專利名稱：酚醛纖維增強(qiáng)塑料模具化生產(chǎn)耐腐蝕水環(huán)式真空泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液體變?nèi)菔綑C(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種水環(huán)式真空泵。
為了解決水環(huán)式真空泵的耐腐蝕問題，先后研制出不銹鋼泵、陶瓷泵和復(fù)合耐腐蝕層泵，這些新泵種在耐腐蝕方面較傳統(tǒng)真空泵有一定的改善，但是仍然存在各種不足。不銹鋼泵耐腐蝕范圍小，造價(jià)高；陶瓷泵韌性差，易損壞，更換麻煩；復(fù)合耐腐蝕層泵由于采用不同材質(zhì)材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其材料的膨脹系數(shù)不同，易出現(xiàn)復(fù)合耐腐蝕層裂縫、隆起、脫落等問題，既影響其密封間隙，又影響其運(yùn)行壽命，日常維修工作量大，綜合運(yùn)行成本高。
1995年6月28日公告的，公告號為CN 2202205Y的中國專利中公開了一種耐酸陶瓷水環(huán)真空泵，其側(cè)蓋和泵體均由陶瓷件做襯里、外用鑄鐵或鑄鋼件鎧裝、中間注滿填充劑復(fù)合而成。具有側(cè)蓋及泵體均耐腐蝕的特點(diǎn)。但其存在復(fù)合層結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造過程繁瑣的不足。
本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種耐腐蝕水環(huán)式真空泵，包括至少一組帶有接口法蘭的前泵蓋、配氣盤、泵殼、與泵殼一體的后泵蓋和位于泵腔內(nèi)的葉輪，其特征是所有的過流構(gòu)件，即前泵蓋、配氣盤、泵殼、后泵蓋和葉輪，均采用酚醛纖維增強(qiáng)塑料材料制成。
其中所有的過流構(gòu)件，即前泵蓋、配氣盤、泵殼、后泵蓋和葉輪，均采用酚醛纖維增強(qiáng)塑料經(jīng)模具壓制成型而制成。
本發(fā)明還提供了一種上述耐腐蝕水環(huán)式真空泵的制造工序，包括至少一組帶有接口法蘭的前泵蓋、配氣盤、泵殼、與泵殼一體的后泵蓋和位于泵腔內(nèi)的葉輪，其特征是所有的過流構(gòu)件，即前泵蓋、配氣盤、泵殼、后泵蓋和葉輪，均采用下述工序制得(1)將構(gòu)件模具加熱升溫至155±10℃；(2)將酚醛纖維增強(qiáng)塑料加入模具中；
(3)模具加壓至20～80MPa/cm2；(4)在155±10℃溫度下恒溫保壓，恒溫保壓的時(shí)間按0.5～2min/mm構(gòu)件厚度確定；(5)模具減壓、降溫，開模，制得構(gòu)件半成品；(6)將構(gòu)件半成品的各密封結(jié)合端面精加工至設(shè)計(jì)精度要求，即制得構(gòu)件成品。
本發(fā)明還提供了一種耐腐蝕水環(huán)式真空泵的結(jié)構(gòu)，包括由至少一組帶有接口法蘭的前泵蓋、配氣盤、泵殼、與泵殼一體的后泵蓋構(gòu)成的泵體、位于泵體腔內(nèi)的葉輪和位于泵體外驅(qū)動(dòng)葉輪的電機(jī)，其特征是泵殼分為前、后兩段；其中前段泵殼與配氣盤一體構(gòu)成前泵體；后段泵殼與后泵蓋一體構(gòu)成后泵體；通過緊固件將前泵蓋、前泵體和后泵體聯(lián)接成為一體。
其中所述的前泵蓋與前泵體之間和前泵體與后泵體之間均為凸凹臺階接觸密封配合。
其所述前泵蓋的接口法蘭為方法蘭；所述的葉輪直接套裝在電機(jī)軸上，電機(jī)軸的前端經(jīng)防腐擋圈和螺栓與葉輪緊固成為一體；所述的后泵體與電機(jī)軸之間設(shè)置防腐機(jī)械密封套件；所述的由前泵蓋、前泵體、后泵體和葉輪構(gòu)成的基本泵單元可數(shù)組串聯(lián)設(shè)置，前一基本泵單元的抽取介質(zhì)出口，與后一基本泵單元的抽取介質(zhì)進(jìn)口依次聯(lián)接，構(gòu)成多級水環(huán)式真空泵組。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.采用前段泵殼與配氣盤一體化的結(jié)構(gòu)，機(jī)械強(qiáng)度高，整體密封性能好。
2.泵的各個(gè)構(gòu)件采用同一種材質(zhì)的材料，無復(fù)合層，不存在膨脹系數(shù)不同的問題，耐腐蝕性能好，使用壽命長。
3.各構(gòu)件采用模具壓制成型，無粗機(jī)加工量，精機(jī)加工量少，制造工藝簡單，生產(chǎn)效率高。
4.采用酚醛玻璃鋼材料經(jīng)模壓法制成泵的各個(gè)構(gòu)件，既能保證各個(gè)構(gòu)件的機(jī)械強(qiáng)度，又節(jié)省了制造材料，降低了制造成本。
5.由于過流部件耐腐蝕性能好，運(yùn)行維護(hù)工作量小，降低了用戶的綜合運(yùn)行成本。
6.真空泵工作液可循環(huán)使用，減少了污染，降低了運(yùn)行成本。


圖1中，本發(fā)明所提供的耐腐蝕水環(huán)式真空泵的過流部件(包括前泵蓋、配氣盤、泵殼、后泵蓋和葉輪)，均采用下述工序制得(1)將構(gòu)件模具加熱升溫至155±10℃；(2)將酚醛纖維增強(qiáng)壓塑料加入模具中；(3)模具加壓至20～80MPa/cm2；(4)在155±10℃溫度下恒溫保壓；(5)模具減壓、降溫，開模，制得構(gòu)件半成品；
(6)將構(gòu)件半成品的各密封結(jié)合端面精加工至設(shè)計(jì)精度要求，即制得構(gòu)件成品。
其中恒溫保壓時(shí)間的長短根據(jù)構(gòu)件的厚度進(jìn)行選擇，通常按每毫米構(gòu)件厚度需要0.5～2分鐘的恒溫保壓時(shí)間來確定。
酚醛纖維增強(qiáng)塑料，俗稱“玻璃鋼”，一種以熱固性樹脂為基體的纖維增強(qiáng)塑料，系以玻璃纖維或各種纖維或片狀材料(如棉布、玻璃布、紙或石棉布等)為填料，以酚醛樹脂(苯酚-甲醛樹脂，Phenol-Formaldehyde)為粘合劑，經(jīng)浸膠烘干而制得的產(chǎn)品。其質(zhì)量輕而強(qiáng)度高，相對密度在1.8g/cm3左右，只有碳鋼的1/4～1/5，但拉伸強(qiáng)度卻與碳鋼接近，甚至超過碳素鋼，而其比強(qiáng)度(強(qiáng)度除以密度)可達(dá)1600，可以與高級合金鋼相比；具有良好的耐腐蝕性能，對大氣、水和各種非氧化性酸(鹽酸、稀硫酸、甲酸、醋酸、丁酸)等腐蝕性介質(zhì)以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力，在防腐方面可替代含鉬不銹鋼，鈦及鈦合金等貴重金屬；具有良好的可設(shè)計(jì)性，可以根據(jù)需要，靈活地設(shè)計(jì)出各種結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，可以使產(chǎn)品有很好的整體性；可以做成薄殼結(jié)構(gòu)、夾層結(jié)構(gòu)，也可通過高模量纖維或者做加強(qiáng)筋等形式來提高其剛性。
選擇模具壓制酚醛纖維增強(qiáng)塑料成型工藝，其成型工藝簡單，設(shè)備構(gòu)件可以一次成型，制造周期短，生產(chǎn)效率高；制品廢邊少，可減少后加工量；能模塑帶有精細(xì)或易碎嵌件和穿孔的制品，并且能保持嵌件和孔眼位置的正確；制品性能均勻，尺寸準(zhǔn)確，質(zhì)量高；尤其適用于制造對構(gòu)件加工、安裝尺寸精度要求較高的水環(huán)式真空泵。
實(shí)施例1泵體采取如圖2所示結(jié)構(gòu)，泵殼分為前、后兩段，其中前段泵殼與配氣盤一體構(gòu)成前泵體6，后段泵殼與后泵蓋一體構(gòu)成后泵體9，帶有接口法蘭7的前泵蓋5、前泵體、后泵體和聯(lián)接段11經(jīng)緊固件8聯(lián)接成為一體，固定于機(jī)座1上，聯(lián)接段與位于泵體外驅(qū)動(dòng)葉輪的電機(jī)15的前端端蓋12經(jīng)緊固件聯(lián)接成為一體。
前泵蓋與前泵體之間和前泵體與后泵體之間為凸凹臺階密封接觸。
葉輪2直接套裝在電機(jī)軸10上，電機(jī)軸的前端經(jīng)防腐擋圈3和螺栓4與葉輪緊固成為一體，后泵體與電機(jī)軸之間設(shè)置防腐機(jī)械密封套件13，防腐機(jī)械密封套件與軸套14接觸，所述的前泵蓋、前泵體、后泵體、防腐擋圈、螺栓和葉輪均為酚醛纖維增強(qiáng)塑料材料經(jīng)模壓法制成。
圖3中，由于采用酚醛纖維增強(qiáng)塑料材料經(jīng)模壓法制成泵的各個(gè)構(gòu)件，在保證機(jī)械強(qiáng)度的前提下，前泵蓋的抽取介質(zhì)進(jìn)、出口接口法蘭7-1和7-2采用方法蘭的結(jié)構(gòu)形式，既保證了聯(lián)接法蘭的機(jī)械強(qiáng)度，又節(jié)省了制造材料。
實(shí)施例2泵體采取如圖4所示的雙軸承架、雙前泵蓋、雙前泵體和單葉輪的結(jié)構(gòu)形式，其中前軸承架21-1和后軸承架21-2分設(shè)于泵體兩端，整個(gè)泵的過流部件由兩組鏡像對稱設(shè)置的前泵蓋、前泵體和一個(gè)葉輪構(gòu)成；第一前泵蓋22-1、第一前泵體24-1和葉輪26的一側(cè)構(gòu)成第一工作泵腔，第二前泵蓋22-2、第二前泵體24-2和葉輪26的另一側(cè)構(gòu)成第二工作泵腔，葉輪套裝在泵軸27上，泵軸經(jīng)聯(lián)軸器25與驅(qū)動(dòng)電機(jī)聯(lián)接。第一、第二泵蓋的吸、排氣口23-1、23-2分別與設(shè)備管線聯(lián)接，其余部分同實(shí)施例1。
實(shí)施例3泵體泵體采取如圖5所示的采用雙泵腔、雙葉輪的結(jié)構(gòu)形式，前軸承架31-1和后軸承架31-2分設(shè)于泵體兩端，整個(gè)泵的過流部件由兩組鏡像對稱設(shè)置的前泵蓋、前泵體、后泵體和葉輪構(gòu)成；其中第一前泵蓋32-1、第一前泵體34-1、第一后泵體35-1和第一葉輪33-1構(gòu)成第一泵腔，第二前泵蓋32-2、第二前泵體34-2、第二后泵體35-2和第二葉輪33-2構(gòu)成第二泵腔，兩個(gè)葉輪同心套裝在泵軸36上，泵軸經(jīng)聯(lián)軸器37與驅(qū)動(dòng)電機(jī)聯(lián)接。第一泵蓋的排氣口經(jīng)聯(lián)接管38與第二泵蓋的進(jìn)氣口聯(lián)接，構(gòu)成二級串聯(lián)泵的結(jié)構(gòu)形式，第一泵蓋的進(jìn)氣口及第二泵蓋的排氣口分別與設(shè)備管線聯(lián)接，其余部分同實(shí)施例1。
本發(fā)明中水環(huán)式真空泵的各過流部件采用酚醛玻璃鋼材料經(jīng)模壓法制成，同時(shí)采用前段泵殼與配氣盤一體化的結(jié)構(gòu)形式，無復(fù)合層，耐腐蝕性能好，制造工藝簡單，生產(chǎn)效率高，運(yùn)行維護(hù)工作量小。適用于抽送各種腐蝕性氣體和能在泵內(nèi)形成液環(huán)的介質(zhì)，可用于抽送不含懸浮顆?；蚪Y(jié)晶的渣水、有機(jī)、無機(jī)酸酸液?？蓮V泛適用于化工、制藥、造紙、輕紡、食品、冶金、電子等行業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種耐腐蝕水環(huán)式真空泵，包括至少一組帶有接口法蘭的前泵蓋、配氣盤、泵殼、與泵殼一體的后泵蓋和位于泵腔內(nèi)的葉輪，其特征是所有的過流構(gòu)件，即前泵蓋、配氣盤、泵殼、后泵蓋和葉輪，均采用酚醛纖維增強(qiáng)塑料材料制成。
2.一種耐腐蝕水環(huán)式真空泵，包括至少一組帶有接口法蘭的前泵蓋、配氣盤、泵殼、與泵殼一體的后泵蓋和位于泵腔內(nèi)的葉輪，其特征是所有的過流構(gòu)件，即前泵蓋、配氣盤、泵殼、后泵蓋和葉輪，均采用酚醛纖維增強(qiáng)塑料經(jīng)模具壓制成型而制成。
3.一種耐腐蝕水環(huán)式真空泵，包括至少一組帶有接口法蘭的前泵蓋、配氣盤、泵殼、與泵殼一體的后泵蓋和位于泵腔內(nèi)的葉輪，其特征是所有的過流構(gòu)件，即前泵蓋、配氣盤、泵殼、后泵蓋和葉輪，均采用下述工序制得(1)將構(gòu)件模具加熱升溫至155±10℃；(2)將酚醛纖維增強(qiáng)塑料加入模具中；(3)模具加壓至20～80MPa/cm2；(4)在155±10℃溫度下恒溫保壓，恒溫保壓的時(shí)間按0.5～2min/mm構(gòu)件厚度確定；(5)模具減壓、降溫，開模，制得構(gòu)件半成品；(6)將構(gòu)件半成品的各密封結(jié)合端面精加工至設(shè)計(jì)精度要求，即制得構(gòu)件成品。
4.一種耐腐蝕水環(huán)式真空泵，包括由至少一組帶有接口法蘭的前泵蓋、配氣盤、泵殼、與泵殼一體的后泵蓋構(gòu)成的泵體、位于泵體腔內(nèi)的葉輪和位于泵體外驅(qū)動(dòng)葉輪的電機(jī)，其特征是泵殼分為前、后兩段；其中前段泵殼與配氣盤一體構(gòu)成前泵體；后段泵殼與后泵蓋一體構(gòu)成后泵體；通過緊固件將前泵蓋、前泵體和后泵體聯(lián)接成為一體。
5.按照權(quán)利要求4所述的耐腐蝕水環(huán)式真空泵，其特征是所述的前泵蓋與前泵體之間和前泵體與后泵體之間均為凸凹臺階接觸密封配合。
6.按照權(quán)利要求4或5所述的耐腐蝕水環(huán)式真空泵，其特征是所述前泵蓋的接口法蘭為方法蘭。
7.按照權(quán)利要求4或5所述的耐腐蝕水環(huán)式真空泵，其特征是所述的葉輪直接套裝在電機(jī)軸上，電機(jī)軸的前端經(jīng)防腐擋圈和螺栓與葉輪緊固成為一體。
8.按照權(quán)利要求4或5所述的耐腐蝕水環(huán)式真空泵，其特征是所述的后泵體與電機(jī)軸之間設(shè)置防腐機(jī)械密封套件。
9.按照權(quán)利要求4或5所述的耐腐蝕水環(huán)式真空泵，其特征是所述的由前泵蓋、前泵體、后泵體和葉輪構(gòu)成的基本泵單元可數(shù)組串聯(lián)設(shè)置，前一基本泵單元的抽取介質(zhì)出口，與后一基本泵單元的抽取介質(zhì)進(jìn)口依次聯(lián)接，構(gòu)成多級水環(huán)式真空泵組。
全文摘要
酚醛纖維增強(qiáng)塑料模具化生產(chǎn)耐腐蝕水環(huán)式真空泵，屬于液體變?nèi)菔綑C(jī)械領(lǐng)域。包括至少一組帶有接口法蘭的前泵蓋、配氣盤、泵殼、與泵殼一體的后泵蓋和位于泵腔內(nèi)的葉輪，其特征是所有的過流構(gòu)件，均采用酚醛纖維增強(qiáng)塑料經(jīng)模具壓制成型而制成。本發(fā)明還提供了一種上述耐腐蝕水環(huán)式真空泵的制造工序和其結(jié)構(gòu)形式。本發(fā)明中水環(huán)式真空泵的各過流部件采用酚醛玻璃鋼材料經(jīng)模壓法制成，同時(shí)采用前段泵殼與配氣盤一體化的結(jié)構(gòu)形式，無復(fù)合層，耐腐蝕性能好，制造工藝簡單，生產(chǎn)效率高，運(yùn)行維護(hù)工作量小。適用于抽送各種不含懸浮顆?；蚪Y(jié)晶的渣水、有機(jī)、無機(jī)酸酸液?？蓮V泛適用于化工、制藥、造紙、輕紡、食品、冶金、電子等行業(yè)。
文檔編號F04D7/06GK1477312SQ0311259
公開日2004年2月25日 申請日期2003年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月20日
發(fā)明者孫建華 申請人:博山華新防腐蝕泵研究所