一种液环式真空泵

技术领域

本发明属于真空设备技术领域，尤其涉及一种液环式真空泵。

背景技术

在化工、制药等领域经常会用液环式真空泵来抽吸一些易燃易爆的气体，采用乙醇、丙酮、液态烷烃或者苯类聚合物等液态有机化合物作为流动介质，为了避免腐蚀，液环式真空泵是采用非金属材料制成的。

工作的过程中，在抽吸的气体与管道之间产生摩擦静电、流动介质与液环式真空泵之间产生摩擦静电，静电仍是医药化工行业的安全杀手。由于液环式真空泵是采用非金属材料制成的不能导电，很容易在液环式真空泵处产生静电积聚，抽吸易燃易爆的气体时很容易产生火花而造成爆炸事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液环式真空泵，旨在解决由非金属材料制成的容易产生静电积聚的问题，能够增强液环式真空泵的强度以及耐腐蚀性。

本发明是这样实现的，一种液环式真空泵，所述液环式真空泵包括泵体、分别固定在所述泵体的两端处的泵盖、分别固定在两所述泵盖与所述泵体之间的圆盘、穿过两所述泵盖与所述泵体并且分别与两所述泵盖转动连接的转轴以及固定在两所述圆盘之间的所述转轴上的叶轮，所述泵体、所述泵盖、所述圆盘以及所述叶轮为过流部件，所述过流部件由石墨烯热固性树脂纤维复合材料模压成型，所述石墨烯热固性树脂纤维复合材料包括以下重量份的组分：热固性树脂35-45份、纤维55-65份、石墨烯1-25份、二价酸酯2-5份、无水乙醇1-5份以及偶联剂0.5-2份；

所述石墨烯热固性树脂纤维复合材料的生产方法包括以下步骤：

步骤一、将所述热固性树脂放入反应釜中进行加热使所述热固性树脂融化，再加入二价酸酯进行搅拌，再加入石墨烯，搅拌后得到混合材料A；

其中，所述热固性树脂、所述二价酸酯、所述石墨烯的重量比为(35-45):(2-5)：(1-25)；

步骤二、将所述混合材料A、纤维、无水乙醇、偶联剂混合均匀得到混合材料B；

其中，所述混合材料A、所述纤维、所述无水乙醇、所述偶联剂的重量比为(39-75):(55-65)：(1-5)：(0.5-2)；

步骤三、将所述混合材料B烘干后得到所述石墨烯热固性树脂纤维复合材料。

作为一种改进，所述过流部件的生产方法包括以下步骤：

步骤一、将所述石墨烯热固性树脂纤维复合材料加热软化，温度控制在60-115℃；

步骤二、将用于模压成型的模压模具预热至110-155℃，并在所述模压模具内加入脱模剂；

步骤三、将软化后的所述石墨烯热固性树脂纤维复合材料放入所述模压模具中，合模加压，使压力控制在15-45MPa，再将所述模压模具加热至165℃-200℃，进行恒压保温1-3小时；

步骤四、将所述模压模具冷却后，减压后开模制得所述过流部件的半成品；

步骤五、对所述过流部件的半成品进行机加工。

作为一种改进，在加入所述石墨烯搅拌后，再进行超声波分散。

作为一种改进，所述纤维为玻璃纤维或者石英纤维，所述玻璃纤维或者所述石英纤维的长度为5-50厘米。

作为一种改进，所述石墨烯为石墨烯滤饼，所述石墨烯滤饼中的所述石墨烯的重量百分比为10％至28％。

作为一种改进，所述泵体包括固定连接的第一筒体与第二筒体，在所述第一筒体与所述第二筒体的邻接端之间设有密封结构；对应所述第一筒体设置的所述圆盘为第一圆盘，所述第一圆盘与所述第一筒体远离所述第二筒体的一端口固定连接为一体，对应所述第二筒体设置的所述圆盘为第二圆盘，所述第二圆盘与所述第二筒体远离所述第一筒体的一端口固定连接为一体。

作为一种改进，所述叶轮包括分别固定安装在所述转轴上第一叶轮、第二叶轮，所述第一叶轮、所述第二叶轮分别包括套装在所述转轴上的轮毂、设置在所述轮毂一端处的安装板以及沿所述轮毂的周向间隔设置的多片叶片，多片所述叶片靠近所述安装板的一侧分别与所述安装板固定连接；所述第一叶轮的所述安装板与所述第二叶轮的所述安装板邻接设置。

作为一种改进，在多片所述叶片远离所述安装板的一侧设有加强箍，多片所述叶片分别与所述加强箍固定连接。

作为一种改进，所述第一叶轮、所述第二叶轮为通过模压成型的一体式结构。

作为一种改进，在所述第一叶轮、所述第二叶轮的两所述轮毂的中心孔之间设有连接套，所述第一叶轮、所述第二叶轮的所述轮毂分别与所述连接套固定连接。

由于采用了上述技术方案，本发明的液环式真空泵包括泵体、分别固定在泵体的两端处的泵盖、分别固定在两泵盖与泵体之间的圆盘、穿过两泵盖与泵体并且分别与两泵盖转动连接的转轴以及固定在两圆盘之间的转轴上的叶轮，该泵体、泵盖、圆盘以及叶轮为过流部件，该过流部件由石墨烯热固性树脂纤维复合材料模压成型，该石墨烯热固性树脂纤维复合材料包括以下重量份的组分：热固性树脂35-45份、纤维55-65份、石墨烯1-25份、二价酸酯2-5份、无水乙醇1-5份以及偶联剂0.5-2份。由于液环式真空泵的过流部件泵体、泵盖、圆盘以及叶轮是由石墨烯热固性树脂纤维复合材料制成，并且石墨烯热固性树脂纤维复合材料包含能够导电的石墨烯，抽吸的气体与管道之间产生的摩擦静电、流动介质与液环式真空泵之间产生的摩擦静电能够通过叶轮、泵体、泵盖导入大地，避免产生静电积聚，解决了由非金属材料制成的液环式真空泵容易产生静电积聚的问题，而且石墨烯的强度大、耐腐蚀性强，能够增强液环式真空泵的强度以及耐腐蚀性。

附图说明

图1是本发明实施例的液环式真空泵的剖视结构示意图；

其中，11、第一筒体；12、第二筒体；20、泵盖；30、圆盘；40、转轴；50a、第一叶轮；50b、第二叶轮；51、轮毂；52、安装板；53、叶片；54、加强箍；60、连接套。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由图1可知，该液环式真空泵包括泵体、分别固定在泵体的两端处的两泵盖20、分别固定在两泵盖20与对应侧的泵体之间的两圆盘30、穿过两泵盖20与泵体并且分别与两泵盖20转动连接的转轴40以及固定在两圆盘30之间的转轴40上的叶轮，通常，在转轴40与两泵盖20之间分别设有机械密封用于防止泄露，该泵体、泵盖20、圆盘30以及叶轮为过流部件，该过流部件由石墨烯热固性树脂纤维复合材料模压成型，该石墨烯热固性树脂纤维复合材料包括以下重量份的组分：热固性树脂35-45份、纤维55-65份、石墨烯1-25份、二价酸酯2-5份、无水乙醇1-5份以及偶联剂0.5-2份，具体的说，各组分的重量份是热固性树脂35份、纤维55份、石墨烯2份、二价酸酯1份、无水乙醇1份以及偶联剂0.5份，或者是热固性树脂45份、纤维65份、石墨烯25份、二价酸酯5份、无水乙醇5份以及偶联剂2份，优选的，各组分的重量份为热固性树脂43份、纤维60份、石墨烯10份、二价酸酯3份、无水乙醇4份以及偶联剂1.5份；

该石墨烯热固性树脂纤维复合材料的生产方法包括以下步骤：

步骤一、将热固性树脂加热至50℃，加入二价酸酯进行搅拌，通常，搅拌时间30分钟，具体的搅拌时间随着热固性树脂总量而增加，便于使两者混合均匀，例如热固性树脂45份时搅拌50分钟，再加入石墨烯后进行搅拌得到混合材料A，二价酸酯能够加快石墨烯的分散，使石墨烯与热固性树脂、二价酸酯混合均匀，其中，热固性树脂、二价酸酯、石墨烯的重量比为(35-45)：(2-5)：(1-25)，具体的说，热固性树脂、二价酸酯、石墨烯的重量比为43：3：10。

通常，石墨烯为石墨烯滤饼，该石墨烯滤饼中的石墨烯的重量百分比为10％至28％，具体的说，选用的是重量百分比为15％的石墨烯滤饼，当然，石墨烯也可以是选用石墨烯溶液。

为了加快石墨烯的分散，在加入石墨烯进行搅拌后，再进行超声波分散。

通常，是将热固性树脂放入反应釜中进行加热的，常用的热固性树脂有改性酚醛树脂、改性环氧树脂、改性环氧酚醛树脂，用于增强石墨烯热固性树脂纤维复合材料的韧性以及耐腐蚀性，而且便于机械加工。

步骤二、将混合材料A、纤维、无水乙醇、偶联剂混合均匀得到混合材料B，其中，混合材料A、纤维、无水乙醇、偶联剂的重量比为(39-75)：(55-65)：(1-5)：(0.5-2)，具体的说，混合材料A、纤维、无水乙醇、偶联剂的重量比为56：60：4：1.5。

常用的纤维为玻璃纤维、石英纤维，优选的，纤维的长度为5-50CM，长度小的纤维，其流动性高、强度低，适宜于生产小的零部件，长度大的纤维，其流动性低、强度大，适宜于生产大的零部件。常用的偶联剂有铬络合物偶联剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等。

步骤三、将混合材料B烘干后得到石墨烯热固性树脂纤维复合材料，具体的是将混合材料B放入烘箱中进行烘干的。

由于液环式真空泵的过流部件泵体、泵盖20、圆盘30以及叶轮是由石墨烯热固性树脂纤维复合材料制成，并且石墨烯热固性树脂纤维复合材料包含能够导电的石墨烯，抽吸的气体与管道之间产生的摩擦静电、流动介质与液环式真空泵之间产生的摩擦静电能够通过叶轮、泵体、泵盖20导入大地，避免产生静电积聚，本发明实施例的液环式真空泵的过流部件由包含石墨烯的材料石墨烯热固性树脂纤维复合材料制成，具有良好的导电性能，解决了由非金属材料制成的液环式真空泵容易产生静电积聚的问题，而且石墨烯的强度大、耐腐蚀性强，能够增强液环式真空泵的强度以及耐腐蚀性。

在本发明实施例中，为了便于加工生产，该过流部件的生产方法包括以下步骤：

步骤一、将石墨烯热固性树脂纤维复合材料加热软化，温度控制在60-115℃，通常，温度为80℃，便于石墨烯热固性树脂纤维复合材料进行快速软化，而且不会因温度过高造成热固性材料固化，具体的说，是将石墨烯热固性树脂纤维复合材料将放入烘箱中进行软化的。

步骤二、将用于模压成型的模压模具预热至110-170℃，通常，预热至155℃，并在模压模具内加入脱模剂，常用的脱模剂有硅氧烷化合物、硅油、硅树脂甲基支链硅油、聚四氟乙烯、氟树脂粉末、氟树脂涂料等；如果温度过高，会造成石墨烯热固性树脂纤维复合材料快速热固，需要加快模压成型的速度，避免还未模压成型完毕，就出现固化。

步骤三、将软化后的石墨烯热固性树脂纤维复合材料加入模压模具中，合模加压，使压力控制在15-45MPa，再将模压模具加热至165℃-200℃，进行恒压保温1-3小时，通常，压力为30MPa、温度为180℃、时间为2.3小时，压力的控制、保温时间的控制与零部件的厚度相关，零部件的厚度越厚需要的压力越大，保温时间越长。

步骤四、将模压模具冷却后，减压后开模制得过流部件的半成品；

步骤五、对过流部件的半成品进行机加工，从而最终产品。

液环式真空泵的过流部件通过模压模具模压成型，能够降低加工难度，提高生产效率。

为了使过流部件的各个部件通过模压模具成型，该泵体包括固定连接在一起第一筒体11与第二筒体12，在第一筒体11与第二筒体12的邻接端之间设有密封结构，例如密封圈、密封胶等；对应第一筒体11设置的圆盘30为第一圆盘，该第一圆盘与第一筒体11远离第二筒体12的一端口固定连接为一体，对应第二筒体12设置的圆盘30为第二圆盘，该第二圆盘与第二筒体12远离第一筒体11的一端口固定连接为一体。将泵体设置为分体式结构，并且第一圆盘与第一筒体11连接为一体式结构、第二圆盘与第二筒体12连接为一体式结构，便于模压成型，而且能够增强泵盖20、圆盘与泵体之间的密封连接性能，由现有技术中在泵盖20与圆盘之间、圆盘与泵体之间分别进行密封连接改变为只需在泵盖20与圆盘之间进行密封连接，减少了密封面的设置，增强了密封连接性能。

在本发明实施例中，为了便于叶轮模压成型，该叶轮包括分别固定安装在转轴40上第一叶轮50a、第二叶轮50b，该第一叶轮50a、第二叶轮50b分别包括套装在转轴40上的轮毂51、设置在轮毂51一端处的安装板52以及沿轮毂51的周向间隔设置的多片叶片53，多片叶片53靠近安装板52的一侧分别与安装板52固定连接；第一叶轮50a的安装板52与第二叶轮50b的安装板52邻接设置。叶片53的厚度为5～20mm，通常设置有15片，当然，也可以根据液环式真空泵的大小将叶片53设置为其它的片数。

具体的说，为了提高第一叶轮50a、第二叶轮50b的强度，在第一叶轮50a、第二叶轮50b的多片叶片53远离安装板52的一侧设有加强箍54，多片叶片53分别与加强箍54固定连接。

将叶轮设置为分体式结构，包括第一叶轮50a、第二叶轮50b，该第一叶轮50a、第二叶轮50b为通过模压成型的一体式结构，避免因叶轮的整体结构较为复杂导致无法模压。

通常，该轮毂51设置为柱台状，该轮毂51的第一端的外径小于轮毂51的第二端的外径，该安装板52设置在轮毂51的第二端的外周侧，该轮毂51、安装板52以及多片叶片53为一体式结构，通过模压模具一体成型。

为了便于第一叶轮50a、第二叶轮50b进行安装，以及将第一叶轮50a的叶片53与第二叶轮50b的叶片53对正，在第一叶轮50a的轮毂51的中心孔与第二叶轮50b的轮毂51的中心孔之间设有连接套60，该第一叶轮50a的轮毂51、第二叶轮50b的轮毂51分别与连接套60固定连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。