筒的一侧为敞口端，所述扭力传感器包括与敞口端配合的传感器主体，所述传感器主体的中心设置有探测轴，所述探测轴的轴面上设置有传动辊，所述传动辊的滚动面通过开设在凹型壳上的辊子孔来与联轴器摩擦传动。

11、作为优选，所述探测轴的两端与设置在检测工装上的光轴孔配合。

12、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

13、1、本发明提供的一种自平衡型单级单作用液环真空泵压缩机，扭力传感器来对联轴器处的扭矩进行检测，通过检测值可判断泵体中水环的变化，从而可以较为准确地把握向泵体中补充水量的时机，有利于提高本真空泵压缩机的工作效率；检测工装在对联轴器进行探测的同时，还能实现一定的滚动支撑，再加上支撑辊组的支撑作用，可有效提高叶轮的平衡性能；利用补水管向补水槽中补水，而补水槽中的水在获得运动速度的同时可被处于运动中的水环引射导泵体中，水量分布相对均匀且温和，对水环的扰动影响较小，有利于保证泵体内部器件工作的平衡性；破泡组件可将运动中的水环所携带的一部分气泡及时刮破，减少气泡在叶轮表面出现爆破而引起气蚀的情况，有利于延长叶轮的实际使用寿命。本装置设计合理、能够检测主轴转矩并把握液环补充时机、有利于提高主轴与转子平衡性、有利于减少气蚀且实际使用寿命较长，适合大规模推广。