高气压大流量多级离心式气泵.pdf

本发明公开一种高气压大流量多级离心式气泵。空气压力在10公斤/cm2左右，而且空气流量又大，是利用旋转离心加速空气的原理，将空气经过多级压缩，再经导流轮送入下一级离心轮离心加速。节能降耗且降低噪声，益于环保，适用于工业生产。本发明其组成包括有：筒罐状机体(1)，主轴(2)，随主轴旋转的离心轮(3)，固定在机体(1)上的导流轮(4)，离心轮和导流轮是多级，多级的离心轮和导流轮交替排序在机体内，从机体留有空气入口(5)和空气排出口(6)，离心轮和导流轮的厚度被制造成按空气流向由厚到薄，以满足逐级压缩空气。

1.  一种高气压大流量多级离心式气泵，组成包括有：筒罐状机体(1)，主轴(2)，随主轴旋转的离心轮(3)，固定在机体(1)上的导流轮(4)，其特征是离心轮和导流轮是多级，多级的离心轮和导流轮交替排序在机体内，从机体留有空气入口(5)和空气排出口(6)，离心轮和导流轮的厚度被制造成按空气流向由厚到薄，以满足逐级压缩空气。

2.  如权利要求1所述的高气压大流量多级离心式气泵，其特征是所述的离心轮(3)，是套入主轴的一个固定环(2-1)，固定环的靠近主轴的环面上开有空气进口(2-2)，离心轮外沿均布有空气出口(2-3)，在空气进口和空气出口之间是旋涡状空气通道(2-4)，每条空气通道在垂直主轴的轴线面都是呈抛物线形的腔体。

3.  如权利要求1所述的高气压大流量多级离心式气泵，其特征是所述的导流轮(4)，也是一个固定环，外边沿为台阶面，最外边沿是用锣丝固定在机体筒上不动，靠外沿部分的台阶面均布有导流轮空气入口(3-1)，经过旋涡状空气通道(3-2)，到达导流轮中心，导流轮中心环面开有空气出口(4-1)。

高气压大流量多级离心式气泵
技术领域：
本发明涉及到工业生产用气泵。具体地说的说是一种高气压大流量多级离心式气泵。
技术背景：
工业生产用气泵用途广泛，如用压缩空气驱动机械设备中的气缸做机械运动，气动工具，喷漆，轮胎充气，等离子切割等，多数工厂都离不开气泵。目前工业生产用气泵绝大多数是活塞式气泵，还有极少量的摆式气泵，因摆式气泵使用量太少，其原理又与活塞式气泵相近，这里不作表述。活塞式气泵中的活塞在圆管状缸体内做高速往复运动时，密封环与缸体磨擦要消耗能量，同时又要克服曲轴连杆和活塞高速往复运动时相反方向的惯性，又要消耗一定的能量。活塞高速往复运动产生很强的震动噪声，工人面对面说话都听不清，成为很强的噪声源。活塞式气泵平均每千瓦电机排气量在0.1～0.17立方米之间，空气压力一般在4公斤/cm²～8公斤/cm²之间。公斤/cm²是指压缩空气作用在一平方厘米上的公斤压力。大型活塞式气泵要比小型活塞式气泵效率高些。另外，还有一种原理和本发明相近的小型低压气泵，离心叠层式，可以吹和吸两用气泵。空气压力在0.4公斤/cm²～0.7公斤/cm²之间，因为压力很低只用于医药卫生和印刷行业。
发明内容：
本发明目的是公开一种高气压大流量多级离心式气泵。空气压力在10公斤/cm²左右，而且空气流量又大，是利用旋转离心加速空气的原理，将空气经过多级压缩，达到气泵功能。
本发明其组成包括有：筒罐状机体(1)，主轴(2)，随主轴旋转的离心轮(3)，固定在机体(1)上的导流轮(4)，离心轮和导流轮是多级，多级的离心轮和导流轮交替排序在机体内，从机体留有空气入口(5)和空气排出口(6)，离心轮和导流轮地厚度被制造成按空气流向由厚到薄，以满足逐级压缩空气。
本发明所述的离心轮(3)，是套入主轴的一个固定环(2-1)，固定环的靠近主轴的环面上开有空气进口(2-2)，离心轮外沿均布有空气出口(2-3)，在空气进口和空气出口之间是旋涡状空气通道(2-4)，每条空气通道在垂直主轴的轴线面都是呈抛物线形的腔体。
本发明所述的导流轮，导流轮也是一个固定环，外边沿为台阶面，最外边沿是用锣丝固定在机体筒上不动，靠外沿部分的台阶面均布有导流轮空气入口(3-1)，经过旋涡状空气通道(3-2)，到达导流轮中心，导流轮中心环面开有空气出口(4-1)。
附图说明
图1为本发明结构原理图。
图2是本发明离心轮立体图。
图3是本发明导流轮正面立体图。
图4是本发明导流轮反面立体图。
图5是为了拆换主轴轴承而设计专用工具；
图6是本发明离心轮镶轴承部位结构图。
具体实施方式：
为了便于说明，这里简化了原理结构图，见图1，筒罐状机体(图1中1)，主轴(图1中2)，随主轴旋转的离心轮(图1中3)，固定在机体上的导流轮(图1中4)，离心轮和导流轮是多级的。从图1中可以看出，多级的离心轮和导流轮排序机体内。从机体空气入口(图1中5)，到机体空气排出口(图1中6)，离心轮和导流轮的厚度被制造成由厚到薄，以适应一级级被压缩的空气，厚度尺寸差数的确定，以空气密度为标准。图2是离心轮立体图，离心轮中心是套入主轴的固定环(2-1)，固定环的靠近主轴的环面上开有空气进口(2-2)，离心轮外沿均布有空气出口(2-3)，在空气进口和空气出口之间是旋涡状空气通道(2-4)，每条空气通道在垂直主轴的轴线面都是呈抛物线形的腔体，要经过空气动力学计算和测试，最大限度的加速空气。图3、图4是导流轮正反面立体图，导流轮也是一个固定环，外边沿为台阶面，最外边沿是用锣丝固定在机体筒上不动，靠外沿部分的台阶面均布有导流轮空气入口(3-1)，经过旋涡状空气通道(3-2)，到达导流轮中心，导流轮中心环面开有空气出口(4-1)。图5是为了拆换主轴轴承而设计的，当拆下磨损后的轴承时，主轴仍然被机体承接住。机体(1)，主轴(2)，主轴镶轴承部位(5-3)，轴承坐(6-4)，轴承(6-5)，轴承坐与机体连接的内面(6-6)。
当主轴在电动机的拖动下旋转时，也带动固定在主轴上的所有离心轮旋转，空气从机体空气入口被离心轮吸入，在离心轮中心区的空气进口进入离心轮的漩涡状空气通道，被离心加速从离心轮外沿空气出口甩出，被甩出的气体形成气流从导流轮外沿的空气入口进入导流轮，空气被导流轮内旋涡状空气通道导流到导流轮中心的空气出口，又被送入下一级离心轮的空气入口，被离心加速。这样空气被一级级的离心加速压缩，在机体的空气出口处形成一定的气压喷出。
为了保证制造成功，制造尺寸要求严格，装配间隙要很小，有些装配缝隙可用有机物密封。离心轮直径在0.3米～2米之间，转数一般在900～4200转，小型气泵转数高，大型气泵转数低。增加离心轮的直径和转数，会增加空气压力和流量。增加离心轮和导流轮的厚度，会增加空气流量，增加离心轮和导流轮的级数，会增加空气压力。多级离心气泵的排气量一分钟4立方米～100立方米，空气压力4公斤/cm²～20公斤/cm²，如需要气压还可以做得更高。由于没有机械磨擦(轴承除外)，减少了能量和元器件的损耗，延长了气泵使用寿命，降低了噪声。离心轮在装机前要做动平衡试验，并配平，动平衡后的离心轮可减少震动和噪声。我们制造的实验离心气泵，体积较小，重300公斤～400公斤，机体下面装有车轮，可以移动。产生空气压力8公斤/cm²，每分钟排气量4.5立方米。平均每千瓦电动机排气量一分钟0.2立方米，噪声远远低于同等排气量和空气压力的活塞式气泵。在压缩空气的输出端，机体因空气压缩升温较高，可在机体靠近进气口端处引出一风管，为压缩空气输出端的主轴轴承吹风散热，并在轴承座与机体间加一隔热垫。本发明可提高效率三分之一至二分之一。如制造成大型固定气泵，效率会更高。
这种离心式气泵节能降耗且降低噪声，益于环保，经试验证明技术是可行的，适用于工业生产。