本發(fā)明涉及機械裝備領(lǐng)域，具體涉及一種管道直連式空氣懸浮透平真空泵。

背景技術(shù)：

1、在工業(yè)生產(chǎn)及科研領(lǐng)域中，真空泵作為一種重要的流體機械，被廣泛應用于各種真空環(huán)境的創(chuàng)建與維持，其工作原理是利用機械、物理、化學或物理化學的方法對被抽容器進行抽氣而獲得真空。傳統(tǒng)的真空泵電機和泵體之間有變速箱，利用變速箱調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，加速真空泵運轉(zhuǎn)。

2、現(xiàn)有的真空泵在工作過程中，變速箱不僅耗能較高，能量損失大，而且由于電機散熱效果不佳，需要在其尾端增加散熱風扇對電機進行抽風散熱，這不僅增加了設(shè)備的復雜性和成本，而且還會帶來氣流紊亂、阻力較大等后續(xù)一系列問題，影響了設(shè)備的運行效率，增加了能耗和維護成本，有待改進。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對以上問題提供一種能夠獨立對電機實施散熱的管道直連式空氣懸浮透平真空泵。

2、為達到上述目的本發(fā)明公開了一種管道直連式空氣懸浮透平真空泵，包括殼體，殼體前后貫通，其結(jié)構(gòu)特點是，殼體中安裝有電機，電機包括電機套，電機套中安裝有電機定子，電機定子中轉(zhuǎn)動安裝有電機轉(zhuǎn)子，電機轉(zhuǎn)子上安裝有葉輪，殼體中安裝有用于支撐電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的徑向空氣軸承，電機套與殼體相互間隔，電機套與殼體的間隔空腔形成供氣流通過主通道，電機套前后貫通，電機套的內(nèi)部空腔形成供氣流通過的副通道。

3、真空泵包含轉(zhuǎn)動組件和固定組件兩部分，整體連接方式采用直連結(jié)構(gòu)，沒有額外的能量損失，其結(jié)構(gòu)為中空雙通道結(jié)構(gòu)，將進氣分流，上部主通道氣體通過殼體向出口流動，下部副通道氣體通過電機套向出口流動，下部副通道不但減輕了上部主通道出氣口通道壓力，還可以為電機轉(zhuǎn)子和定子內(nèi)部進行降溫，優(yōu)化了傳統(tǒng)真空泵需要在尾端增加風扇進行抽風散熱的結(jié)構(gòu)，整體節(jié)能冷卻效果明顯提高，同時提升了氣體輸送量。使用徑向空氣軸承減小摩擦損耗，無需通過變速箱，即可獲得轉(zhuǎn)子高速運轉(zhuǎn)。

4、電機套的前側(cè)安裝有密封蓋板，葉輪位于密封蓋板的前方，密封蓋板封閉電機套的前側(cè)敞口，密封蓋板上開設(shè)有多個分流孔，分流孔貫穿密封蓋板。分流孔位于密封蓋板的拐角處，通過多個分流孔使氣流能夠順暢地通過。

5、密封蓋板上設(shè)有避讓孔，電機轉(zhuǎn)子穿過避讓孔向外探出，電機轉(zhuǎn)子上固定安裝有密封套，密封套套設(shè)在電機轉(zhuǎn)子上，密封套的安裝位置與避讓孔相對應，避讓孔中設(shè)有密封齒，密封齒設(shè)有多個，多個密封齒與密封套配合形成迷宮密封。避讓孔中設(shè)置齒形密封結(jié)構(gòu)與密封套不接觸，使電機腔室內(nèi)作為潤滑劑與冷卻劑的空氣與葉輪端的高壓空氣完全有效隔離，避免空氣懸浮透平真空泵運轉(zhuǎn)時高壓氣體被甩進電機腔室，有效提高空氣懸浮透平真空泵的效率。

6、殼體中安裝有第一支撐架和第二支撐板架，電機套的前后兩端分別與第一支撐架和第二支撐板架相連接。第一支撐架和第二支撐板架為電機套提供了穩(wěn)定的支撐，確保了電機和電機轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。增強了設(shè)備的結(jié)構(gòu)強度，提高了設(shè)備的可靠性和安全性。

7、第一支撐架上安裝有軸承底座，徑向空氣軸承包括安裝在軸承底座上的第一徑向空氣軸承，第一徑向空氣軸承套設(shè)在電機轉(zhuǎn)子上且位于電機轉(zhuǎn)子前部。管道直連空氣懸浮透平真空泵啟動前電機轉(zhuǎn)子與徑向空氣軸承之間有物理接觸，啟動時電機轉(zhuǎn)子和徑向空氣軸承相對運動，以形成流體動力場，在徑向空氣軸承內(nèi)此流體動力形成浮揚力，該浮揚力使轉(zhuǎn)子總成處于懸浮狀態(tài)而達到回轉(zhuǎn)自如的狀態(tài)。運行過程兩者無接觸、無摩擦、無需潤滑。

8、徑向空氣軸承還包括第二徑向空氣軸承，第二徑向空氣軸承安裝在第二支撐板架上，第二徑向空氣軸承套設(shè)在電機轉(zhuǎn)子上且位于電機轉(zhuǎn)子的后部。第一徑向空氣軸承和第二徑向空氣軸承分別位于電機轉(zhuǎn)子的前后部，為電機轉(zhuǎn)子提供了全方位的支撐。進一步減少了機械摩擦和磨損，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和使用壽命。

9、軸承底座的前方安裝有止推軸承蓋板，止推軸承蓋板和軸承底座相向的一側(cè)面上均安裝有止推空氣軸承，兩個止推空氣軸承前后間隔，電機轉(zhuǎn)子上固定安裝有用于配合止推空氣軸承的承推片，承推片位于兩個止推空氣軸承之間且與兩者相互間隔。止推空氣軸承和承推片能夠防止電機轉(zhuǎn)子在軸向方向上的移動，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和精度。

10、電機套的后部安裝有導流套，導流套呈向后收攏的錐筒形，可以引導主通道與副通道排出的氣流根據(jù)要求軌跡運行，穩(wěn)定通過，避免兩股高壓氣流排出時在尾部空腔處紊亂造成振動。有利于引導氣流順暢地通過，減少了氣流的阻力和能量損失，提高了真空泵的效率，降低了能耗。

11、殼體的前側(cè)安裝有進氣口鑲套，進氣口鑲套的前側(cè)安裝有連接套，殼體的后側(cè)安裝有出氣口鑲套，出氣口鑲套和連接套上均設(shè)有法蘭。進氣口鑲套和出氣口鑲套為氣流提供了進出口，法蘭的設(shè)計方便了設(shè)備的連接和安裝。提高了設(shè)備的通用性和靈活性，便于與其他設(shè)備連接使用。

12、電機套中固定安裝有電機定子，電機轉(zhuǎn)子貫穿電機定子。電機轉(zhuǎn)子和電機定子均位于電機套中，副通道中的氣流能夠?qū)﹄姍C轉(zhuǎn)子和電機定子進行降溫，從而優(yōu)化了傳統(tǒng)真空泵需要在尾端增加風扇進行抽風散熱的結(jié)構(gòu)，整體節(jié)能冷卻效果明顯提高。

13、綜上所述，本發(fā)明的有益效果在于：管道直連式空氣懸浮透平真空泵由高速永磁同步電機和高效三元流葉輪直連，運行無接觸、無摩擦、無需潤滑，管道直連式空氣懸浮透平真空泵整體采用一體化結(jié)構(gòu)，布置緊湊安裝便利，零部件可替換性強。相較于傳統(tǒng)齒輪真空泵，管道直連式空氣懸浮透平真空泵具有進氣波動穩(wěn)定，葉輪效率高，零件互換性高，噪音小等優(yōu)勢，節(jié)能效果顯著是一種整體性能優(yōu)于傳統(tǒng)齒輪結(jié)構(gòu)的真空泵，進口及出口鑲套配置法蘭對接口，可以與外部管道直接對接減少氣流損失，真空泵內(nèi)部改為雙通道結(jié)構(gòu)，可以將進氣引流直接給主機降溫，減輕單通道結(jié)構(gòu)出氣壓力。

技術(shù)特征：

1.一種管道直連式空氣懸浮透平真空泵，包括殼體（19），殼體（19）前后貫通，其特征在于，所述殼體（19）中安裝有電機（20），電機（20）包括電機套（7），電機套（7）中安裝有電機定子（8），電機定子（8）中轉(zhuǎn)動安裝有電機轉(zhuǎn)子（9），電機轉(zhuǎn)子（9）上安裝有葉輪（2），殼體（19）中安裝有用于支撐電機轉(zhuǎn)子（9）轉(zhuǎn)動的徑向空氣軸承，電機套（7）與殼體（19）相互間隔，電機套（7）與殼體（19）的間隔空腔形成供氣流通過主通道，電機套（7）前后貫通，電機套（7）的內(nèi)部空腔形成供氣流通過的副通道。

2.如權(quán)利要求1所述的管道直連式空氣懸浮透平真空泵，其特征在于，所述電機套（7）的前側(cè)安裝有密封蓋板（4），葉輪（2）位于密封蓋板（4）的前方，密封蓋板（4）封閉電機套（7）的前側(cè)敞口，密封蓋板（4）上開設(shè)有多個分流孔（21），分流孔（21）貫穿密封蓋板（4）。

3.如權(quán)利要求2所述的管道直連式空氣懸浮透平真空泵，其特征在于，所述密封蓋板（4）上設(shè)有避讓孔（23），電機轉(zhuǎn)子（9）穿過避讓孔（23）向外探出，電機轉(zhuǎn)子（9）上固定安裝有密封套（18），密封套（18）套設(shè)在電機轉(zhuǎn)子（9）上，密封套（18）的安裝位置與避讓孔（23）相對應，避讓孔（23）中設(shè)有密封齒（5），密封齒（5）設(shè)有多個，多個密封齒（5）與密封套（18）配合形成迷宮密封。

4.如權(quán)利要求1所述的管道直連式空氣懸浮透平真空泵，其特征在于，所述殼體（19）中安裝有第一支撐架（6）和第二支撐板架（10），電機套（7）的前后兩端分別與第一支撐架（6）和第二支撐板架（10）相連接。

5.如權(quán)利要求4所述的管道直連式空氣懸浮透平真空泵，其特征在于，所述第一支撐架（6）上安裝有軸承底座（14），徑向空氣軸承包括安裝在軸承底座（14）上的第一徑向空氣軸承（13），第一徑向空氣軸承（13）套設(shè)在電機轉(zhuǎn)子（9）上且位于電機轉(zhuǎn)子（9）前部。

6.如權(quán)利要求5所述的管道直連式空氣懸浮透平真空泵，其特征在于，所述徑向空氣軸承還包括第二徑向空氣軸承（22），第二徑向空氣軸承（22）安裝在第二支撐板架（10）上，第二徑向空氣軸承（22）套設(shè)在電機轉(zhuǎn)子（9）上且位于電機轉(zhuǎn)子（9）的后部。

7.如權(quán)利要求4所述的管道直連式空氣懸浮透平真空泵，其特征在于，所述軸承底座（14）的前方安裝有止推軸承蓋板（17），止推軸承蓋板（17）和軸承底座（14）相向的一側(cè)面上均安裝有止推空氣軸承（16），兩個止推空氣軸承（16）前后間隔，電機轉(zhuǎn)子（9）上固定安裝有用于配合止推空氣軸承（16）的承推片（15），承推片（15）位于兩個止推空氣軸承（16）之間且與兩者相互間隔。

8.如權(quán)利要求1所述的管道直連式空氣懸浮透平真空泵，其特征在于，所述電機套（7）的后部安裝有導流套（12），導流套（12）呈向后收攏的錐筒形，殼體（19）的后側(cè)安裝有出氣口鑲套（11），導流套（12）位于出氣口鑲套（11）內(nèi)部，且兩者相互間隔。

9.如權(quán)利要求8所述的管道直連式空氣懸浮透平真空泵，其特征在于，所述殼體（19）的前側(cè)安裝有進氣口鑲套（3），進氣口鑲套（3）的前側(cè)安裝有連接套（1），葉輪（2）位于進氣口鑲套（3）中。

10.如權(quán)利要求9所述的管道直連式空氣懸浮透平真空泵，其特征在于，所述出氣口鑲套（11）和連接套（1）以及出氣口鑲套（11）上均設(shè)有法蘭。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及機械裝備領(lǐng)域，具體涉及一種管道直連式空氣懸浮透平真空泵，其包括殼體，殼體前后貫通，殼體中安裝有電機，電機包括電機套，電機套中安裝有電機定子，電機定子中轉(zhuǎn)動安裝有電機轉(zhuǎn)子，電機轉(zhuǎn)子上安裝有葉輪，殼體中安裝有用于支撐電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的徑向空氣軸承，電機套與殼體相互間隔，電機套與殼體的間隔空腔形成供氣流通過主通道，電機套前后貫通，電機套的內(nèi)部空腔形成供氣流通過的副通道，電機套的前側(cè)安裝有密封蓋板，葉輪位于密封蓋板的前方，密封蓋板封閉電機套的前側(cè)敞口，密封蓋板上開設(shè)有多個分流孔，分流孔貫穿密封蓋板。該真空泵內(nèi)部設(shè)置有雙通道結(jié)構(gòu)，可以將進氣引流直接給主機降溫，并且同時減輕單通道結(jié)構(gòu)出氣壓力。

技術(shù)研發(fā)人員：王立峰,王新明,王超,劉偉,牟國松,張浩,盧濤,王吉祥
受保護的技術(shù)使用者：鴻陸智能科技（山東）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6