一种往复式真空泵的制作方法

1.本发明涉及机械设备技术领域，具体为一种往复式真空泵。


背景技术：

2.往复式真空泵，又称活塞式真空泵，是一种干式真空泵，工作原理是依靠汽缸内的活塞作往复运动来吸入和排出气体，特点是不怕水蒸气，牢固，操作容易等。
3.工业生产上使用的大型的往复式真空泵因功率大，工作时间长，因此会产生大量的热量，容易造成真空度下降，内部结构过热损坏，因此大型往复式真空泵会较多使用水冷系统进行整体结构的散热，以提高工作效率和使用寿命。
4.因为往复式真空泵运行时会产生大量噪音和震动，大型的往复式真空泵经常布置在室外或者远离人员密集的作业区域，在纬度较高的寒冷地区，冬季环境温度低于零摄氏度时，在停泵后必须将泵的冷却水套中的水放尽，以防泵的核心活塞气缸部件冻裂损坏，现有技术针对停泵后排放冷却水的操作，基本上以作业人员手动操作排放，或者使用精密的电子温度传感器进行感应操作，为保证用电安全，在停泵后作业人员往往会关闭整个系统电源，如果作业人员在停泵后关闭整个系统电源前忘记排出冷却水，关闭整个电源后电子温度传感器失效不会触发冷却水的排放装置，则此时复式真空泵冷却水套中的冷却水结冰容易破坏活塞气缸部件，进而容易导致整个泵的损坏。
5.为此，提出一种往复式真空泵。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种往复式真空泵，通过纯净水凝固结冰后的体积膨胀去推动驱动活塞，驱动活塞安装有刺刀，刺刀被驱动活塞推动将往复式真空泵冷却系统的密闭结构破坏，以保证往复式真空泵不因冷却液凝固结冰而冻坏，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种往复式真空泵，包括：
9.泵体，所述泵体内侧壁设置有冷却水套，所述冷却水套内装有冷却水；
10.排水管，所述冷却水套下端固定安装有穿透泵体的排水管，所述排水管下端安装有阀门；
11.还包括：
12.冷却液防冻装置，所述排水管下端连通安装有冷却液防冻装置，所述冷却液防冻装置位于阀门与泵体之间。
13.优选的，所述冷却液防冻装置包括安装在排水管上的外壳，所述外壳内自上而下分别设有腔一、腔二、腔三三个腔体，所述腔一内装有纯净水，所述腔一和腔二之间设有垂直方向的活塞腔，所述活塞腔内活动安装有驱动活塞，所述驱动活塞上安装有活塞杆，所述驱动活塞下侧与活塞腔下内壁之间共同安装有复位弹簧，所述活塞杆方向指向腔二，所述
活塞杆上固定安装有刺刀，所述腔二开设有多个贯穿外壳的溢水口，所述腔二和腔三之间固定安装有隔板一，所述腔三下部固定安装有隔板二，所述隔板一和隔板二均为中间带孔环形板，所述腔三下部直接与排水管连通，所述腔三内设有隔水橡胶膜。
14.优选的，泵体内冷却水套中使用的冷却液在一个标准大气压下凝固点须低于零度，所述腔一内装的液体为标准大气压下凝固点是零摄氏度的纯净水。
15.优选的，所述外壳开设有穿透外壳顶壁与腔一连通的的带螺牙注水口，所述注水口为整个腔一的最高点，所述注水口上通过螺纹连接有密封螺塞。
16.优选的，所述刺刀为头部尖锐锥形且杆部带有多条棱形刀刃。
17.优选的，所述刺刀杆部设有多条半圆形导水槽，所述导水槽位于两条所述棱形刀刃之间。
18.优选的，所述腔三内套设安装有密封活塞，所述腔三下部固定安装有带孔环形隔板二，密封活塞位于隔板一和隔板二之间，所述密封活塞下端与排水管中的冷却液相接触，所述密封活塞上固定安装有隔水橡胶膜，所述隔板一下壁固定安装有保护弹簧。
19.优选的，所述排水管底部安装有斜支管，所述斜支管上通过螺纹与外壳连接安装。
20.优选的，每个所述溢水口上均安装有开口向下弯曲的弯通。
21.优选的，所述外壳材质为热形变量较小的酚醛环氧树脂材质。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
23.1、本发明通过冷却液和纯净水凝固点的差异，在冬季环境温度低于零摄氏度，作业人员忘记将停机后往复式真空泵中的冷却液排出时，纯净水相比于冷却液先结冰凝固，利用纯净水凝固结冰后的体积膨胀去推动驱动活塞，驱动活塞上安装有刺刀，刺刀被推动将往复式真空泵冷却系统的密闭结构破坏，此时冷却液系统内尚未凝固的冷却液被刺刀破坏的位置流出，防止冷却液在往复式真空泵冷却系统内凝固结冰后破坏复式真空泵。
24.2、相比于现有技术，本发明在不依赖外部电源和精密的电气化传感器的前提下，在作业人员忘记将停机后往复式真空泵中的冷却液排出时，冷却液防冻装置仅仅通过简单的机械结构即可正常运转工作，不仅提高了复式真空泵的可靠性和适用性，还在一定程度上降低了使用成本，减少了电路布局和电子线路的繁琐性。
25.3、冷却液防冻装置设有防误操作装置，当作业人员在停机后将往复式真空泵中的冷却液排出时，即使作业人员没有将冷却液防冻装置中腔一内的纯净水排出，腔一内的纯净水逐渐冷却至结冰膨胀，膨胀的纯净水推动活塞腔内的驱动活塞向下运动带动刺刀向下运动时，因密封活塞已经因冷却液排出，液位下降而向下移动，此时刺刀刺不到安装在密封活塞上的隔水橡胶膜，提高了整个冷却液防冻装置的可靠性。
附图说明
26.图1为本发明的安装位置示意图；
27.图2为本发明的内部结构示意图；
28.图3为本发明冷却液防冻装置的外壳立体图；
29.图4为图2的a部分放大图；
30.图5为本发明刺刀的立体图；
31.图6为本发明刺刀的横截面图。
32.图中：1、泵体；2、冷却水套；3、排水管；31、斜支管；32、阀门；4、外壳；41、注水口；411、螺塞；42、腔一；43、腔二；431、活塞腔；432、驱动活塞；433、活塞杆；434、刺刀；4341、棱形刀刃；4342、导水槽；435、溢水口；436、弯通；44、腔三；441、隔板一；442、隔板二；443、密封活塞；444、隔水橡胶膜；445、保护弹簧。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.请参阅图1至图6，本发明提供一种往复式真空泵，技术方案如下：
35.一种往复式真空泵，包括：
36.泵体1，泵体1内侧壁设置有冷却水套2，冷却水套2内装有冷却水；
37.排水管3，冷却水套2下端固定安装有穿透泵体1的排水管3，排水管3下端安装有阀门32；
38.还包括：
39.冷却液防冻装置，排水管3下端连通安装有冷却液防冻装置，冷却液防冻装置位于阀门32与泵体1之间。
40.环境温度低于零摄氏度的工况环境，泵体1运行过程会产生热量使得冷却水套2内的冷却液不会结冰，泵体1在停止运行后，泵体1不再发热，整个泵体1和连接在泵体1上的装置逐渐冷却，为防止冷却水套2内的冷却液结冰，此时一般会有作业人员开启阀门32，将泵体1的冷却水套2内的冷却液经排水管3排出，虽然一般设备用的冷却液凝固点都低于零摄氏度，但不排除局部地区或者局部时间段内环境温度低于冷却液凝固点，水结冰时体积增大约百分之十，冷却水套2内的水结冰时体积膨胀，会对冷却水套2向外产生很大的力，挤压泵体1内部结构，导致泵体1内部结构变形，进而导致泵体1的运动组件无法正常运行即泵体1失效。
41.在泵体1停止运行后，当作业人员忘记将冷却水套2内的冷却液排出，且关闭整个系统电源使电子传暗器或电子报警器失效时，整个泵体1和连接在泵体1上的装置逐渐冷却，冷却液防冻装置冷却到零摄氏度时，因一般设备用的冷却液凝固点都低于零摄氏度，冷却液防冻装置能在不需通电的情况下，自动将冷却水套2内的尚未凝固结冰的冷却液经排水管3排出，以保护泵体1。
42.作为本发明的一种实施方式，参照图2，冷却液防冻装置包括安装在排水管3上的外壳4，外壳4内自上而下分别设有腔一42、腔二43、腔三44三个腔体，腔一42内装有纯净水，腔一42和腔二43之间设有垂直方向的活塞腔431，活塞腔431内活动安装有驱动活塞432，驱动活塞432上安装有活塞杆433，驱动活塞432下侧与活塞腔431下内壁之间共同安装有复位弹簧，活塞杆433方向指向腔二43，活塞杆433上固定安装有刺刀434，腔二43开设有多个贯穿外壳4的溢水口435，腔二43和腔三44之间固定安装有隔板一441，腔三44下部固定安装有隔板二442，隔板一441和隔板二442均为中间带孔环形板，腔三44下部直接与排水管3连通，腔三44内设有隔水橡胶膜444。
43.纯净水在标准大气压下的凝固点是零摄氏度，冷却水在泵体1工作时温度不超过六十摄氏度，泵体1在停止运行后，泵体1不再发热，热量不会再传递给腔一42内的纯净水，整个泵体1和连接在泵体1上的装置逐渐冷却，当腔一42内的纯净水冷却至零度时，腔一42内的纯净水开始结冰，腔一42内的纯净水完全结冰后，腔一42内的纯净水的体积膨胀，纯净水结冰凝固后体积为液态体积的一点一倍，远大于泵体1最高工作温度时的体积，此时膨胀的纯净水推动活塞腔431内的驱动活塞432向下运动，固定安装在活塞杆433上的刺刀434在驱动活塞432作用下向下运动，直至刺刀434刺破腔三44内设有隔水橡胶膜444，排水管3内的冷却液从隔水橡胶膜444被刺刀434刺破的裂缝出渗出，渗出的冷却液从腔二43上开设的溢水口435流出，冷却水套2内的冷却液也会随之逐渐减少，只需十分之一的冷却液通过隔水橡胶膜444的裂缝泄露出去，即可保护泵体1内部结构不被凝固结冰的冷却液胀坏，复位弹簧能避免腔一42内的纯净水在未结冰时，因受热体积膨胀或者受自身重力向下运动误将隔水橡胶膜444刺破。
44.作为本发明的一种实施方式，参照图1和图2，泵体1内冷却水套2中使用的冷却液在一个标准大气压下凝固点须低于零度，腔一42内装的液体为标准大气压下凝固点是零摄氏度的纯净水。
45.为保证冷却液防冻装置能正常运行，腔一42内装的纯净水为标准大气压下凝固点是零摄氏度的纯净水，泵体1内冷却水套2中使用的冷却液在一个标准大气压下凝固点低于零度，由此可以保证，腔一42内的纯净水在结冰体积增大推动驱动活塞432和刺刀434刺破隔水橡胶膜444时，冷却水套2中冷却液能以液体形式经排水管3从被刺破的隔水橡胶膜444流出，若腔一42内装的纯净水和泵体1内冷却水套2中使用的冷却液凝固点一致，或冷却水套2中使用的冷却液凝固点高于腔一42内装的纯净水时，即使腔一42内的纯净水在结冰体积增大推动驱动活塞432和刺刀434刺破隔水橡胶膜444后，冷却水套2和排水管3中的冷却液也已经凝固膨胀无法流动，也会造成泵体1内部结构被冻坏。
46.作为本发明的一种实施方式，参照图2，外壳4开设有穿透外壳4顶壁与腔一42连通的的带螺牙注水口41，注水口41为整个腔一42的最高点，注水口41上通过螺纹连接有密封螺塞411。
47.为保证冷却液防冻装置能正常运行，腔一42内的纯净水在结冰时，腔一42内没有额外空间容纳纯净水凝固而增加的体积，使得纯净水凝固而增加的体积推动活塞腔431内的驱动活塞432向下运动，因此腔一42须被纯净水充满，因此注水口41须作为整个腔一42的最高点，从注水口41向腔一42内加注纯净水，当纯净水从注水口41溢出时，则证明纯净水已将腔一42填满，此时将密封螺塞411拧紧即可保证冷却液防冻装置能正常运行。
48.作为本发明的一种实施方式，参照图5和图6，刺刀434为头部尖锐锥形且杆部带有多条棱形刀刃4341。
49.因为隔水橡胶膜444具有一定的弹性和韧性，相比于扁平状或者其他形状，刺刀434的圆锥形头部能在保证一定强度前提下提高刺刀434刺破隔水橡胶膜444的效率，刺刀434杆部带有多条棱形刀刃4341，能在刺刀434的圆锥形头部穿刺隔水橡胶膜444后扩大隔水橡胶膜444上的裂缝，加速冷却液地排出。
50.作为本发明的一种实施方式，参照图5和图6，刺刀434杆部设有多条半圆形导水槽4342，导水槽4342位于两条棱形刀刃4341之间。
51.因为隔水橡胶膜444具有一定的弹性和韧性，当排水管3内压力低，冷却液流动性差，水头动能低时，刺刀434穿刺隔水橡胶膜444，隔水橡胶膜444容易吸附在刺刀434导致冷却液无法排出，导水槽4342能隔水橡胶膜444吸附刺刀434时，冷却液能通过导水槽4342排出。
52.作为本发明的一种实施方式，参照图2，腔三44内套设安装有密封活塞443，腔三44下部固定安装有带孔环形隔板二442，密封活塞443位于隔板一441和隔板二442之间，密封活塞443下端与排水管3中的冷却液相接触，密封活塞443上固定安装有隔水橡胶膜444，隔板一441下壁固定安装有保护弹簧445。
53.若作业人员已经正常将冷却水套2内的冷却液排出而忘记排出腔一42内的纯净水时，因冷却液排出，密封活塞443受保护弹簧445的作用，随着冷却液液位下降向下运动直至被隔板二442限位，当泵体1在停止运行后，腔一42内的纯净水逐渐冷却至结冰膨胀，膨胀的纯净水推动活塞腔431内的驱动活塞432向下运动带动刺刀434向下运动时，因密封活塞443已经因冷却液液位下降向下移动，刺刀434刺不到安装在密封活塞443上的隔水橡胶膜444，提高整个冷却液防冻装置的可靠性。
54.作为本发明的一种实施方式，参照图1和图2，排水管3底部安装有斜支管31，斜支管31上通过螺纹与外壳4连接安装。
55.由于冷却液在本体工作过程中处于循环流动状态，如果冷却液防冻装置直接安装在排水管3上，密封活塞443会长期受到水流的冲击，密封活塞443上的隔水橡胶膜444容易变形损坏，密封活塞443也因持续载荷可靠性下降，容易引起泄露，当冷却液防冻装置因意外故障损坏时，相比于直接安装在排水管3上，冷却液防冻装置安装在斜支管31上对排水管3和整个泵体1的冷却系统影响最小，冷却液防冻装置安装在斜支管31上也方便后续的维修更换，安装在斜支管31上能提高整个冷却液防冻装置的可靠性。
56.作为本发明的一种实施方式，参照图2和图3，每个溢水口435上均安装有开口向下弯曲的弯通436。
57.由于冷却液防冻装置处于警报保险类装置，长时间处于静止待命状态，溢水口435直接暴露在外容易被堵塞，灰尘和污垢将溢水口435堵塞后，当刺刀434刺破隔水橡胶膜444时，溢流出的冷却液也无法从溢水口435，外部温度持续降低，冷却水套2中的冷却液无法被及时排除而结冰凝固，仍然会破坏泵体1内部结构，开口向下弯曲的弯通436能减少灰尘和污垢对溢水口435的封堵，即使灰尘和污垢粘附在弯通436内，也会在重力作用下逐渐掉落脱离从而保证弯通436不被封堵。
58.作为本发明的一种实施方式，参照图3，外壳4材质为热形变量较小的酚醛环氧树脂材质。
59.整个冷却液防冻装置的工作范围会从零下到零上数十摄氏度，相比于普通树脂材料，酚醛环氧树脂的热形变量较小，较小的热形变量能减小腔一42的容积在不同工作温度下变化量，提高可靠性和稳定性，较小的热形变量还能提高驱动活塞432和密封活塞443的密封性，进一步提高整个冷却液防冻装置可靠性和稳定性。
60.工作原理：本发明通过冷却液和纯净水凝固点的差异，在冬季环境温度低于零摄氏度，作业人员忘记将停机后往复式真空泵中的冷却液排出时，纯净水相比于冷却液先结冰凝固，利用纯净水凝固结冰后的体积膨胀去推动驱动活塞432，驱动活塞432安装有刺刀
434，刺刀434被推动将往复式真空泵冷却系统的密闭结构破坏，此时冷却液系统内尚未凝固的冷却液被刺刀434破坏的位置流出，防止冷却液在往复式真空泵冷却系统内凝固结冰后破坏复式真空泵。
61.该文中出现的电器元件均通过变压器与外界的主控器及220v市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，本发明所提供的产品型号只是为本技术方案依据产品的结构特征进行的使用，其产品会在购买后进行调整与改造，使之更加匹配和符合本发明所属技术方案，其为本技术方案一个最佳应用的技术方案，其产品的型号可以依据其需要的技术参数进行替换和改造，其为本领域所属技术人员所熟知的，因此，本领域所属技术人员可以清楚的通过本发明所提供的技术方案得到对应的使用效果。
62.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。