技术领域
[0001] 一种耐腐蚀湿式罗茨
真空泵,属于真空泵技术领域,具体涉及一种
耐腐蚀性能好、能够直接
抽取腐蚀性气体或液体的耐腐蚀湿式罗茨真空泵。
背景技术
[0002] 罗茨真空泵(简称:罗茨泵)是指泵内装有两个相反方向同步旋转的叶形
转子,转子间、转子与
泵壳内壁间有细小间隙而互不
接触的一种变容真空泵。罗茨泵是一种无内压缩的真空泵,通常压缩比很低,故高、中真空泵需要
前级泵。罗茨真空泵的特点是:启动快,耗功少,运转维护
费用低,抽速大、效率高,对被抽气体中所含的少量
水蒸汽和灰尘不敏感,在100~1帕压
力范围内有较大抽气速率,能迅速排除突然放出的气体。罗茨真空泵广泛用于真空
冶金中的
冶炼、脱气、
轧制,以及化工、食品、医药工业中的真空蒸馏、真空浓缩和真空干燥等方面。
[0003] 在化工或者医药生产中,罗茨真空泵抽取的介质具有一定的腐蚀性,而现有罗茨真空泵的过流部件大多为不锈
钢或
碳素钢材质,抽取的介质会对罗茨真空泵的过流部件腐蚀,大大降低了罗茨真空泵的使用寿命,增加了设备投入的成本,而且在对罗茨真空泵进行维护或更换时,需要大量的人力、物力,对生产效率也产生了很大的影响。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题是:克服
现有技术的不足,提供一种耐腐蚀性能好、能够直接抽取腐蚀性的气体或液体、使用寿命长、工作稳定的耐腐蚀湿式罗茨真空泵。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该耐腐蚀湿式罗茨真空泵,包括泵体、主动轴、从动轴以及分别设置在主动轴和从动轴上的主动转子和从动转子,其特征在于:所述主动轴和从动轴上分别设有轴套,所述泵体、主动转子和从动转子的材质为酚
醛石棉耐酸模塑料或酚醛
石墨耐酸模塑料或二者任意比例混合物,轴套的材质为酚醛石棉耐酸模塑料或酚醛石墨耐酸模塑料或二者任意比例混合物;所述主动轴和从动轴与所述泵体之间设有机械密封,机械密封包括与固定在泵体上的固定密封套、分别与主动轴或从动轴固定连接转动密封套以及推动转动密封套与固定密封套密封连接的压紧固定装置,固定密封套和转动密封套均套设在所述轴套上,且转动密封套与轴套外壁密封设置;固定密封套和转动密封套均为耐腐蚀的非金属材质。
[0006] 优选的,所述的主动转子和主动轴上的轴套一次性模压在所述主动轴上;所述的从动转子和从动轴上的轴套一次性模压在所述从动轴上。
[0007] 优选的,所述的主动轴上设有主动
齿轮,所述从动轴上设有从动齿轮,主动齿轮与从动齿轮相
啮合。
[0008] 优选的,所述的压紧固定装置与转动密封套之间设有压紧密封套,转动密封套靠近所述固定密封套的一端环绕外壁设有凸台,压紧密封套的一端的内径大于另一端的内径,压紧密封套套设在转动密封套外部,且通过内壁的肩部推动所述凸台,使转动密封套与所述固定密封套压紧。
[0009] 优选的,所述的压紧密封套的材质为聚四氟。
[0010] 优选的,所述的压紧固定装置包括压紧装置和固定装置,固定装置对压紧装置进行固定,压紧装置推动所述转动密封套与所述固定密封套紧密接触。
[0011] 优选的,所述的固定装置包括套设在轴套外壁的固定套以及固定
螺母,固定套一端套设在所述转动密封套上并将转动密封套压紧在轴套上,另一端通过设置在主动轴或从动轴上的固定螺母固定;固定套为玻璃钢材质。
[0012] 优选的,所述的压紧装置包括压紧
弹簧,压紧弹簧一端
支撑在所述固定装置上,另一端推动所述转动密封套压紧所述固定密封套。
[0013] 优选的,所述的转动密封套和轴套靠近所述压紧固定装置的一端均为直径逐渐减小的锥形。
[0014] 优选的,所述的转动密封套靠近所述固定密封套的一端为
波纹管。
[0015] 酚醛石棉耐酸模塑料是以
苯酚、甲醛以
氨水为催化剂,经缩聚,脱水制成半
流体状
树脂,然后按配比填料混合、滚压、
风干而成,填料为耐酸石棉或
纤维石棉。酚醛石棉耐酸模塑料的
质量指标为:比重为1.6~2.0,
马丁耐热性不小于150℃,布氏硬度不小于30kg/mm2,2 2
吸水率为0.05%,冲击强度不小于3.5kg*cm/cm ,弯曲强度不小于600kg/cm ,拉伸强度不小于250kg/cm2,压缩强度不小于1000kg/cm2,剪切强度不小于300kg/cm2,酸溶物(以22%的
盐酸在水浴中
沸腾24小时)不小于±2.0%。酚醛石棉耐酸模塑料具有突出的耐腐蚀性能、
耐磨性和机械性能较高,耐冲击性能好,受到冲击不容易
破碎,易于
机械加工,制造工艺简单,生产效率高,减少了大量的机械加工量。适用于抽吸各种不含悬浮颗粒或结晶的渣水、有机、
无机酸气液,运行维护工作量小,广泛应用于化工、制药、造纸、冶金、轻纺、
电子等行业。
[0016] 酚醛石棉耐酸模塑料和酚醛石墨耐酸模塑料的制作工艺及性能参见化学工业出版社1985年1月北京第一版1987年11月北京第二次印刷的《化工产品手册
合成树脂与塑料》。
[0017] 与现有技术相比,本发明的耐腐蚀湿式罗茨真空泵所具有的有益效果是:1、本耐腐蚀湿式罗茨真空泵的所有过流部件均为耐腐蚀的材质,使抽取的腐蚀性的气体或液体与金属部件隔离,耐腐蚀性强,使本耐腐蚀湿式罗茨真空泵能够直接抽取腐蚀性气体或液体,并且使用寿命长,工作稳定;机械密封的固定密封套和转动密封套均为碳化
硅材质,碳化硅的耐腐蚀性强,大大提高了机械密封的耐腐蚀性,提高了机械密封的使用寿命,保证了本耐腐蚀湿式罗茨真空泵的
密封性。
[0018] 2、主动转子和主动轴上的轴套一次性模压在主动轴上,结合牢固,避免了主动轴和主动转子之间以及主动轴及轴套之间松动;从动转子和从动轴上的轴套一次性模压在从动轴上,结合牢固,避免了从动轴和从动转子之间以及从动轴及轴套之间松动。
[0019] 3、主动轴通过
齿轮传动带动从动轴转动,保证了主动轴和从动轴转动的同步性。
[0020] 4、转动密封套通过压紧固定装置压紧在固定密封套上并与固定密封套之间密封设置,很好的保证了转动密封套和固定密封套之间的密封性,保证了泵体的密封性能,保证了泵体内的真空度。
[0021] 5、压紧密封套为聚四氟材质,耐腐蚀性能好,耐磨性能好,且强度高,能够将转动密封套压紧在固定密封套上。
[0022] 6、固定装置对压紧装置固定,压紧装置推动压紧密封套将转动密封套压紧在固定密封套上,保证了转动密封套与固定密封套始终保持紧密接触,保证了密封性。
[0023] 7、固定装置包括固定套以及固定螺母,固定套通过固定螺母固定在
转轴上,降低了成本,且加工安装简单,运转的
稳定性提高;固定套为玻璃钢材质,既具有很好的耐腐蚀性能,又具有一定的强度,使用寿命长。
[0024] 8、压紧弹簧一端支撑在固定装置上,另一端推动转动密封套与固定密封套紧密接触,既保证了转动密封套和固定密封套之间的密封性能,又使转动密封套和密封套之间存在一定的缓冲,避免因为冲击导致转动密封套和固定密封套损坏。
[0025] 9、转动密封套和轴套靠近压紧固定装置的一端为锥形,使压紧固定装置在将转动密封套压紧在固定密封套上时,也能使转动密封套的锥形部分压紧轴套的锥形部分,以保证转动密封套和轴套之间的密封性能。
[0026] 10、转动密封套的一端为波纹管,能够伸缩,对冲击具有一定的缓冲性能,避免出现冲击
载荷时转动密封套或固定密封套出现破裂。
附图说明
[0027] 图1为耐腐蚀湿式罗茨真空泵的剖视示意图。
[0028] 图2为耐腐蚀湿式罗茨真空泵的主视示意图。
[0029] 图3为机械密封结构的剖视示意图。
[0030] 图中:1、
联轴器 2、
电机托架 3、机械密封 4、前
轴承托架 5、轴套 6、前泵体7、从动轴 8、后泵体 9、从动转子 10、后轴承托架 11、轴承 12、轴承压盖 13、骨架油封 14、从动齿轮 15、主动齿轮 16、主动轴 17、主动转子 18、齿轮箱 19、进液口
20、出液口 21、固定密封套 22、转动密封套 23、压紧密封套 24、压紧弹簧 25、固定套
26、
垫圈 27、固定螺母。
具体实施方式
[0031] 图1~3是本发明的最佳
实施例,下面结合附图1~3对本发明做进一步说明。
[0032] 一种耐腐蚀湿式罗茨真空泵,包括泵体、主动轴16、从动轴7以及分别设置在主动轴16和从动轴7上的主动转子17和从动转子9,主动轴16和从动轴7上分别设有轴套5,泵体、主动转子17和从动转子9的材质为酚醛石棉耐酸模塑料或酚醛石墨耐酸模塑料或二者任意比例混合物,轴套5的材质为酚醛石棉耐酸模塑料或酚醛石墨耐酸模塑料或二者任意比例混合物;主动轴16和从动轴7与泵体之间设有机械密封3,机械密封3包括与固定在泵体上的固定密封套21、分别与主动轴16或从动轴7固定连接转动密封套22以及推动转动密封套22与固定密封套21密封连接的压紧固定装置,固定密封套21和转动密封套22均套设在轴套5上,且转动密封套22与轴套5外壁密封设置;固定密封套21和转动密封套22均为耐腐蚀的非金属材质。本耐腐蚀湿式罗茨真空泵的所有过流部件均为耐腐蚀的材质,使抽取的腐蚀性的气体或液体与金属部件隔离,耐腐蚀性强,使本耐腐蚀湿式罗茨真空泵能够直接抽取腐蚀性气体或液体,并且使用寿命长,工作稳定;机械密封3的固定密封套21和转动密封套22均为碳化硅材质,碳化硅的耐腐蚀性强,大大提高了机械密封3的耐腐蚀性,提高了机械密封3的使用寿命,保证了本耐腐蚀湿式罗茨真空泵的密封性。
[0033] 实施例1如图1~2所示:该耐腐蚀湿式罗茨真空泵包括泵体、主动轴16、从动轴7以及分别设置在主动轴16和从动轴7上的主动转子17和从动转子9。
[0034] 泵体包括前泵体6和后泵体8。前泵体6和后泵体8均一端封闭端圆筒,前泵体6和后泵体8的敞口端环绕外壁均设有用于相互连接的外翻边,前泵体6和后泵体8通过外翻边固定连接,前泵体6和后泵体8的外翻边之间密封设置。前泵体6和后泵体8通过外翻边密封连接。前泵体6和后泵体8的封闭端均设有用于穿过主动轴16和从动轴7的通孔以及用于设置机械密封3的圆筒。前泵体6和后泵体8的材质均为酚醛石棉耐酸模塑料材质,且前泵体6和后泵体8均为一次性
铸造成型,前泵体6和后泵体8的耐腐蚀性能好,使该耐腐蚀湿式罗茨真空泵能够直接抽取腐蚀性的气体或液体,并且使用寿命长。
[0035] 前泵体6的左侧设有前轴承托架4,前轴承托架4包括轴承安装板以及固定在轴承安装板上的支撑脚,轴承安装板为圆盘状,轴承安装板上也设有用于穿过主动轴16和从动轴7的通孔。支撑脚为由左至右逐渐向外的倾斜状,支撑脚与轴承安装板一次性铸造成型,前轴承托架4通过支撑脚安装在前泵体6的左侧且与前泵体6同轴设置。
[0036] 后泵体8的右侧设有后轴承托架10,后轴承托架10包括轴承安装板以及固定在轴承安装板上的支撑脚,轴承安装板为圆盘状,轴承安装板上也设有用于穿过主动轴16和从动轴7的通孔。支撑脚为由左至右逐渐向内的倾斜状,支撑脚与轴承安装板一次性铸造成型,后轴承托架10通过支撑脚安装在后泵体8的左侧且与后泵体8同轴设置。
[0037] 前轴承托架4和后轴承托架10为相同的配件,通过相同的模具、相同的材料以及相同的生产工艺铸造而成。
[0038] 从动轴7设置在主动轴16的上方,主动轴16和从动轴7的左端依次穿过前泵体6上的通孔和前轴承托架4上的通孔后伸出,从动轴7的左端伸进轴承11内,主动轴16的左端穿过轴承11并伸出且伸出部分安装有用于与电机的
输出轴相连的联轴器1。主动轴16和从动轴7的右端依次穿过后泵体8、后轴承托架10和轴承11后伸出。轴承11通过轴承座与前轴承托架4固定连接,从动轴7左端的轴承座的左侧、主动轴16右端轴承座的右侧以及主动轴16左端轴承座的左侧均设有轴承压盖12,轴承压盖12与主动轴16和从动轴7之间均设有骨架油封13。
[0039] 前轴承托架4的左侧设有电机托架2,电机托架2用于安装电机,并使电机的输出轴通过联轴器1与主动轴16左端同轴连接。
[0040] 后轴承托架10的右侧设有齿轮箱18,主动轴16和从动轴7的右端均伸进齿轮箱18内。齿轮箱18固定在后轴承托架10的右侧。齿轮箱18内设有主动齿轮15和从动齿轮14,主动齿轮15安装在主动轴16的右端,从动齿轮14安装在从动轴7的右端,主动齿轮15与从动齿轮14相啮合,主动轴16通过齿轮啮合带动从动轴7同步转动。主动齿轮15和从动齿轮14的齿数相等。
[0041] 前轴承托架4与前泵体6之间设有进液口19,进液口19与泵体内腔连通;后轴承托架10与后泵体8之间设有出液口20。出液口20也与泵体内腔连通。出液口20与设备连通,抽取设备内的液体,还能够将设备内腔的气压抽为
负压或真空。
[0042] 从动轴7和主动轴16与前泵体6和后泵体8之间均设有轴套5。轴套5为酚醛石棉耐酸模塑料材质的圆筒,轴套5的一端环绕外壁设有
定位凸台,轴套5套设在主动轴16和从动轴7上,轴套5伸进前泵体6和后泵体8上的圆筒内,轴套5的长度长于圆筒的长度, 轴套5的定位凸台分别定位在前泵体6和后泵体8的内壁上并密封。轴套5的外壁与前泵体6和后泵体8的圆筒内壁之间均设有机械密封3。
[0043] 主动转子17设置在前泵体6和后泵体8之间的主动轴16上,从动转子9设置在前泵体6和后泵体8之间的从动轴7上。主动转子17与主动轴16两端的轴套5相配合,使主动轴16与前泵体6和后泵体8内抽取的介质隔离;从动转子9与从动轴7两端的轴套5相配合,使从动轴7与前泵体6和后泵体8内抽取的介质隔离,主动转子17和从动转子9均为八字形
叶轮。主动转子17和从动转子9还可以为三叶叶轮。
[0044] 主动转子17和从动转子9均为酚醛石棉耐酸模塑料材质,且主动转子17以及主动轴16上的轴套5一次性模压在主动轴16上,从动转子9以及从动轴7上的轴套5一次性模压在从动轴7上。
[0045] 如图3所示:机械密封3结构包括固定密封套21、转动密封套22以及压紧固定装置。固定密封套21镶嵌在前泵体6和后泵体8的外侧,转动密封套22分别套设在主动轴16和从动轴7的两端上,并分别随主动轴16和从动轴7同步转动,转动密封套22与主动轴16和从动轴7之间密封设置。转动密封套22设置在固定密封套21的外侧,压紧固定装置设置在转动密封套22的外侧,压紧固定装置分别将转动密封套22固定在对应的轴上,并推动转动密封套22使转动密封套22的内端压紧固定密封套21并密封。固定密封套21和转动密封套22均为碳化硅材质,且固定密封套21与转动密封套22保持相对转动。
[0046] 固定密封套21外端的直径小于左端的直径,形成阶梯状,固定密封套21右端镶嵌在泵体上。转动密封套22的内端为波纹管,外端为由内至外直径逐渐减小的阶梯状,转动密封套22的内端与固定密封套21的外端压紧并密封设置,转动密封套22的外径小于固定密封套21外端的外径。转动密封套22的波纹管能够吸收一定的冲击载荷,从而对冲击载荷起到一定的缓冲,避免出现冲击载荷导致固定密封套21或转动密封套22发生损坏。
[0047] 转动密封套22的外端为由内至外直径逐渐减小到锥形,轴套5外端外壁也为由内至外直径逐渐减小的锥形。压紧固定装置在推动转动密封套22与固定密封套21紧密接触时,也使转动密封套22的外端锥形部压紧轴套5外端的锥形部,从而也使转动密封套22与轴套5之间密封设置。
[0048] 压紧固定装置和转动密封套22之间设有压紧密封套23,压紧密封套23的材质为聚四氟,耐腐蚀性能强,且强度高,提高了该机械密封结构的使用寿命。压紧密封套23的内径稍大于转动密封套22的外径,压紧密封套23的长度小于转动密封套22的长度,压紧密封套23套设在转动密封套22的内端。
[0049] 转动密封套22的内端环绕外壁设有凸台,凸台的外径与固定密封套21外端的外径相等,压紧密封套23的内端的内径稍大于凸台的外径,凸台伸进压紧密封套23的内端内并靠在压紧密封套23肩部,压紧固定装置推动压紧密封套23,压紧密封套23通过凸台推动转动密封套22的内端压紧固定密封套21,且固定密封套21与转动密封套22的结合部位于压紧密封套23内,使压紧密封套23能够对转动密封套22和固定密封套21的结合部进行密封,大大提高了密封效果。
[0050] 压紧固定装置包括压紧装置和固定装置,固定装置将压紧装置固定在主动轴16和从动轴7上,压紧装置推动压紧密封套23。
[0051] 固定装置包括固定套25和固定螺母27。固定套25内端的内径稍大于压紧密封套23的外径,固定套25外端为与转动密封套22的外壁相适配的阶梯状。固定套25为玻璃钢材质,耐腐蚀性能好,且强度高。固定套25的左端套设在压紧密封套23的外壁外,压紧装置设置在压紧密封套23和固定套25之间,压紧装置的外端支撑在固定套25上,外端推动压紧密封套23。主动轴16和从动轴7的外端均设有
螺纹,固定螺母27通过螺纹固定在主动轴16和从动轴
7上,固定螺母27设置在固定套25的外端,并对固定套25进行固定,与
不锈钢卡环相比,固定螺母27的固定方式成本低,加工、安装简单,并且运转的稳定性好。
[0052] 压紧装置包括压紧弹簧24。压紧密封套23的侧面开有轴向的
盲孔,盲孔的直径稍大于压紧弹簧24的直径,压紧弹簧24的内端伸进压紧密封套23的盲孔内,右端支撑在固定套25上,压紧弹簧24处于压缩状态,并推动压紧密封套23。压紧弹簧24还能够对冲击载荷起到一定的缓冲,避免冲击载荷损坏转动密封套22或固定密封套21。
[0053] 压紧弹簧24与固定套25之间设有垫圈26,垫圈26为金属材质。压紧弹簧24的右端支撑在垫圈26上,能够避免压紧弹簧24直接支撑在固定套25上对固定套25造成损坏。
[0054] 实施例2实施例2与实施例1的区别在于:轴套5为玻璃钢材质,压紧固定装置包括固定套25和固定螺母27,固定套25的左端直接与压紧密封套23的左端接触并压紧压紧密封套23,固定螺母27对固定套25固定。
[0055] 实施例3实施例3与实施例1的区别在于:去除压紧密封套23和压紧弹簧24,固定套25左端的内径稍大于转动密封套22左端的凸台的外径,转动密封套22的凸台伸进固定套25右端,固定套25推动转动密封套22与固定密封套21紧密接触,且结合部位于固定套25内。
[0056] 前泵体6、后泵体8、主动转子17、从动转子9和轴套5还可以均为酚醛石墨耐酸模塑料或者酚醛石棉耐酸模塑料和酚醛石墨耐酸模塑料任意比例混合物;前泵体6、后泵体8、主动转子17、从动转子9和轴套5的材质根据抽取的介质来选择。
[0057] 固定密封套2和转动密封套4还可以为酚醛石棉耐酸模塑料、酚醛石墨耐酸模塑料或二者任意比例混合物,或者为陶瓷材料;压紧密封套5的材质还可以为碳化硅、酚醛石棉耐酸模塑料、酚醛石墨耐酸模塑料或二者任意比例混合物;固定套7的材质也可以为酚醛石棉耐酸模塑料、酚醛石墨耐酸模塑料或二者任意比例混合物,或者碳化硅、陶瓷等材质。
[0058] 实施例4实施例4与实施例1的区别在于:前壳体6、后壳体8、主动转子17、从动转子9的材质均为玻璃钢材质,玻璃钢材质的质量轻,拉伸强度与碳素钢接近,设置超过碳素钢,比强度高,且具有良好的耐腐蚀性能。但玻璃钢的机械加工性能较差,机械加工较为困难,因此对铸造工艺的要求较高,且适用范围较小。
[0059] 实施例5实施例5与实施例1的区别在于:前壳体6和后壳体8的材质均为以尼龙为基料,加入玻璃纤维和
碳纤维,主动转子17和从动转子9均为以聚苯基硫醚为基料的
复合材料制成,强度高、刚性高且尺寸稳定性高,在高湿条件下刚性也良好,提高了罗茨真空泵的耐腐蚀和耐磨损性能,但是该材料的机械性能以及机械加工性能较差,因此对制作工艺的要求较为严格,制作工艺较为繁琐。
[0060] 以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单
修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。