专利名称：双级大流量气环泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气环泵，特别是涉及一种双级大流量气环泵，属于泵领域。
背景技术：
气环泵是一种动量喷气式原理的设备，也有称之为侧风道风机、旋涡式气泵、再生 泵、环形鼓风机或气环式压縮机等，它可以单独作为真空泵使用，也可以单独作为鼓风机使 用，其广泛应用于气动运输系统、真空提升和夹持系统、包装机、污水厂通风、袋装/瓶装/ 灌装系统、土壤改良、泡沫成型系统等各个领域。 现有气环泵泵盖上的气体流道从进气口到出气口的深度及宽度都是一样的，即气 体流道上各处的截面积是相同的，这样造成排出时的气压小，真空度低。已有提高真空度的 方法普遍是将气环泵设计成双级，如中国专利号ZL 03259724. X，所提供的是一种双级真空 泵，其结构包括相互独立的前级大泵和后级小泵，每一级泵都包括相互连接的泵体和泵盖， 泵体和泵盖所构成的泵腔内设有带叶片的转子，且前级泵体与后级泵体之间设有共用端 盖，将前级大泵的排气口和后级小泵的吸气口均设置在共用端盖上直接连接相通，形成一 种串联的双级结构，虽然抽气速度有所提高，但是提高的幅度不大，并且该结构通过增设共 用端盖来连接前级大泵和后级小泵，成本高，整机重量重。
发明内容本实用新型提供了一种通过使泵盖的气体流道各处具有不同的截面积来提高气 体排出压力的双级大流量气环泵。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现双级大流量气环泵，包括轴向连
接的一级泵组件和二级泵组件，每级泵组件均包括独立的泵体、泵盖和叶轮，所述的泵体和
泵盖均呈圆盘形且相互密封连接，泵体和泵盖的连接端面上各自具有呈开口的环状且向另
一端凹入的气体流道，两气体流道构成环形的泵腔，且泵腔在气体流道的环形开口处具有
进气口和出气口，所述的叶轮同心安装于该泵腔内并由一动力件带动作旋转；所述的一级
泵腔与二级泵腔相通，且一级泵组件上具有与一级泵腔的进气口相通的吸气口 ， 二级泵组 件上具有与二级泵腔的出气口相通的排气口，其特征在于，所述的二级泵盖上的气体流道
的凹入深度由进气口向出气口方向渐浅。 本实用新型的双级大流量气环泵，由一级泵组件和二级泵组件构成，每级泵组件 分别由泵体、泵盖和叶轮构成， 一级泵组件上的吸气口用于连通一级泵腔和所需抽排空气 的容器，二级泵组件上的排气口用于排出二级泵腔内的气体，且一级泵腔与二级泵腔相通， 二级泵盖上的气体流道的凹入深度由进气口向出气口方向渐浅，根据玻义尔定律，P V = 常数(体积V，压强P)，即在吸气量一定的情况下，当温度不变时，气体的压强与气体的体积 成反比，出气口的深度变浅使得出气口处的气体体积变小，那么其排出气体的压强P将增 大，适用于吸入压力低于-O. 06MPa的工况条件，抽真空度高，一般可达-450mmHg以上，工作 真空范围为0 0. 05MPa。通过一级叶轮和二级叶轮旋转增压后，使得气体按照下列的方向流动气体首先从吸气口通过一级泵腔的进气口进入一级泵腔内，经过一级叶轮旋转后，一 级泵腔内的气压增高，而后进入二级泵腔内，通过二级叶轮再次旋转增压，最后使气体从与 二级泵腔的出气口相通的排气口排出。 在上述的双级大流量气环泵中，所述的二级泵盖上进气口处的深度是对应出气口 处的深度的1. 4倍 2倍。可根据所需的抽气压力进行选择。 在上述的双级大流量气环泵中，所述的一级泵腔和二级泵腔的壁面上的各个转角 均通过圆角过渡。使得一级泵腔和二级泵腔的壁面各处都很光滑，有利于减小压力损失，降 低噪音。 在上述的双级大流量气环泵中，所述的一级泵盖与所述的二级泵体相邻接，且所 述的一级泵腔的出气口与二级泵腔的进气口具有相对应的周向位置且两者直接连通。 一级 泵盖与二级泵体不通过中间件而直接相固定，结构紧凑，重量轻；一级泵腔的出气口与二级 泵腔的进气口相通，可防止因气流冲击而造成压力损失，抽气效率高。 在上述的双级大流量气环泵中，所述的一级泵盖与二级泵体通过若干个设在其周 部且按圆周分布的螺钉相连接固定。该结构不仅连接方便，还使两个连接端面紧密连接，有 效防止松动。 在上述的双级大流量气环泵中，所述一级泵盖与二级泵体的连接端面之间固设有
密封胶。由于制造上的误差，极有可能使两连接端面不能完全贴合而造成漏气和进水氧化
产品，通过涂胶后可避免出现间隙，从而加强密封效果，还能增加连接强度。 在上述的双级大流量气环泵中，所述二级泵盖的外端设有与其制成一体的支撑
架，该支撑架的支撑面位于二级泵盖的最外端。可利用支撑架的支撑面竖向放置于台面上，
防止因二级泵盖的外端面不平整而造成摆放不平稳，还能够避免气体流道变形，保证气流
顺畅，噪音小。 在上述的双级大流量气环泵中，所述的动力件是电机，该电机的输出轴由一级泵 体穿入到二级泵盖内，其轴端轴向固定于二级泵盖上，所述的一级叶轮和二级叶轮均固定 套接于电机的输出轴上。由一电机同时带动一级叶轮和二级叶轮旋转，结构简单、紧凑。 在上述的双级大流量气环泵中，所述的吸气口设于一级泵体的外端面上靠近一级 泵腔的进气口处。吸气口位于一级泵体上，便于在一级泵体的外端面安装吸气筒。 在上述的双级大流量气环泵中，所述的排气口设于二级泵体的圆周侧壁上靠近二 级泵腔的出气口处。排气口位于二级泵体上，便于在二级泵体的圆周侧壁上安装排气筒。 与现有技术相比，本双级泵中二级泵盖上的气体流道的凹入深度由进气口向出气 口方向渐浅，使得在吸气量一定的情况下，当温度不变时，根据气体的压强与气体的体积成 反比，因出气口的深度变浅，而使它的体积变小，那么其排出气体的压强将增大，可进一步 提高真空度，扩大使用范围；另外，本双级泵中的两级泵组件直接固定相连，使得结构紧凑， 体积小，整机重量轻， 一级泵腔的出气口与二级泵腔的进气口相连通，形成串联连通方式， 有效提高抽气效率。
图1是本实用新型双级大流量气环泵的剖视结构示意图； 图2是图1的A向结构示意图；[0019] 图3是本实用新型双级大流量气环泵的分解结构示意图。 图中，l 一级泵体；la—级泵腔；lb吸气口 ；lc一级泵腔的进气口 ；ld—级泵腔的 出气口 ；le —级泵体的气体流道；2 —级泵盖；2e —级泵盖的气体流道；3 —级叶轮；4 二级 泵体；4a二级泵腔；4b排气口 ；4c二级泵腔的进气口 ；4d二级泵腔的出气口 ；4e 二级泵体 的气体流道；5 二级泵盖；5a支撑架；5e 二级泵盖的气体流道；6 二级叶轮；7电机；7a电机
的输出轴；8吸气筒；9排气筒；10底座；11轴承；12、13螺钉；D 二级泵盖上气体流道的凹入深度。
具体实施方式以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步
的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。 如图1、图2和图3所示，本双级大流量气环泵，由一级泵组件和二级泵组件组成， 每级泵组件均包括呈圆盘形的泵体和泵盖， 一级泵体1、一级泵盖2、二级泵体4和二级泵盖 5依次轴向密封连接，各个泵体1 、4和泵盖2、5的连接端面上各自具有一条呈开口的环状且 向另一端凹入的气体流道le、4e、2e、5e，一级泵体和一级泵盖上的两条气体流道le、2e构 成一级泵腔la， 二级泵体和二级泵盖的两条气体流道4e、5e构成二级泵腔4a，且两泵腔la、 4a在对应气体流道的环形开口处分别具有进气口 lc、4c和出气口 ld、4d，一级泵腔的出气 口 ld与二级泵腔的进气口 4c具有相对应的周向位置且两者直接连通，二级泵盖5上的气 体流道5e的凹入深度D由进气口 4c向出气口 4d方向渐浅(当然， 一级泵盖2上的气体流 道2e的凹入深度可由进气口 lc向出气口 ld方向保持一致，也可以与二级泵盖5—样，由 进气口 lc向出气口 ld方向渐浅)，为了适应不同的抽气压力，可取二级泵盖5上靠近其进 气口 4c的深度为对应出气口 4d的深度的1. 4倍 2倍， 一级泵体1的外端面上具有与一 级泵腔的进气口 lc相通的吸气口 lb，吸气口 lb的外口部连接一吸气筒8， 二级泵体4的圆 周侧壁上具有与二级泵腔的出气口 4d相通的排气口 4b，排气口 4b的外口部连接一排气筒 9 ;一级泵体1的外侧还固接有一电机7，且电机的输出轴7a穿入二级泵组件内，其轴端通 过轴承11轴向固定于二级泵盖5上，电机的输出轴7a上分别通过键连接一级叶轮3和二 级叶轮6，一级叶轮3同心设于一级泵腔la内，二级叶轮6同心设于二级泵腔4a内；一级 泵体1的底部还固定有一底座IO，通过底座10使整个气环泵卧式放置。 本双级大流量气环泵中的一级泵组件和二级泵组件构成串联型的连通方式，工作 时，先启动电机7，使一级叶轮3和二级叶轮6同步旋转，从而产生气压，气压带动气体的流 动方向如下吸气筒8 ——级泵体的吸气口 lb ——级泵腔的进气口 lc — 一级泵腔的出气 口 ld — 二级泵腔的进气口 4c — 二级泵腔的出气口 4d — 二级泵体的排气口 4b —排气筒9。 为了降低气流噪声，减少压力损失，可将一级泵腔la和二级泵腔4a的截面均制成 方形，并将其各个转角采用圆角过渡。 在实际装配时，先将一级泵盖2与二级泵体4连接固定起来，具体是采用螺钉12 穿过按圆周设于一级泵盖2上的定位孔与二级泵体4上的螺纹孔(螺纹孔与定位孔的位置 一一相对)相连接；再将一级泵体1、一级叶轮3、一级泵盖2与二级泵体4的组件、二级叶 轮6和二级泵盖5依次套接到电机轴7a上，并将电机轴端固定于二级泵盖5上；然后采用 若干长度较长的螺钉13依次穿过二级泵盖5、二级泵体4、一级泵盖2，并与一级泵体1的螺
5纹孔相连接来轴向锁紧；最后在吸气口 lb的外口部固定吸气筒8，并在排气口 4b的外口部 固定排气筒9。 为了便于快速确定两级泵组件的周向位置，还可在一级泵盖2和二级泵体4上设 置对应的止口配合结构。 为了保证整个气环泵的密封性，可在一级泵盖2与二级泵体4的连接端面之间固 设密封胶。 气环泵可横向放置，也可竖向放置，若竖向放置气环泵时，由于气环泵的一级泵体 1的外端设有电机7，所以只能将气环泵的二级泵盖5的端面作为支撑面，但二级泵盖5的 外端面不平整，故可在二级泵盖5的外端设置与其制成一体的支撑架5a，该支撑架5a的支 撑面位于二级泵盖5的最外端。
权利要求双级大流量气环泵，包括轴向连接的一级泵组件和二级泵组件，每级泵组件均包括独立的泵体、泵盖和叶轮，所述的泵体和泵盖均呈圆盘形且相互密封连接，泵体和泵盖的连接端面上各自具有呈开口的环状且向另一端凹入的气体流道，两气体流道构成环形的泵腔，且泵腔在气体流道的环形开口处具有进气口和出气口，所述的叶轮同心安装于该泵腔内并由一动力件带动作旋转；所述的一级泵腔(1a)与二级泵腔(4a)相通，且一级泵组件上具有与一级泵腔的进气口相通的吸气口(1b)，二级泵组件上具有与二级泵腔的出气口相通的排气口(4b)，其特征在于，所述的二级泵盖(5)上的气体流道(5a)的凹入深度(D)由进气口(4c)向出气口(4d)方向渐浅。
2. 根据权利要求l所述的双级大流量气环泵，其特征在于，所述的二级泵盖(5)上进气 口 (4c)处的深度是对应出气口 (4d)处的深度的1.4倍 2倍。
3. 根据权利要求l所述的双级大流量气环泵，其特征在于，所述的一级泵腔(la)和二 级泵腔(4a)的壁面上的各个转角均通过圆角过渡。
4. 根据权利要求3所述的双级大流量气环泵，其特征在于，所述的一级泵盖(2)与所述 的二级泵体(4)相邻接，且所述的一级泵腔(la)的出气口与二级泵腔(4a)的进气口具有 相对应的周向位置且两者直接连通。
5. 根据权利要求4所述的双级大流量气环泵，其特征在于，所述的一级泵盖(2)与二级 泵体(4)通过若干个设在其周部且按圆周分布的螺钉(12)相连接固定。
6. 根据权利要求5所述的双级大流量气环泵，其特征在于，所述的一级泵盖(2)与二级 泵体(4)的连接端面之间固设有密封胶。
7. 根据权利要求l-6任一条所述的双级大流量气环泵，其特征在于，所述二级泵盖(5) 的外端设有与其制成一体的支撑架(5a)，该支撑架(5a)的支撑面位于二级泵盖(5)的最外丄山顺。
8. 根据权利要求7所述的双级大流量气环泵，其特征在于，所述的动力件是电机(7)， 该电机(7)的输出轴由一级泵体(1)穿入到二级泵盖(5)内，其轴端轴向固定于二级泵盖 (5)上，所述的一级叶轮(3)和二级叶轮(6)均固定套接于电机(7)的输出轴上。
9. 根据权利要求8所述的双级大流量气环泵，其特征在于，所述的吸气口 (lb)设于一 级泵体(1)的外端面上靠近一级泵腔(la)的进气口处。
10. 根据权利要求9所述的双级大流量气环泵，其特征在于，所述的排气口 (4b)设于二 级泵体(4)的圆周侧壁上靠近二级泵腔(4a)的出气口处。
专利摘要本实用新型提供了一种双级大流量气环泵。它解决了现有气环泵通过串联两级泵组件来提高抽气速度，但是提高的幅度不大，且成本高等技术问题。本双级大流量气环泵，包括轴向连接的一级泵组件和二级泵组件，每级泵组件均包括泵体、泵盖和叶轮，泵体和泵盖相互连接，泵体和泵盖上各自具有呈开口的环状气体流道，两气体流道构成泵腔，泵腔在气体流道的环形开口处具有进气口和出气口，叶轮安装于该泵腔内并由一动力件带动；一级泵腔与二级泵腔相通，一级泵组件上具有吸气口，二级泵组件上具有排气口，二级泵盖上的气体流道的凹入深度由进气口向出气口方向渐浅。由于二级泵盖上的出气口的深度变浅，体积变小，因此气体排出时的压强大，抽气速度快。
文档编号F04D17/12GK201546978SQ20092031564
公开日2010年8月11日 申请日期2009年11月24日 优先权日2009年11月24日
发明者陈建伟 申请人:浙江格凌实业有限公司