罗茨真空泵设计方案与结构选择
2012-05-17
罗茨真空泵设计方案与结构选择
设计罗茨真空泵时所已知的条件如下:
1)罗茨泵的实际抽速在真空度为1~10-2Torr时，达到600L/s.
2)极限真空度不低于5x10-6Torr,(前级泵的极限真空度不低于1x10-2Torr)。
3)泵的容许工作压差P出-P入=30Torr。
4)泵在1Torr入口压强以下可连续工作8h。
5)泵的温升不大于50℃。
在已知条件确定后，即进行设计方案和结构选择。
(1)结构形式:选择卧式，可降低泵的重心，达到运转平稳的目的，装配间隙易于控制。进气口开在泵体上方，排气口开在泵的下部两侧。
(2)传动方式:罗茨泵体积不大，属于小型泵，可选用感应电机弹性联轴节直接驱动主轴。当然也可选用液力偶合器驱动。
为了使运转可靠，可选用6级精度的斜齿圆任齿轮(或正齿轮)传动齿轮装在电机的另一侧，这样加工方便，装配和检修也较容易，为防止主动轴扭转变形大，在选择轴径时可适当放大。
3.转子:选用压力角为45°的渐开线型转子。因容积利用系数大，可以缩小泵的尺寸，便于加工和测量。
由于是小泵，转子不大，所以可采用球磨铸铁作转子，并可将转子和轴铸成一体。这样一方面能减少加工工序，同时它避免了转子腰部强度减弱的缺陷，对泵轴来说也实现了以铸代锻，以铁代钢而节约钢材的原则。
(4)密封形式:出轴端的动密封采用带加强环的皮碗密封，两个密封圈对装，中间用油杯供油。为防止因摩擦温度升高，周围须铸出水套，通水冷却。
泵体两大端面可用室温硫化橡胶密封，转子两端用胀圈密封。
(5)泵的润滑和冷却:出轴端密封处用油杯润滑，齿轮端的轴承靠齿轮甩油润滑。出油端的轴承靠加在从动轴端的甩油环来润滑。
除上述动密封处采用水套冷却以外，为防止齿轮啮合和搅油产生高温，在齿轮箱中的油池中设且一个冷却水套。
转子的冷却采用水冷片式的空气冷却或水冷却，因允许压差不高，这种冷却方式还是可以满足要求的。
(6)泵轴的安装方式和轴承的选排:轴的固定端选在出轴端，采用两个对装的向心推力轴承，并设法卡住内外圈，以限制这一端固定不动。
齿轮端选为活动端，选用一个内外圈，这样即使有少许位移也不影响运转的圆柱滚子轴承，保证在泵轴因温升而产生的轴向伸张不受限制。
上海帕特泵业制造有限公司
2012年05月17日 星期四
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