羅茨真空泵的抽氣工作系統(tǒng)是非油封式的，所以可完全避免像油封式的真空泵的返油、漏油和油煙污染現(xiàn)象。在較低入口壓力時(shí)具有較高的抽氣速率，但它不能單獨(dú)使用，必須有一臺(tái)前級(jí)真空泵串聯(lián)，待被抽系統(tǒng)中的壓力被前級(jí)真空泵抽到羅茨真空泵允許的入口壓力時(shí)，羅茨真空泵才開(kāi)始工作。前級(jí)真空泵一般為油封式機(jī)械泵。

一、機(jī)械泵

機(jī)械泵由電機(jī)和泵體兩大部分組成。普通型機(jī)械泵由電機(jī)通過(guò)皮帶帶動(dòng)泵軸旋轉(zhuǎn);直連型機(jī)械泵是電機(jī)直接與泵軸連接，無(wú)中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)。機(jī)械泵是利用氣體膨脹、壓縮、排出的原理，把氣體從容器里抽出的。之所以稱之為機(jī)械泵，是因?yàn)樗抢脵C(jī)械的方法，周期性地改變泵內(nèi)吸氣腔的容積，使容器中的氣體不斷地通過(guò)泵的進(jìn)氣口膨脹到吸氣腔中，然后通過(guò)壓縮經(jīng)排氣口排出泵外。改變泵內(nèi)吸氣腔容積的方式有活塞往復(fù)式、定片式和旋片式，分別稱為往復(fù)式機(jī)械泵、定片式機(jī)械泵和旋片式機(jī)械泵。由于實(shí)際應(yīng)用中，旋片式機(jī)械泵使用較多，現(xiàn)以旋片式機(jī)械泵為例說(shuō)明其工作原理。

工作原理

片機(jī)械泵的結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由圓柱空腔定子、偏心轉(zhuǎn)子、旋片、彈簧、頂蓋和排氣閥等零件組成。偏心轉(zhuǎn)子的頂端始終保持與泵體定子內(nèi)腔接觸，當(dāng)偏心轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，始終沿定子的內(nèi)壁滑動(dòng)。轉(zhuǎn)子上開(kāi)有兩個(gè)滑槽，分別安裝一個(gè)旋片，中間有一個(gè)彈簧，當(dāng)旋片隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，借助彈簧張力和離心力，使兩旋片緊貼在定子內(nèi)壁滑動(dòng)。整個(gè)空腔放在油箱內(nèi)。

兩個(gè)旋片把轉(zhuǎn)子、定子內(nèi)腔和定蓋所圍成的月牙形空間分隔成A、B、C三個(gè)部分，分別叫做吸氣腔、壓縮腔和排氣腔。當(dāng)轉(zhuǎn)子按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，與進(jìn)氣口相通的空間A的容積不斷地增大，A空間的壓強(qiáng)不斷地降低，當(dāng)A空間內(nèi)的壓強(qiáng)低于被抽容器內(nèi)的壓強(qiáng)，根據(jù)氣體壓強(qiáng)平衡的原理，被抽的氣體不斷地被抽進(jìn)吸氣腔A，此時(shí)壓縮腔B空間的容積正逐漸減小，氣體壓力不斷地增大，同時(shí)與排氣口相通的排氣腔C的容積進(jìn)一步地減小，排氣腔C的空間壓強(qiáng)進(jìn)一步地升高，當(dāng)氣體的壓強(qiáng)大于排氣壓強(qiáng)時(shí)，被壓縮的氣體推開(kāi)排氣閥，穿過(guò)油箱內(nèi)的油層而排至大氣中。

在泵的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，不斷地進(jìn)行著吸氣、壓縮、排氣過(guò)程，從而達(dá)到連續(xù)抽氣的目的。顯然轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速愈快，則泵的抽速愈大。機(jī)械泵的轉(zhuǎn)速一般在450~1400r/min之間，因?yàn)檗D(zhuǎn)速太高，密封極為困難。排氣閥浸在油里，以防止大氣流人泵中。為保證吸氣腔和排氣腔之間不漏氣，除保證緊密接觸之外，還采用蒸氣壓力較低且有一定薪度的機(jī)械泵油，并使油通過(guò)泵體上的間隙、油孔及排氣閥進(jìn)人泵腔，使泵腔內(nèi)所有運(yùn)動(dòng)的表面被油覆蓋，形成了吸氣腔與排氣腔的密封。此外機(jī)械泵油還起著潤(rùn)滑和幫助在氣體壓強(qiáng)較低時(shí)打開(kāi)排氣閥門的作用。同時(shí)機(jī)械泵油還可充滿了一切有害空間，以消除它們對(duì)極限真空的影響。

上面討論的機(jī)械泵只有一個(gè)轉(zhuǎn)子，稱為單級(jí)旋片式真空泵，它所能達(dá)到的極限壓強(qiáng)為1Pa。為提高極限壓強(qiáng)，通常采用雙級(jí)泵結(jié)構(gòu)，即將兩個(gè)單級(jí)泵串聯(lián)起來(lái)，可使極限壓強(qiáng)達(dá)到 Pa數(shù)量級(jí)。

特點(diǎn)

成本低廉、經(jīng)濟(jì)耐用

工作范圍：大氣~低真空

極限真空：0.1Pa

缺點(diǎn)：返油、振動(dòng)

使用與維護(hù)

更換機(jī)械泵油

清潔抽氣入口處濾網(wǎng)

維護(hù)油過(guò)濾器濾芯

二、羅茨泵

羅茨真空泵(簡(jiǎn)稱：羅茨泵)是指泵內(nèi)裝有兩個(gè)相反方向同步旋轉(zhuǎn)的葉形轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)壁間有細(xì)小間隙而互不接觸的一種變?nèi)菡婵毡谩?/span>

羅茨真空泵在石油、化工、塑料、農(nóng)藥、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡、航空航天空間模擬等裝置上得到了長(zhǎng)期運(yùn)行的考驗(yàn)，所以應(yīng)該在國(guó)內(nèi)大力推廣和應(yīng)用。同時(shí)也用于石油、化工、冶金、紡織等工業(yè)。真空泵配件作為真空泵消音器，用于真空泵的噪聲治理。

工作原理

羅茨泵(roots-type pump) 是一種無(wú)內(nèi)壓縮的真空泵，通常壓縮比很低，故高、中真空泵需要前級(jí)泵?？勘们粌?nèi)一對(duì)葉形轉(zhuǎn)子同步、反向旋轉(zhuǎn)的推壓作用來(lái)移動(dòng)氣體而實(shí)現(xiàn)抽氣的真空泵。羅茨真空泵是指具有一對(duì)同步高速旋轉(zhuǎn)的鞋底形轉(zhuǎn)子的機(jī)械真空泵，此泵不可以單獨(dú)抽氣，前級(jí)需配油封、水環(huán)等可直排大氣。它的結(jié)構(gòu)和工作原理與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相似，工作時(shí)其吸氣口與被抽真空容器或真空系統(tǒng)主抽泵相接。這種真空泵的轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與泵殼之間互不接觸，

間隙一般為0.1～0.8毫米;不需要用油潤(rùn)滑。轉(zhuǎn)子型線有圓弧線、漸開(kāi)線和擺線等。漸開(kāi)線轉(zhuǎn)子泵的容積利用率高，加工精度易于保證，故轉(zhuǎn)子型線多用漸開(kāi)線型。羅茨真空泵的轉(zhuǎn)速可高達(dá)3450～4100轉(zhuǎn)/分;抽氣速率為30～10000升/秒(1升=10-3米3);極限真空：?jiǎn)渭?jí)為6.5×10-2帕，雙級(jí)為1×10-3帕。

羅茨泵的極限真空除取決于泵本身結(jié)構(gòu)和制造精度外，還取決于前級(jí)泵的極限真空。為了提高泵的極限真空度，可將羅茨泵串聯(lián)使用。羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態(tài)，所以，在泵腔內(nèi)氣體沒(méi)有壓縮和膨脹。但當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過(guò)排氣口邊緣，v0空間與排氣側(cè)相通時(shí)，由于排氣側(cè)氣體壓強(qiáng)較高，則有一部分氣體返沖到空間v0中去，使氣體壓強(qiáng)突然增高。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，氣體排出泵外。羅茨泵在泵腔內(nèi)，有二個(gè)“8”字形的轉(zhuǎn)子相互垂直地安裝在一對(duì)平行軸上，由傳動(dòng)比為1的一對(duì)齒輪帶動(dòng)作彼此反向的同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)子之間，轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)壁之間，保持有一定的間隙，可以實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速運(yùn)行。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

(1)在較寬的壓力范圍內(nèi)有較大的抽速;

(2)轉(zhuǎn)子具有良好的幾何對(duì)稱性，故振動(dòng)小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。轉(zhuǎn)子間及轉(zhuǎn)子和殼體間均有間隙，不用潤(rùn)滑，摩擦損失小，可降低驅(qū)動(dòng)功率，從而可實(shí)現(xiàn)較高轉(zhuǎn)速;

(3)泵腔內(nèi)無(wú)需用油密封和潤(rùn)滑，可減少油蒸氣對(duì)真空系統(tǒng)的污染;

(4)泵腔內(nèi)無(wú)壓縮，無(wú)排氣閥。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，對(duì)被抽氣體中的灰塵和水蒸汽不敏感;

(5)壓縮比較低，對(duì)氫氣抽氣效果差;

(6)轉(zhuǎn)子表面為形狀較為復(fù)雜的曲線柱面，加工和檢查比較困難。羅茨真空泵近幾年在國(guó)內(nèi)外得到較快的發(fā)展。在冶煉、石油化工、電工、電子等行業(yè)也有應(yīng)用。

性能特點(diǎn)

羅茨真空泵的特點(diǎn)是：?jiǎn)?dòng)快，耗功少，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用低，抽速大、效率高，對(duì)被抽氣體中所含的少量水蒸汽和灰塵不敏感，在100～1帕壓力范圍內(nèi)有較大抽氣速率，能迅速排除突然放出的氣體。這個(gè)壓力范圍恰好處于油封式機(jī)械真空泵與擴(kuò)散泵之間。因此，它常被串聯(lián)在擴(kuò)散泵與油封式機(jī)械真空泵之間，用來(lái)提高中間壓力范圍的抽氣量。這時(shí)它又稱為機(jī)械增壓泵。

羅茨真空泵用于真空冶金中的冶煉、脫氣、軋制，以及化工、食品、醫(yī)藥工業(yè)中的真空蒸餾、真空濃縮和真空干燥等方面。真空泵配件為用于真空泵噪聲治理的，真空泵消音器。

保養(yǎng)方法

(一)羅茨真空泵定期檢查

1、每日檢查：

a)油位檢查：油量過(guò)多，使溫度升高，油量過(guò)少，造成潤(rùn)滑不良。

b)溫度檢查：用溫度計(jì)檢查泵各部位溫度。

c)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷檢查：用功率表或電流，電壓表測(cè)量電動(dòng)機(jī)負(fù)荷。

2、羅茨真空泵每月檢查：

聯(lián)軸器及墊片是否損壞和松動(dòng)。

3、羅茨真空泵每3個(gè)月檢查：

齒輪箱內(nèi)潤(rùn)滑油是否變質(zhì)。

4、羅茨真空泵每6個(gè)月檢查：

a)前蓋軸承箱內(nèi)潤(rùn)滑油是否變質(zhì)。

b)活塞環(huán)及活塞環(huán)襯套是否磨損。

c)齒輪微量程度的磨損對(duì)轉(zhuǎn)子正常運(yùn)轉(zhuǎn)是否產(chǎn)生影響，是否需要調(diào)整。

(二)羅茨真空泵拆裝

增壓泵進(jìn)行拆卸和重新裝配時(shí)，須根據(jù)以下注意事項(xiàng)進(jìn)行：

1、羅茨真空泵未拆卸前，先測(cè)量并記錄轉(zhuǎn)子各部分間隙。

2、盡量避免用重錘敲打，拆下的零件不得碰傷，妥善保管好。

3、將需要更換的零部件的更換原因及使用情況詳細(xì)記錄下來(lái)。

4、羅茨真空泵重新裝配前須把各零部件清潔干凈，毛刺修光。

5、無(wú)密封墊襯或密封圈的靜密封面用“106”有機(jī)硅橡膠涂料。用干凈密封的橡膠密封件，需涂上真空考克脂。帶溢流閥真空泵溢流閥上的密封圈及平面上不得涂任柯油脂。

6、根據(jù)間隙一覽表調(diào)整轉(zhuǎn)子各部分間隙。

7、全部裝好后須進(jìn)行檢漏。

8、重裝后須進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)和必要的性能測(cè)試，待正常后才能安裝使用。

注意事項(xiàng)

羅茨泵工作原理性能特點(diǎn)羅茨泵實(shí)質(zhì)上與凸輪泵相同，但轉(zhuǎn)子是羅茨型的。它能輸送黏度為數(shù)萬(wàn)厘泊的液體。羅茨泵主要是有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)子位于泵體中，由一對(duì)同步齒輪傳動(dòng)，對(duì)于羅茨泵的轉(zhuǎn)子，在泵體內(nèi)是互相嚙合的，但具有間隙。間隙大小主要取決于液體黏度。超過(guò)一定黏度范圍必須調(diào)整增大間隙。

1、羅茨泵經(jīng)常檢查油位位置,不符合規(guī)定時(shí)須調(diào)整使之符合要求.以羅茨泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),油位到油標(biāo)中心為準(zhǔn)。

2、羅茨泵換油期限按實(shí)際使用條件和能否滿足性能要求等情況考慮,由用戶酌情決定.一般新羅茨泵,抽除清潔干燥的氣體時(shí),建議在工作100小時(shí)左右換油一次.待油中看不到黑色金屬粉末后,以后可適當(dāng)延長(zhǎng)換油期限。

3、羅茨泵經(jīng)常檢查油質(zhì)情況,發(fā)現(xiàn)油變質(zhì)應(yīng)及時(shí)更換新油,確保羅茨泵工作正常。

4、羅茨泵一般情況下,羅茨泵工作2000小時(shí)后應(yīng)進(jìn)行檢修,檢查桷膠密封件老化程度,檢查排氣閥片是否開(kāi)裂,清理沉淀在閥片及排氣閥座上的污物.清洗整個(gè)羅茨泵腔內(nèi)的零件,如轉(zhuǎn)子,旋片,彈簧等.一般用汽油清洗,并烘干.對(duì)橡膠件類清洗后用干布擦干即可.清洗裝配時(shí)應(yīng)輕拿輕放小心碰傷。

5、羅茨泵向軸承體內(nèi)加入軸承潤(rùn)滑機(jī)油,觀察油位應(yīng)在油標(biāo)的中心線處,潤(rùn)滑油應(yīng)及時(shí)更換或補(bǔ)充。

6、羅茨泵檢查羅茨泵管路及結(jié)合處有無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象.用手轉(zhuǎn)動(dòng)羅茨泵,試看羅茨泵是否靈活。

7、羅茨泵重新裝配后應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)行,一般須空運(yùn)轉(zhuǎn)2小時(shí)并換油二次,因清洗時(shí)在羅茨泵中會(huì)留有一定量易揮發(fā)物,待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后,再投入正常工作。

8、羅茨泵開(kāi)動(dòng)電機(jī),當(dāng)羅茨泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)后,打開(kāi)出口壓力表和進(jìn)口羅茨泵,視其顯示出適當(dāng)壓力后,逐漸打開(kāi)閘閥,同時(shí)檢查電機(jī)負(fù)荷情況。

9、羅茨泵盡量控制羅茨泵的流量和揚(yáng)程在標(biāo)牌上注明的范圍內(nèi),以保證羅茨泵在高效率點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn),才能獲得比較大的節(jié)能效果。