羅茨真空泵設(shè)計方案與結(jié)構(gòu)選擇

設(shè)計羅茨真空泵時所已知的條件如下:

1)羅茨泵的實際抽速在真空度為1~10-2Torr時，達到600L/s.

2)極限真空度不低于5x10-6Torr,(前級泵的極限真空度不低于1x10-2Torr)。

3)泵的容許工作壓差P出-P入=30Torr。

4)泵在1Torr入口壓強以下可連續(xù)工作8h。

5)泵的溫升不大于50℃。

在已知條件確定后，即進行設(shè)計方案和結(jié)構(gòu)選擇。

(1)結(jié)構(gòu)形式:選擇臥式，可降低泵的重心，達到運轉(zhuǎn)平穩(wěn)的目的，裝配間隙易于控制。進氣口開在泵體上方，排氣口開在泵的下部兩側(cè)。

(2)傳動方式:羅茨泵體積不大，屬于小型泵，可選用感應(yīng)電機彈性聯(lián)軸節(jié)直接驅(qū)動主軸。當(dāng)然也可選用液力偶合器驅(qū)動。

為了使運轉(zhuǎn)可靠，可選用6級精度的斜齒圓任齒輪(或正齒輪)傳動齒輪裝在電機的另一側(cè)，這樣加工方便，裝配和檢修也較容易，為防止主動軸扭轉(zhuǎn)變形大，在選擇軸徑時可適當(dāng)放大。

3.轉(zhuǎn)子:選用壓力角為45°的漸開線型轉(zhuǎn)子。因容積利用系數(shù)大，可以縮小泵的尺寸，便于加工和測量。

由于是小泵，轉(zhuǎn)子不大，所以可采用球磨鑄鐵作轉(zhuǎn)子，并可將轉(zhuǎn)子和軸鑄成一體。這樣一方面能減少加工工序，同時它避免了轉(zhuǎn)子腰部強度減弱的缺陷，對泵軸來說也實現(xiàn)了以鑄代鍛，以鐵代鋼而節(jié)約鋼材的原則。

(4)密封形式:出軸端的動密封采用帶加強環(huán)的皮碗密封，兩個密封圈對裝，中間用油杯供油。為防止因摩擦溫度升高，周圍須鑄出水套，通水冷卻。

泵體兩大端面可用室溫硫化橡膠密封，轉(zhuǎn)子兩端用脹圈密封。

(5)泵的潤滑和冷卻:出軸端密封處用油杯潤滑，齒輪端的軸承靠齒輪甩油潤滑。出油端的軸承靠加在從動軸端的甩油環(huán)來潤滑。

除上述動密封處采用水套冷卻以外，為防止齒輪嚙合和攪油產(chǎn)生高溫，在齒輪箱中的油池中設(shè)且一個冷卻水套。

轉(zhuǎn)子的冷卻采用水冷片式的空氣冷卻或水冷卻，因允許壓差不高，這種冷卻方式還是可以滿足要求的。

(6)泵軸的安裝方式和軸承的選排:軸的固定端選在出軸端，采用兩個對裝的向心推力軸承，并設(shè)法卡住內(nèi)外圈，以限制這一端固定不動。

齒輪端選為活動端，選用一個內(nèi)外圈，這樣即使有少許位移也不影響運轉(zhuǎn)的圓柱滾子軸承，保證在泵軸因溫升而產(chǎn)生的軸向伸張不受限制。

上海帕特泵業(yè)制造有限公司

2012年05月17日星期四

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