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    羅茨真空泵設計方案與結構選擇

    設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,最高達到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)泵的最大容許工作壓差P出-P入=30Torr。

    4)泵在1Torr入口壓強以下可連續工作8h。

    5)泵的最高溫升不大于50℃。

    在已知條件確定后,即進行設計方案和結構選擇。

    (1)結構形式:選擇臥式,可降低泵的重心,達到運轉平穩的目的,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。

    (2)傳動方式:羅茨泵體積不大,屬于小型泵,可選用感應電機彈性聯軸節直接驅動主軸。當然也可選用液力偶合器驅動。

    為了使運轉可靠,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,這樣加工方便,裝配和檢修也較容易,為防止主動軸扭轉變形大,在選擇軸徑時可適當放大。

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

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

    (4)密封形式:出軸端的動密封采用帶加強環的皮碗密封,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生高溫,在齒輪箱中的油池中設且一個冷卻水套。

    轉子的冷卻采用水冷片式的空氣冷卻或水冷卻,因允許最大壓差不高,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,并設法卡住內外圈,以限制這一端固定不動。

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


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