羅茨泵工作原理和結(jié)構(gòu)詳解

羅茨真空泵（簡稱：羅茨泵）是指泵內(nèi)裝有兩個相反方向同步旋轉(zhuǎn)的葉形轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)壁間有細小間隙而互不接觸的一種變?nèi)菡婵毡?。羅茨真空泵在石油、化工、塑料、農(nóng)藥、汽輪機轉(zhuǎn)子動平衡、航空航天空間模擬等裝置上得到了長期運行的考驗，所以應該在國內(nèi)大力推廣和應用。同時也廣泛用于石油、化工、冶金、紡織等工業(yè)。羅茨泵工作原理羅茨泵是一種無內(nèi)壓縮的真空泵，通常壓縮比很低，故高、中真空泵需要前級泵。羅茨泵是靠泵腔內(nèi)一對葉形轉(zhuǎn)子同步、反向旋轉(zhuǎn)的推壓作用來移動氣體而實現(xiàn)抽氣的真空泵。羅茨真空泵是指具有一對同步高速旋轉(zhuǎn)的鞋底形轉(zhuǎn)子的機械真空泵，此泵不可以單獨抽氣，前級需配油封、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機相似，工作時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；不需要用油潤滑。轉(zhuǎn)子型線有圓弧線、漸開線和擺線等。漸開線轉(zhuǎn)子泵的容積利用率高，加工精度易于保證，故轉(zhuǎn)子型線多用漸開線型。羅茨真空泵的轉(zhuǎn)速可高達3450～4100轉(zhuǎn)/分；抽氣速率為30～10000升/秒（1升=10-3米3）；極限真空：單級為6.5×102帕，雙級為1×103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機相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進氣口吸入到轉(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)氣體沒有壓縮和膨脹。但當轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過排氣口邊緣，v0空間與排氣側(cè)相通時，由于排氣側(cè)氣體壓強較高，則有一部分氣體返沖到空間v0中去，使氣體壓強突然增高。當轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，氣體排出泵外。羅茨泵在泵腔內(nèi)，有二個“8”字形的轉(zhuǎn)子相互垂直地安裝在一對平行軸上，由傳動比為1的一對齒輪帶動作彼此反向的同步旋轉(zhuǎn)運動。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，可以實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速運行。羅茨泵結(jié)構(gòu)組成羅茨真空泵的兩個轉(zhuǎn)子在泵體中如何布置，決定了泵的總體結(jié)構(gòu)。國內(nèi)外羅茨真空泵的總體結(jié)構(gòu)布置一般有三種方案：1、立式：兩個轉(zhuǎn)子的軸線呈水平安裝，但兩個轉(zhuǎn)子軸線構(gòu)成的平面與水平面垂直，這種結(jié)構(gòu)，泵的進排氣口呈水平設置，裝配和連接管道都比較方便。但其缺點是泵的重心太高，在高速運轉(zhuǎn)時穩(wěn)定性差，所以除小規(guī)格的泵外，采用這種結(jié)構(gòu)型式的不太多。2、臥式：兩個轉(zhuǎn)子的軸線呈水平安裝，兩個轉(zhuǎn)子軸線構(gòu)成的平面成水平方向，這種結(jié)構(gòu)的泵的進氣口在泵的上方，排氣口在泵的下方（也有與此相反的）。下邊的排氣口一般為水平方向接出，所以進排氣方向是相互垂直的。排氣口接一個三通管向兩個方向開口，一端接排氣管道，另一端死或接旁通閥時使用。這種結(jié)構(gòu)的特點是重心低，高速運轉(zhuǎn)時穩(wěn)定性好。國內(nèi)外大中型泵多采用此種結(jié)構(gòu)型式。3、豎軸式：國外有的羅茨泵的兩個轉(zhuǎn)子軸線與水平面垂直安裝。這種結(jié)構(gòu)的裝配間隙容易控制，轉(zhuǎn)子裝配方便，占地面積小，但齒輪等傳動機構(gòu)裝拆不便，潤滑裝置也較復雜。當總體結(jié)構(gòu)決定后，泵體本身的結(jié)構(gòu)與形狀也就相應地決定了。4、帶溢流閥的羅茨泵：為了防止超載引起事故，羅茨泵上裝有一個比較可靠的安全保護器，即在旁通管路上裝有一個溢流閥。排氣口處于規(guī)定壓力時，溢流閥是關(guān)閉的。當其排氣口壓力超過規(guī)定壓力時，則溢流閥的閥門自動被頂開而產(chǎn)生溢流，排氣口壓力變正常后，溢流閥再自行關(guān)閉。它能自動調(diào)節(jié)，也是泵的允許壓差裝置，因此溢流閥的最大好處是使羅茨泵能連同前級泵一起，在各種壓力范圍內(nèi)能連續(xù)運轉(zhuǎn)。采用這種設計，能使真空容器在粗真空狀態(tài)的抽氣停息時間可縮短30~50%.對于比較大的泵，溢流閥安裝在泵體外邊的旁通管路上，在比較小的泵上，溢流閥則是裝在泵殼內(nèi)的。5.帶蒸汽冷凝器的羅茨泵：在需要抽吸蒸汽情況下，抽氣機組必須設計會使蒸汽冷凝的冷凝器，這個冷凝器可裝在泵之前或裝在泵之后，而不裝在羅茨泵的泵體上。在某種情況下，冷凝器升華吸熱能夠減少羅茨泵發(fā)熱。假設采用了復式冷凝器，在維修時可用適當?shù)娜軇┣宄酃福羝湍茼槙车卦趯Ч苤辛鲃?。羅茨泵的特點1、在較寬的壓強范圍內(nèi)有較大的抽速；2、啟動快，能立即工作；3、對被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感；4、轉(zhuǎn)子不必潤滑，泵腔內(nèi)無油；5、振動小，轉(zhuǎn)子動平衡條件較好，沒有排氣閥；6、驅(qū)動功率小，機械摩擦損失小；7、結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小；8、運轉(zhuǎn)維護費用低。因此，羅茨泵在冶金、石油化工、造紙、食品、電子工業(yè)部門得到廣泛的應用。注意事項羅茨泵工作原理性能特點羅茨泵實質(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)萬厘泊的液體。羅茨泵主要是有兩個旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)子位于泵體中，由一對同步齒輪傳動，對于羅茨泵的轉(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)定時須調(diào)整使之符合要求。以羅茨泵運轉(zhuǎn)時，油位到油標中心為準。2、羅茨泵換油期限按實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，建議在工作100小時左右換油一次。待油中看不到黑色金屬粉末后，以后可適當延長換油期限。3、羅茨泵經(jīng)常檢查油質(zhì)情況，發(fā)現(xiàn)油變質(zhì)應及時更換新油，確保羅茨泵工作正常。4、羅茨泵一般情況下，羅茨泵工作2000小時后應進行檢修，檢查桷膠密封件老化程度，檢查排氣閥片是否開裂，清理沉淀在閥片及排氣閥座上的污物。清洗整個羅茨泵腔內(nèi)的零件，如轉(zhuǎn)子，旋片，彈簧等.一般用汽油清洗，并烘干。對橡膠件類清洗后用干布擦干即可。清洗裝配時應輕拿輕放小心碰傷。5、羅茨泵向軸承體內(nèi)加入軸承潤滑機油，觀察油位應在油標的中心線處，潤滑油應及時更換或補充。6、羅茨泵檢查羅茨泵管路及結(jié)合處有無松動現(xiàn)象。用手轉(zhuǎn)動羅茨泵，試看羅茨泵是否靈活。7、羅茨泵重新裝配后應進行試運行，一般須空運轉(zhuǎn)2小時并換油二次，因清洗時在羅茨泵中會留有一定量易揮發(fā)物，待運轉(zhuǎn)正