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罗茨泵的工作原理及其结构特点
更新时间:2019-12-16   点击次数:1568次
     罗茨泵是指泵内装有两个相反方向同步旋转的叶形转子,转子间、转子与泵壳内壁间有细小间隙而互不接触的一种变容真空泵。
 
    罗茨泵在石油、化工、塑料、农药、汽轮机转子动平衡、航空航天空间模拟等装置上得到了长期运行的考验,所以应该在国内大力推广和应用。同时也广泛用于石油、化工、冶金、纺织等工业。罗茨泵配件作为真空泵消音器,用于真空泵的噪声治理。
 
    罗茨真空泵的特点是:启动快,耗功少,运转维护费用低,抽速大、效率高,对被抽气体中所含的少量水蒸汽和灰尘不敏感,在100~1帕压力范围内有较大抽气速率,能迅速排除突然放出的气体。这个压力范围恰好处于油封式机械真空泵与扩散泵之间。因此,它常被串联在扩散泵与油封式机械真空泵之间,用来提高中间压力范围的抽气量。这时它又称为机械增压泵。
 
    罗茨泵广泛用于真空冶金中的冶炼、脱气、轧制,以及化工、食品、医药工业中的真空蒸馏、真空浓缩和真空干燥等方面。真空泵配件为用于真空泵噪声治理的,真空泵消音器。
 
    罗茨泵是一种双转子的容积式真空泵。在泵腔内有两个形状对称的转子,转子形状有两叶、三叶和四叶的。两个转子彼此朝相反方向旋转,由轴端齿轮驱动同步转动。转子彼此无接触,转子与泵腔壁也无接触,其间通常有0.15~1.0mm的间隙,泵腔靠间隙来密封。
 
    由于罗茨泵泵腔内无摩擦,转子可高速运转,一般为1500~3000r/min,而且不*润滑油,可实现无油清洁的抽气过程。泵的润滑部位仅限于轴承和齿轮,以及动密封处。泵没有往复运动部件,故可实现良好的动平衡。因而,罗茨泵运转平稳,转速高,尺寸小可获得大的抽速。
 
    目前国内外的罗茨泵,多数为卧式结构,泵的进气口在上,排气口在下,这种卧式结构重心低,高速运转时稳定性好。罗茨泵的两个转子是通过一对高精度的齿轮来实现其相对同步旋转的。
 
    泵的传动多为直联式的,大泵则有皮带传动的。电动机与传动齿轮,多设在转子轴的两侧,安装拆卸方便。主动轴传递的扭矩较大,轴要有足够的强度和刚度,轴与转子要固结牢靠。罗茨泵的密封很关键,主动轴外伸部分、两个转子的轴承与泵腔之间设有动密封,泵腔与各端盖设有静密封。
 
    为了避免罗茨泵的误操作,一般多设有旁路溢流阀。根据对罗茨泵的特殊需要,也有将油的齿轮箱,轴承等部件与泵腔做成分离式结构的。
 
    在罗茨泵的压缩过程中产生的热量被传到转子和泵体上。转子很难将热量传至泵外,而泵体的热量很容易被散失到周围大气中。因而转子与泵体之间就出现了温差。加剧了转子的热膨胀。当泵负荷增大时,转子膨胀会消失间隙,而被卡死。因此出现了气冷式罗茨泵,用冷却的气体或大气去直接冷却热态的转子,从而减少了转子与泵壳间的温差,提高了罗茨泵的抗热能力。这种罗茨泵可用于高压差和高压缩比的情况下工作,这种泵的结构简单,冷却器与泵的出口相联,便于维修和更换。由于散热均匀,转子和泵体之间的间隙仍可保持很小,有利于泵容积效率的提高。
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