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羅茨泵的結構詳解

來源:《真空技術及應用系列講座》-張以忱 | 發(fā)布時間:2023-06-04 |

1.泵總體結構型式
羅茨泵的泵體的布置結構決定了泵的總體結構。目前國內(nèi)外的羅茨泵總體結構大致有三種型式:
1)立式
這種結構的進、排氣口水平設置,裝配和連接管路都比較方便。但泵的重心較高,在高速運轉(zhuǎn)時穩(wěn)定性差,故這種型式多用于小泵。

2)臥式
泵的進氣口在上,排氣口在下。有時為了真空系統(tǒng)管道安裝連接方便,可將排氣口從水平方向接出,即進、排氣方向是相互垂直的。

此時,排氣口可以從左或右兩個方向開口,除接排氣管道一端外,另一端堵死或接旁通閥。這種泵結構重心低,高速運轉(zhuǎn)時穩(wěn)定性好。一般大、中型泵多采用此種結構。
3)泵的兩個轉(zhuǎn)子軸與水平面垂直安裝。

這種結構裝配間隙容易控制,轉(zhuǎn)子裝配方便,泵占地面積小。但泵重心較高且齒輪拆裝不便,潤滑機構也相對復雜。

2.羅茨泵的傳動方式

羅茨泵的兩個轉(zhuǎn)子是通過一對高精度齒輪來實現(xiàn)其相對同步運轉(zhuǎn)的。主動軸通過聯(lián)軸器與電機聯(lián)接。在傳動結構布置上主要有以下兩種:

1)是電動機與齒輪放在轉(zhuǎn)子的同一側(cè)
從動轉(zhuǎn)子由電動機端齒輪直接傳過去帶動,這樣主動轉(zhuǎn)子軸的扭轉(zhuǎn)變形小,則兩個轉(zhuǎn)子之間的間隙不會因主動軸的扭轉(zhuǎn)變形大而改變,故使轉(zhuǎn)子之間的間隙在運轉(zhuǎn)過程中均勻。
這種傳動方式的最大缺點是:主動軸上有三個軸承,增加了泵的加工和裝配難度,齒輪的拆裝及調(diào)整也不便;整體結構不勻稱,泵的重心偏向電動機和齒輪箱一側(cè)。

2)是電動機和傳動齒輪分別裝在轉(zhuǎn)子兩側(cè)
這種形式使泵的整體結構勻稱,但主動軸扭轉(zhuǎn)變形較大。

為保證轉(zhuǎn)子在運轉(zhuǎn)過程中的間隙均勻,要求軸應有足夠的剛度,軸和轉(zhuǎn)子之間的聯(lián)接要緊固(目前已有轉(zhuǎn)子與軸焊或鑄成一體的結構)這種結構拆裝都很方便,所以被廣泛采用。

3.羅茨泵的密封結構與潤滑方式

1)主動軸外伸部分的動密封

目前采用較多的是標準型號的機械密封和帶加強環(huán)的骨架真空橡膠密封。機械密封功耗小,允許線速度大,但結構復雜,成本較高。

骨架密封結構簡單,功耗較大,為減少軸與密封圈之間的摩擦,軸的表面硬度和光潔度要高。
為了防止軸的磨損,可在軸上加一個硬度較高的且與軸靜密封的軸套。
另外,還可以采用獨立的密封盒結構,使密封件的拆裝和更換更加簡捷方便。
還有的羅茨泵把電動機密閉在泵體一端的殼體內(nèi),從而有效地解決了動密封問題,提高了泵的真空度,降低了驅(qū)動功率。
但為防止電機繞組線圈在真空下起弧,電動機的電源電壓應降至50V以下。該結構用于中、小型泵。
2)端蓋殼體與泵腔之間的軸密封

由于齒輪箱或端蓋殼體內(nèi)均有預抽管道與泵的出口相通,即這部分的壓力與前級泵入口壓力基本相同,與泵腔之間的壓差較小,所以一般可采用迷宮式密封、反螺旋式密封或活塞脹圈密封。


3)泵體端面的靜密封
有的采用有機硅室溫硫化橡膠膜密封,密封面不用加工密封槽,但因該硫化橡膠密封膜為一次性使用,且配制較麻煩,給現(xiàn)場維護帶來不便,且密封膜的厚度對轉(zhuǎn)子端面間隙有影響,在安裝時要掌握好膜的厚薄均勻性。
還可采用真空橡膠圈密封,密封可靠,即保證了轉(zhuǎn)子軸向間隙,又可方便地在現(xiàn)場拆裝。如果對泵體端面的結構設計適當,密封槽的加工可以很方便。

4)泵的潤滑方式

羅茨真空泵的潤滑部位主要有三處:軸封處——一般用油杯潤滑;齒輪和軸承處——用齒輪或甩油盤濺油來保證潤滑。對于大泵也可采用油泵強制供油潤滑方式。

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