羅茨泵的結(jié)構(gòu)詳解
來(lái)源:《真空技術(shù)及應(yīng)用系列講座》-張以忱 | 發(fā)布時(shí)間:2023-06-04 |
1.泵總體結(jié)構(gòu)型式
羅茨泵的泵體的布置結(jié)構(gòu)決定了泵的總體結(jié)構(gòu)。目前國(guó)內(nèi)外的羅茨泵總體結(jié)構(gòu)大致有三種型式:
1)立式
這種結(jié)構(gòu)的進(jìn)、排氣口水平設(shè)置,裝配和連接管路都比較方便。但泵的重心較高,在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性差,故這種型式多用于小泵。
2)臥式
泵的進(jìn)氣口在上,排氣口在下。有時(shí)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(jìn)、排氣方向是相互垂直的。
此時(shí),排氣口可以從左或右兩個(gè)方向開(kāi)口,除接排氣管道一端外,另一端堵死或接旁通閥。這種泵結(jié)構(gòu)重心低,高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性好。一般大、中型泵多采用此種結(jié)構(gòu)。
3)泵的兩個(gè)轉(zhuǎn)子軸與水平面垂直安裝。
這種結(jié)構(gòu)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(rùn)滑機(jī)構(gòu)也相對(duì)復(fù)雜。
2.羅茨泵的傳動(dòng)方式
羅茨泵的兩個(gè)轉(zhuǎn)子是通過(guò)一對(duì)高精度齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)其相對(duì)同步運(yùn)轉(zhuǎn)的。主動(dòng)軸通過(guò)聯(lián)軸器與電機(jī)聯(lián)接。在傳動(dòng)結(jié)構(gòu)布置上主要有以下兩種:
1)是電動(dòng)機(jī)與齒輪放在轉(zhuǎn)子的同一側(cè)
從動(dòng)轉(zhuǎn)子由電動(dòng)機(jī)端齒輪直接傳過(guò)去帶動(dòng),這樣主動(dòng)轉(zhuǎn)子軸的扭轉(zhuǎn)變形小,則兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間的間隙不會(huì)因主動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)變形大而改變,故使轉(zhuǎn)子之間的間隙在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中均勻。
這種傳動(dòng)方式的最大缺點(diǎn)是:主動(dòng)軸上有三個(gè)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(jié)構(gòu)不勻稱(chēng),泵的重心偏向電動(dòng)機(jī)和齒輪箱一側(cè)。
2)是電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)齒輪分別裝在轉(zhuǎn)子兩側(cè)
這種形式使泵的整體結(jié)構(gòu)勻稱(chēng),但主動(dòng)軸扭轉(zhuǎn)變形較大。
為保證轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的間隙均勻,要求軸應(yīng)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(jié)構(gòu))這種結(jié)構(gòu)拆裝都很方便,所以被廣泛采用。
3.羅茨泵的密封結(jié)構(gòu)與潤(rùn)滑方式
1)主動(dòng)軸外伸部分的動(dòng)密封
目前采用較多的是標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的機(jī)械密封和帶加強(qiáng)環(huán)的骨架真空橡膠密封。機(jī)械密封功耗小,允許線(xiàn)速度大,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高。
骨架密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(gè)硬度較高的且與軸靜密封的軸套。
另外,還可以采用獨(dú)立的密封盒結(jié)構(gòu),使密封件的拆裝和更換更加簡(jiǎn)捷方便。
還有的羅茨泵把電動(dòng)機(jī)密閉在泵體一端的殼體內(nèi),從而有效地解決了動(dòng)密封問(wèn)題,提高了泵的真空度,降低了驅(qū)動(dòng)功率。
但為防止電機(jī)繞組線(xiàn)圈在真空下起弧,電動(dòng)機(jī)的電源電壓應(yīng)降至50V以下。該結(jié)構(gòu)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(yù)抽管道與泵的出口相通,即這部分的壓力與前級(jí)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(jī)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(chǎng)維護(hù)帶來(lái)不便,且密封膜的厚度對(duì)轉(zhuǎn)子端面間隙有影響,在安裝時(shí)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(chǎng)拆裝。如果對(duì)泵體端面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)適當(dāng),密封槽的加工可以很方便。
4)泵的潤(rùn)滑方式
羅茨真空泵的潤(rùn)滑部位主要有三處:軸封處——一般用油杯潤(rùn)滑;齒輪和軸承處——用齒輪或甩油盤(pán)濺油來(lái)保證潤(rùn)滑。對(duì)于大泵也可采用油泵強(qiáng)制供油潤(rùn)滑方式。
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