液環(huán)真空泵及壓縮機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及真空栗壓縮機設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種液環(huán)真空栗及壓縮機。
【背景技術(shù)】
[0002]液環(huán)真空栗及壓縮機的設(shè)計、制造和使用已有近百年的歷史，期間不斷改進，性能不斷提高。由于液環(huán)真空栗及壓縮機結(jié)構(gòu)簡單、制造水平要求不高、性能穩(wěn)定、運行可靠、易于維護、低噪音等特點，且可實際大型化制造要求，因而得到廣泛使用。然而，目前市場上液環(huán)真空栗及壓縮機由于其結(jié)構(gòu)設(shè)計上原因，普遍存在以下幾個方面的缺點。
[0003]1、效率低下，費水費電嚴重。
[0004]目前市場上的液環(huán)真空栗及壓縮機普遍存在效率低下的問題，無論是平圓盤結(jié)構(gòu)液環(huán)真空栗及壓縮機還是錐體結(jié)構(gòu)的液環(huán)真空栗及壓縮機，其運行效率均比較低，大型液環(huán)真空栗及壓縮機運行效率在50%以下，小型液環(huán)真空栗及壓縮機的工作效率甚至低于30%。出現(xiàn)這種情況的原因是由于形成、容納和約束液環(huán)的部件(對平圓盤而言主要是栗體和分配板，對錐體結(jié)構(gòu)的液環(huán)真空栗及壓縮機而言是栗體和栗蓋)。但無論哪種結(jié)構(gòu)的液環(huán)真空栗及壓縮機均由于形成液環(huán)所需的軸向和徑向約束機構(gòu)是靜止的，設(shè)備運轉(zhuǎn)時液環(huán)的外柱面和端面與上述部件存在大面積的高速摩擦，相對于靜止的腔壁，液環(huán)的運動速度達每秒十幾米到每秒幾十米，這種摩擦產(chǎn)生較大的能量損耗，又由于液體的粘滯系數(shù)較大，液環(huán)內(nèi)部存在較大的速度梯度，形成內(nèi)部的粘滯消耗，其兩者相互疊加，導(dǎo)致了很大的能量消耗，這種消耗轉(zhuǎn)變成熱量，使液環(huán)溫度迅速升高，由于液環(huán)的飽和分壓隨溫度的升高而升高，為了維護持液環(huán)真空栗及壓縮機的有效抽速，必須將液環(huán)的溫度控制在合理的范圍內(nèi)，因此需要不斷的補充大量溫度較低的工作液，以帶走由于結(jié)構(gòu)設(shè)計原因持續(xù)形成的熱量?？傊壳笆袌錾系囊涵h(huán)真空栗及壓縮機費水費電嚴重。
[0005]2、所形成的液環(huán)遠非理想液環(huán)，因而進一步降低效率。
[0006]由于其結(jié)構(gòu)的原因，液環(huán)在栗腔內(nèi)的運功形式非常不規(guī)則，除了由于速度差的原因存在的層流為主的運動形式，液環(huán)內(nèi)還有大量大小不等的漩渦運動，這種運動在整個液環(huán)內(nèi)呈不規(guī)則的分布狀態(tài)，從而破壞理想層流的形成。這種漩渦運功也使流體運功路徑加長，液環(huán)內(nèi)部摩擦加劇，導(dǎo)致發(fā)熱嚴重，效率降低。
[0007]3、液環(huán)的約束部件易受到工作的強烈沖刷而損壞。
[0008]如I所述，液環(huán)在約束部件的束縛下，由于殼體是靜止的，運功的液環(huán)與約束部件產(chǎn)生劇烈摩擦，偏心切點(葉輪與栗體最近處)與液環(huán)的摩擦更是劇烈(葉輪與栗體的切點處距離只有幾毫米，速度差則達每秒十幾米到每秒幾十米)，液環(huán)端面也存在相同的情況，因而約束部件受損嚴重，部件使用壽命大大降低。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種液環(huán)真空栗及壓縮機，解決液環(huán)在栗腔內(nèi)的不規(guī)則運功狀態(tài)，解決現(xiàn)存的能效低、費水費電的傳統(tǒng)液環(huán)真空栗及壓縮機普通存在的問題。
[0010]本實用新型所述的液環(huán)真空栗及壓縮機，包括外殼，外殼內(nèi)裝有主軸，主軸兩端通過主軸軸承支撐，主軸上裝有葉輪，葉輪外設(shè)有轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒包括栗體，栗體兩端固定有栗體端蓋，轉(zhuǎn)筒上設(shè)有轉(zhuǎn)筒軸承，轉(zhuǎn)筒和轉(zhuǎn)筒軸承同軸；葉輪兩側(cè)連接有錐體分配器，錐體分配器上開有錐體軸孔，主軸穿過錐體軸孔，錐體分配器穿過轉(zhuǎn)筒軸承和栗體端蓋，錐體軸孔、主軸和葉輪同軸，轉(zhuǎn)筒和主軸的軸線偏離。
[0011]該栗的轉(zhuǎn)子部分包括主軸和葉輪，轉(zhuǎn)筒部件包括栗體和栗體端蓋，這兩部分為兩獨立的軸承支撐系統(tǒng)，兩者偏心，滿足于各自自轉(zhuǎn)的需要，偏移量滿足液環(huán)真空栗及壓縮機完整吸排氣設(shè)計需要。轉(zhuǎn)筒中容納也約束液環(huán)，當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，工作液被驅(qū)動，形成液環(huán)，液環(huán)由于摩擦力帶動轉(zhuǎn)筒一道高速旋轉(zhuǎn)。葉輪的最外緣線速度與轉(zhuǎn)筒線速度差很小(其差值由轉(zhuǎn)筒運轉(zhuǎn)時阻力決定，阻力主要來原為轉(zhuǎn)筒軸承、氣流通道與栗蓋之間的密封件阻力之和)。液環(huán)與轉(zhuǎn)筒之間摩擦力很小，液環(huán)內(nèi)部速率差很小，液環(huán)在轉(zhuǎn)筒內(nèi)呈接近理想液環(huán)狀態(tài)，摩擦損耗基本消除，無用功減少，因而效率大大提高。
[0012]所述的兩個錐體分配器外均連接有圓筒，圓筒與轉(zhuǎn)筒同軸。錐體分配器被偏心安裝在圓筒上，兩者可通過焊接方式連接為一體，圓筒和錐體分配器內(nèi)均設(shè)有配套的氣體和液體通道，保證了應(yīng)用的可行性，控制好葉輪與錐體之間的間隙即可保證吸排氣要求，它們之間的位置關(guān)系是由主軸軸承控制的，且相應(yīng)部位安裝有密封件；圓筒通過調(diào)節(jié)主軸軸承架之間的距離和主軸在主軸軸承架的位置即可控制錐體分配器與葉輪之間的間隙。主軸軸承架通過底座及支撐桿固定，增加穩(wěn)定性。
[0013]所述的栗體端蓋上固定有軸承臺，軸承臺上設(shè)有軸承架，轉(zhuǎn)筒軸承安裝在軸承臺和軸承架之間，軸承臺用于安裝軸承的內(nèi)圈，軸承外圈被安裝在固定在底座的軸承架上，軸承架采用對開式軸承架以便于安裝操作。
[0014]所述的栗體上設(shè)有環(huán)形軸承臺和環(huán)形軸承架，環(huán)形軸承架上裝有轉(zhuǎn)筒軸承，環(huán)形軸承臺和環(huán)形軸承架設(shè)有2組，每道環(huán)形軸承臺外側(cè)各有四套小型軸承支撐栗體，小軸承被安裝在環(huán)形軸承架上，每套小軸承在栗體的軸向和徑向方向均可調(diào)節(jié)，軸向用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒的位置，徑向方向用于轉(zhuǎn)筒的軸心位置和軸承對栗體環(huán)形軸承臺的壓力大小。
[0015]所述的栗體端蓋內(nèi)圓與圓筒之間設(shè)有擋液圈，擋液圈設(shè)有兩道，用于隔離栗腔內(nèi)的高壓液體，擋液圈固定在栗蓋內(nèi)圓內(nèi)，與圓筒之間間隙很小，兩擋液圈之間設(shè)有回流孔，回流孔與進氣管相通，用于液體回流到栗內(nèi)。
[0016]所述的葉輪為兩端面密閉結(jié)構(gòu)，葉輪葉片間的吸排氣通過錐體進出，該結(jié)構(gòu)的應(yīng)用解決了像平圓盤結(jié)構(gòu)真空栗及壓縮機葉輪端面與栗蓋端面的間隙控制難題，栗體端蓋與葉輪端面之間沒有氣流通過，使設(shè)備性能與該間隙量變得不敏感，降低了轉(zhuǎn)筒定位的難度，兩者之間的間隙要求降為毫米級，使機器運轉(zhuǎn)可靠性大大提高。
[0017]所述的轉(zhuǎn)筒軸承為調(diào)心滾子軸承或圓錐滾子軸承，目的是為了使轉(zhuǎn)筒圍繞其軸心轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動時阻力越小越好，具體采用哪種軸承支撐形式視栗的大小規(guī)格、軸承種類以及安裝布局空間決定。
[0018]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果是:
[0019]第一，轉(zhuǎn)筒結(jié)構(gòu)的運用，將液環(huán)與約束機構(gòu)大面積的高速摩擦、液環(huán)內(nèi)部各層流之間的摩擦、液環(huán)內(nèi)部的漩渦運功導(dǎo)致的摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)承的滾動摩擦，使液環(huán)在栗內(nèi)的不規(guī)則運動形式改變?yōu)橐?guī)律的近似于理想的液環(huán)運行形式，這種形式使液環(huán)既有很好的強度，內(nèi)部摩擦也很小，是對現(xiàn)有液環(huán)形式的徹底改變。由于滾動摩擦