羅茨泵的工作原理及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

    羅茨泵在石油、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期運(yùn)行的考驗(yàn)，所以應(yīng)該在國內(nèi)大力推廣和應(yīng)用。同時(shí)也廣泛用于石油、化工、冶金、紡織等工業(yè)。羅茨泵配件作為真空泵消音器，用于真空泵的噪聲治理。

 

    羅茨真空泵的特點(diǎn)是：啟動(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。

 

    羅茨泵廣泛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。

 

    羅茨泵是一種雙轉(zhuǎn)子的容積式真空泵。在泵腔內(nèi)有兩個(gè)形狀對(duì)稱的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子形狀有兩葉、三葉和四葉的。兩個(gè)轉(zhuǎn)子彼此朝相反方向旋轉(zhuǎn)，由軸端齒輪驅(qū)動(dòng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子彼此無接觸，轉(zhuǎn)子與泵腔壁也無接觸，其間通常有0.15~1.0mm的間隙，泵腔靠間隙來密封。

 

    由于羅茨泵泵腔內(nèi)無摩擦，轉(zhuǎn)子可高速運(yùn)轉(zhuǎn)，一般為1500~3000r/min，而且不*潤滑油，可實(shí)現(xiàn)無油清潔的抽氣過程。泵的潤滑部位僅限于軸承和齒輪，以及動(dòng)密封處。泵沒有往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件，故可實(shí)現(xiàn)良好的動(dòng)平衡。因而，羅茨泵運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速高，尺寸小可獲得大的抽速。

 

    目前國內(nèi)外的羅茨泵，多數(shù)為臥式結(jié)構(gòu)，泵的進(jìn)氣口在上，排氣口在下，這種臥式結(jié)構(gòu)重心低，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性好。羅茨泵的兩個(gè)轉(zhuǎn)子是通過一對(duì)高精度的齒輪來實(shí)現(xiàn)其相對(duì)同步旋轉(zhuǎn)的。

 

    泵的傳動(dòng)多為直聯(lián)式的，大泵則有皮帶傳動(dòng)的。電動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)齒輪，多設(shè)在轉(zhuǎn)子軸的兩側(cè)，安裝拆卸方便。主動(dòng)軸傳遞的扭矩較大，軸要有足夠的強(qiáng)度和剛度，軸與轉(zhuǎn)子要固結(jié)牢靠。羅茨泵的密封很關(guān)鍵，主動(dòng)軸外伸部分、兩個(gè)轉(zhuǎn)子的軸承與泵腔之間設(shè)有動(dòng)密封，泵腔與各端蓋設(shè)有靜密封。

 

    為了避免羅茨泵的誤操作，一般多設(shè)有旁路溢流閥。根據(jù)對(duì)羅茨泵的特殊需要，也有將油的齒輪箱，軸承等部件與泵腔做成分離式結(jié)構(gòu)的。

 

    在羅茨泵的壓縮過程中產(chǎn)生的熱量被傳到轉(zhuǎn)子和泵體上。轉(zhuǎn)子很難將熱量傳至泵外，而泵體的熱量很容易被散失到周圍大氣中。因而轉(zhuǎn)子與泵體之間就出現(xiàn)了溫差。加劇了轉(zhuǎn)子的熱膨脹。當(dāng)泵負(fù)荷增大時(shí)，轉(zhuǎn)子膨脹會(huì)消失間隙，而被卡死。因此出現(xiàn)了氣冷式羅茨泵，用冷卻的氣體或大氣去直接冷卻熱態(tài)的轉(zhuǎn)子，從而減少了轉(zhuǎn)子與泵殼間的溫差，提高了羅茨泵的抗熱能力。這種羅茨泵可用于高壓差和高壓縮比的情況下工作，這種泵的結(jié)構(gòu)簡單，冷卻器與泵的出口相聯(lián)，便于維修和更換。由于散熱均勻，轉(zhuǎn)子和泵體之間的間隙仍可保持很小，有利于泵容積效率的提高。