專利名稱：無(wú)油立式往復(fù)真空泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空設(shè)備，特別是一種能使被抽真空系統(tǒng)無(wú)油污染的立式往復(fù)真空泵。
真空泵在稀有金屬冶煉、食品和醫(yī)藥及其包裝、干燥等等工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。而目前工業(yè)領(lǐng)域中普遍使用的往復(fù)式真空泵，它的抽氣系統(tǒng)需要油杯供油，以保證氣缸的潤(rùn)滑。這些泵油在活塞環(huán)與氣缸的反復(fù)磨擦下，形成多種碳?xì)浠衔镉蜌猓@些油氣雖然大部分能被排出，但仍有少量進(jìn)入被抽真空系統(tǒng)，這在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是食品、醫(yī)藥生產(chǎn)中是不能被允許的。而大量排出的油氣又是一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境污染源。
本發(fā)明是提供一種能使被抽真空系統(tǒng)清潔、無(wú)油污染，制造容易，安裝方便且占用場(chǎng)地少的無(wú)油立式往復(fù)真空泵。
本發(fā)明的目的是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)從下至上由機(jī)械傳動(dòng)、隔油頸和氣體流通三部分構(gòu)成。
1、機(jī)械傳動(dòng)部分這部分的構(gòu)件裝在一個(gè)封閉的“曲軸箱”內(nèi)，曲軸箱同時(shí)又是支撐整個(gè)機(jī)器的機(jī)身。由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的曲軸頸經(jīng)連桿與十字頭連接;十字頭與氣體流通部分的活塞桿用一套球形墊圈浮動(dòng)，且用一個(gè)方形螺母與之鎖緊連接。
方形螺母是嵌入十字頭上端的方形槽內(nèi)，且鉆有便于用螺桿取出的螺孔。
機(jī)身滑枕與十字頭的潤(rùn)滑，采用油杯滴入滑枕小油池，且用水平連通管連通兩滑枕小油池的辦法，兩小油池底部各鉆有小孔，油徑小孔進(jìn)入滑枕軌道，實(shí)現(xiàn)與十字頭之間的潤(rùn)滑。
2、隔油頸部分它是機(jī)械傳動(dòng)部分和氣體通流部分之間專門設(shè)置的隔油裝置。置于曲軸箱上部。用于防止機(jī)械傳動(dòng)活塞桿上粘上的油帶入氣體流通部分的氣缸中，隔油頸下部與機(jī)械傳動(dòng)部的連接處設(shè)置有刮油器，可將活塞桿上的油絕大部分刮去;為了可靠地檔油和保證氣體流通部分的氣缸的密封，在隔油頸上部與氣缸連接處，為活塞桿設(shè)置了以四氟乙烯為基的材料的滑動(dòng)軸承和真有具有密封、吸油、耐磨性能的特殊材料的填料密封圈架;為了確保氣體流通部分的報(bào)缸中無(wú)油，處在隔油頸部分中的氣缸活塞桿上開有隔油槽。
填料密封圈架是一個(gè)便于更換填料(如柔性石墨墊圈、四氟乙烯墊圈)，可裝可拆的獨(dú)立零件。
隔油頸的隔油長(zhǎng)度略大于氣缸活塞的行程。
3、氣體流通部分它由氣缸、活塞、進(jìn)排氣閥等構(gòu)成。氣缸上有前后互為垂直的四個(gè)外方內(nèi)圓的氣室。每個(gè)氣室裝有圓形閥座。共有四個(gè)閥，兩個(gè)進(jìn)氣閥和兩個(gè)排氣閥。進(jìn)氣閥裝在進(jìn)氣室內(nèi)，排氣閥裝在排氣室內(nèi)。閥座內(nèi)有大小兩個(gè)環(huán)形閥片和螺旋彈簧組成止逆閥。氣缸中的活塞上裝有三條活塞環(huán)，以保證活塞在氣缸中的上下兩間隙的氣密。氣缸上下兩端蓋及氣缸壁鑄有隔墻，迫使冷卻水的定向流動(dòng)。
整個(gè)氣體流通部分的氣缸內(nèi)部，不需要任何液體工作介質(zhì)。
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
附

圖1是本發(fā)明的總裝示意圖。
附圖2是本發(fā)明的機(jī)械傳動(dòng)部分的十字頭與活塞桿連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3是本發(fā)明的機(jī)械傳動(dòng)部分的十字頭與活塞桿固定連接所用方形螺母的正視示意圖。
附圖4是本發(fā)明的機(jī)械傳動(dòng)部分的十字頭與活塞桿固定連接所用方形螺母的側(cè)視示意圖。
附圖5是本發(fā)明的隔油頸部分結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖6是本發(fā)明的隔油頸上部與氣缸連接處的填料部分裝配示意圖。
附圖7是本發(fā)明的隔油頸上部與氣缸連接處的填料部分的填料密封圈架正視示意圖。
附圖8是本發(fā)明的隔油頸上部分與氣缸連接處的填料部分的填料密封圈架俯視示意圖。
附圖9是本發(fā)明的隔油頸上部填料密封圈架中填料墊圈的正視示意圖。
附圖10是本發(fā)明的隔油頸上部填料密封圈架中填料墊圈的側(cè)視示意圖。
附圖11是本發(fā)明機(jī)械傳動(dòng)部分的滑枕與十字頭的杯式滴油潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)圖。
附圖12是本發(fā)明氣體流通部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示，本發(fā)明由機(jī)械傳動(dòng)部分(Ⅰ)、隔油頸部分(Ⅱ)和氣體流通部分(Ⅲ)構(gòu)成。
1、機(jī)械傳動(dòng)部分(Ⅰ)是底座(1)、電動(dòng)機(jī)(3)、皮帶輪(6)、機(jī)身即曲軸箱(11)、曲軸(5)、連桿(8)和十字頭(10)以及滑枕(7)等構(gòu)成。底座(1)上安裝有電動(dòng)機(jī)(3)和機(jī)身(11)。機(jī)身(11)的下部箱壁上裝有一對(duì)滾柱軸承(4)，滾柱軸承(4)上裝有曲軸(5)，曲軸(5)的伸出端上裝一大皮帶輪(6)。電動(dòng)機(jī)(3)通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)曲軸(5)旋轉(zhuǎn)。曲軸(5)與連桿(8)連接，且?guī)в信渲?2)，連桿(8)經(jīng)十字頭銷(9)與十字頭(10)連接，十字頭(10)在機(jī)身(11)的滑枕(7)上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。如圖2所示活塞相(13)插入十字頭(10)上端孔，并且用一套球形墊圈(23)浮動(dòng)，由如圖3、4所示的方形螺母(24)和六角螺母(22)鎖緊。方形螺母(24)嵌入十字頭(10)上端方形槽(26)內(nèi)，方形槽(26)尺寸略比方形螺母(24)大。為保證運(yùn)動(dòng)中不松動(dòng)，加一緊定螺釘(25);為方便方形螺母(24)拿出，在方形螺母(24)上鉆一螺孔(27)，用一螺桿旋入，便可將方形螺母(24)取出。
曲軸(5)、連桿(8)、十字頭(10)采用傳統(tǒng)的油池潤(rùn)滑，油池安排在機(jī)身(11)下方，通過(guò)曲軸(5)及其配重(2)的運(yùn)動(dòng)，把油池內(nèi)的機(jī)油撓動(dòng)、飛濺、潤(rùn)滑。
為保證機(jī)身滑枕(7)和十字頭(10)的潤(rùn)滑要求，如圖11所示采用油杯(30)滴油進(jìn)入機(jī)身滑枕(7)的小油池(33)，并用水平連通管道(31)連接兩滑枕小油池(33)。兩小油池(33)底部各鉆有小孔(32)，油徑小孔(32)進(jìn)入滑枕(7)軌道，以保證均勻潤(rùn)滑。取代了傳統(tǒng)的油泵供油系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效果良好。
2、隔油頸部分(Ⅱ)，是置于曲軸箱(11)上部的一個(gè)密封的箱體，是連接在氣體流通部分(Ⅲ)的氣缸(20)和機(jī)械傳動(dòng)部分(Ⅰ)的機(jī)身(11)之間的隔油裝置。用于防止機(jī)身(11)中動(dòng)動(dòng)的活塞桿(13)上的粘油移入氣缸(20)內(nèi)。如圖5所示，隔油頸(14)中的隔油長(zhǎng)度h大于活塞(21)的行程。隔油頸(14)下部設(shè)置了刮油器(12)，可將活塞桿(13)上的絕大部分油刮去，殘留在活塞桿(13)上的油，由于隔油長(zhǎng)度h大于活塞(21)的行程，很難進(jìn)入氣缸(20);為確保氣缸(20)中無(wú)油，又在處于隔油頸(14)中的活塞桿(13)上設(shè)了隔油槽(29)，以防止油的爬行;同時(shí)，在隔油頸(14)上部為活塞桿(13)設(shè)置了以四氟乙烯為基材料的滑動(dòng)軸承(17)和密封填料結(jié)構(gòu)(16)。密封填料，采用柔性石墨材料和以四氟為基的材料，作為活塞桿(13)的墊圈(16a和16b)，它既能實(shí)現(xiàn)無(wú)油潤(rùn)滑，又具有良好的吸油性能，以保證氣缸(20)無(wú)油。填料密封部分(16)是用一特制的密封圈架(15)，裝入密封墊圈(16a和16b)，并且是套在活塞桿(13)上的。其結(jié)構(gòu)如圖6所示，在密封圈架(15)內(nèi)，裝有柔性石墨密封墊圈(16a)和四氟墊圈(16b)，由壓塊(28)壓緊。柔性石墨密封墊圈(16a)和四氟墊圈(16b)，如圖9、10所示的結(jié)構(gòu)，其圈邊在垂直方向開有30°斜口。更換密封填料(16)時(shí)，只需松開壓塊(28)，即可沿活塞桿(13)下滑拉出填料密封圈架(15)，更換填料;而不需要拆卸氣缸和活塞等，可實(shí)現(xiàn)快速更換，簡(jiǎn)便省力。
3、氣體流通部分(Ⅲ)，如圖12所示，是由氣缸(20)、活塞(21)和氣室(34)、氣閥(35)等構(gòu)成。在氣缸(20)的前后有互為水平垂直的兩個(gè)外方內(nèi)圓的氣室(34)，每個(gè)氣室裝有圓形閥座。共有四個(gè)閥，兩個(gè)進(jìn)氣閥(36)和兩個(gè)排氣閥(37)。進(jìn)氣閥裝在進(jìn)氣室內(nèi)，排氣閥裝在排氣室內(nèi)。閥座內(nèi)有大小兩個(gè)環(huán)形閥片和螺旋彈簧組成止逆閥。
氣缸(20)內(nèi)的活塞(21)上裝有三條活塞環(huán)(39)，以保證被活塞(21)間隔的氣缸(20)兩端的氣密?；钊?21)在氣缸(20)內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，不斷改變氣缸(20)內(nèi)兩個(gè)空間的容積，一端容積逐漸縮小排出氣體，活塞(20)運(yùn)動(dòng)到極限位置時(shí)再反向運(yùn)動(dòng)，則吸氣腔變成排氣腔，排氣腔變成吸氣腔;同時(shí)氣閥閥片的跳動(dòng)形成一個(gè)有節(jié)奏配合、周期地完成真空泵的吸排氣功能。
氣缸上下兩端蓋及氣缸壁鑄有隔墻，迫使冷卻水按定向流動(dòng)，由下部氣缸蓋進(jìn)水口進(jìn)入，通過(guò)氣缸壁內(nèi)的水道(38)再由上部氣缸蓋出水口流出。
本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、其空氣流通部分，也即抽氣系統(tǒng)無(wú)任何液體工作介質(zhì)，因而被抽真空系統(tǒng)清潔、無(wú)油污染，特別有利于環(huán)境保護(hù)。
2、其極限壓力達(dá)1.3～2.6kpa(千帕)，抽氣效率達(dá)82%，比功率為69ws/l(瓦秒/升)，比目前有油往復(fù)真空泵性能好。
3、由于抽氣系統(tǒng)不需油潤(rùn)滑，其維護(hù)保養(yǎng)大大減少，并節(jié)約了潤(rùn)滑油。
4、由于是立式結(jié)構(gòu)，比普通臥式往復(fù)泵容易安裝，且節(jié)省三分之二的占用場(chǎng)地。
5、隔油頸上部由于采用了密封填料圈架結(jié)構(gòu)，只需將填料圈架拆下，即可很方便地更換密封填料墊圈，而不需拆卸氣缸和活塞等。
權(quán)利要求
1.一種由曲軸、連桿、十字頭、活塞、活塞桿和氣閥等構(gòu)成的無(wú)油立式往復(fù)真空泵，其特征是整機(jī)自下而上由機(jī)械傳動(dòng)、隔油頸和氣體流通三部分構(gòu)成(1)機(jī)械傳動(dòng)部分(Ⅰ)的曲軸箱又是支撐整個(gè)機(jī)器的機(jī)身(11)；十字頭(10)與氣體流通部分(Ⅲ)的活塞桿(13)用球形墊圈(23)浮動(dòng)，且用一個(gè)方形螺母(24)與之鎖緊連接；機(jī)身滑枕(7)與十字頭(10)的潤(rùn)滑，是由油杯(30)滴入滑枕小油池(33)，且水平連通管(31)連通兩滑枕小油池(33)，兩滑枕小油池底部各有小孔(32)，油經(jīng)小孔(32)進(jìn)入滑枕(7)軌道，實(shí)現(xiàn)與十字頭(10)間的潤(rùn)滑；(2)隔油頸部分(Ⅱ)置于曲軸箱(11)上部，是一密封的箱體，其下部與機(jī)械傳動(dòng)部分(Ⅰ)連接處設(shè)有與活塞桿(13)刮油的刮油器(12)；其上部與氣體流通部分(Ⅲ)的連接處，設(shè)有一個(gè)填有柔性石墨墊圈(16a)和四氟墊圈(16b)的填料密封圈架(15)；處在隔油頸部分(Ⅱ)中的氣缸活塞桿(13)上開有隔油槽(29)；(3)氣體流通部分(Ⅲ)的氣缸(20)內(nèi)，不用任何液體工作介質(zhì)；支撐活塞桿(13)的無(wú)油潤(rùn)滑的滑動(dòng)軸承(17)，其材料為以四氟乙烯為基的材料。
2.按權(quán)利要求1所述的無(wú)油立式往復(fù)真空泵，其特征是機(jī)械傳動(dòng)部分(Ⅰ)的活塞桿(13)與十字頭(10)連接的鎖緊方螺母(24)是嵌入十字頭(10)的方形槽(26)內(nèi)，方形螺母(24)上鉆有可用螺桿取出的螺孔(27);十字頭(10)上有一固定方形螺母(24)的防松螺釘(25)。
3.按權(quán)利要求1所述的無(wú)油立式往復(fù)真空泵，其特征是隔油頸部分(Ⅱ)的上部與氣體流通部分(Ⅲ)連接處的填料密封圈架(15)是由壓塊(28)壓緊并與氣體流通部分(Ⅲ)連接在一起;填料密封圈架(15)獨(dú)立可裝可拆，只需松開壓塊(28)，填料密封圈架(15)即可沿活塞桿(13)下滑，更換密封填料(16)。
4.按權(quán)利要求1或3所述的無(wú)油立式往復(fù)真空泵，其特征是填料密封圈架(15)中的填料密封墊圈(16a和16b)的圈邊，在垂直方向開有30°斜口。
5.按權(quán)利要求1所述的無(wú)油立式往復(fù)真空泵，其特征是隔油頸(14)的隔油長(zhǎng)度h大于活塞(21)的行程。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無(wú)油立式往復(fù)真空泵。其特點(diǎn)是被抽真空系統(tǒng)清潔、無(wú)油污染。整機(jī)自下而上由機(jī)械傳動(dòng)、隔油頸、氣體流通三部分構(gòu)成。機(jī)械傳動(dòng)部分的十字頭在滑枕上采用油杯式滴油潤(rùn)滑；十字頭與活塞桿采用環(huán)形墊圈浮動(dòng)連接并用方形螺母鎖緊。隔油頸部分采用刮油器和活塞桿開隔油槽以及柔性石墨等填料吸油，以保證氣體流通部分無(wú)油進(jìn)入。氣體流通部分不需要任何液體工作介質(zhì)。本發(fā)明制造容易，安裝方便且占用場(chǎng)地小。
文檔編號(hào)F04B37/14GK1113545SQ9510103
公開日1995年12月20日 申請(qǐng)日期1995年1月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月13日
發(fā)明者胡煥林 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué)