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文檔簡介

旋片式真空泵的材料構(gòu)造設(shè)計(jì)改良趨勢1、材料選用

要提高旋片式真空泵的轉(zhuǎn)速,減少磨損,降低溫度,保證泵的正常性能,關(guān)鍵之一就是如何適當(dāng)選擇定子和旋片這對主磨擦副的材料。直聯(lián)泵旋片常用的材料為一種新型自潤滑材料——碳素浸合金。國內(nèi)有的研究單位還對其他材料用作旋片做了綜合測試,結(jié)果說明用碳纖維增強(qiáng)塑料、高分子液晶材料作旋片材料具有開發(fā)價(jià)值。2、泵腔形線

由于高速直聯(lián)泵的旋片與定子之間摩擦與磨損增大,泵的溫升增高,所以改善旋片泵的旋片與泵腔之間的摩擦、磨損與潤滑是研制性能良好的直聯(lián)旋片泵的關(guān)鍵。通過彈性流體動(dòng)力潤滑理論的分析計(jì)算發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有泵旋片與泵腔間的運(yùn)動(dòng)不合理,使旋片與轉(zhuǎn)子及泵腔間的磨損較嚴(yán)重,難以找到合適的潤滑狀況,導(dǎo)致高速旋片泵溫升增加。而解決磨損的方法就是使旋片在旋轉(zhuǎn)過程中始終保持長度不變。而目前的正圓形泵腔是無法辦到的。由理論上可以提出一種包絡(luò)線的定子泵腔型線,這種型線是一條與一系列圓心在軸對稱的曲線上的包絡(luò)圓外側(cè)相切的包絡(luò)線。當(dāng)然,這種型線的加工工藝比正圓形型線要麻煩些,但它多花的代價(jià)可以從改善泵的性能中得到補(bǔ)償。這樣的泵,振動(dòng)、噪音、溫升、磨損均會(huì)減少很多。3、轉(zhuǎn)子構(gòu)造與旋片

通過旋片泵幾何抽速的計(jì)算可知,當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速已達(dá)一定高的數(shù)值時(shí),再增加旋片可以在不加大轉(zhuǎn)子偏心距,又不增加最大線速度的情況下提高抽速。在構(gòu)造上增加旋片數(shù)也是簡單可行的,故它是一種有希望的提高抽速的途徑。

目前,國內(nèi)廠家生產(chǎn)的直聯(lián)泵有采用三槽式整體轉(zhuǎn)子構(gòu)造,其上裝有三個(gè)旋片。整體轉(zhuǎn)子三旋片構(gòu)造有較高的強(qiáng)度和剛性;可以減少高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子的不平衡性,以減少旋片承受的沖擊負(fù)荷。泵幾何抽速計(jì)算說明,泵采用三槽轉(zhuǎn)子要比二槽轉(zhuǎn)子的抽速大18~20%。

實(shí)現(xiàn)多旋片構(gòu)造的關(guān)鍵在于旋片與泵腔材料的改革,如采用耐磨性能好的軟旋片材料;增強(qiáng)泵的冷卻等。4、泵體構(gòu)造及排氣口位置

側(cè)偏心構(gòu)造是一種較新的泵體構(gòu)造形式。側(cè)偏心構(gòu)造的泵轉(zhuǎn)子與泵腔的切點(diǎn)不在上方,而在側(cè)面,油箱也在側(cè)面。它與一般的上切點(diǎn)構(gòu)造的泵相比有以下一些優(yōu)點(diǎn):由于油位與排氣口在側(cè)面,而油面剛好把排氣閥門和潤滑油路的進(jìn)油孔淹沒,這樣停泵后,只能回很少一點(diǎn)油在泵腔內(nèi),其余的油只能回到油路進(jìn)油孔處就不能往泵腔內(nèi)進(jìn)了。由于回流到泵腔內(nèi)的油量很少,所以泵的啟動(dòng)容易,因而可減少泵電機(jī)功率。同時(shí),當(dāng)油回到進(jìn)油孔位置時(shí),進(jìn)油孔便成了放氣孔。使泵內(nèi)氣體壓力與外部大氣壓力相等,阻止油返入真空系統(tǒng)中造成污染。

由于泵體上的排氣孔位置降低,排氣閥座平面與水平面接近垂直,使泵的高度降低;排氣孔外的油箱可設(shè)計(jì)較小;需油量也減少,使泵體構(gòu)造緊湊。同時(shí)氣體從排氣閥排出是水平方向,而從頂部出氣口排出來時(shí)是垂直方向,氣體分子運(yùn)動(dòng)的方向改變,路程加長,頂部空間很大,使氣體分子速度降低,能量損失,有利于防止噴油。如果在排氣口處及排氣箱頂部空間設(shè)置擋油裝置,防止開泵噴油的效果更加理想。

德國最近又開發(fā)研制出大抽速的高速直聯(lián)下偏心轉(zhuǎn)子單級油封旋片泵。這種泵的構(gòu)造與傳統(tǒng)構(gòu)造的旋片泵相比具有較大變化:轉(zhuǎn)子與泵體下偏心安裝,轉(zhuǎn)子與泵腔的切點(diǎn)在泵腔的下方,油箱位于泵體的側(cè)面。這種構(gòu)造的泵重心低,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),振動(dòng)及噪音相對減少,為制造大型旋片泵創(chuàng)造了有利條件。德國生產(chǎn)的$630F/FL型旋片泵的平均抽速可達(dá)170L/s。該構(gòu)造泵的排氣口位于泵體下部,排氣閥的排氣方向?yàn)樗椒较?,在排氣?cè)裝有空氣偏轉(zhuǎn)板、阻尼篩和排氣過濾元件,既防止了噴油,又降低了噪聲。泵上還配有氣鎮(zhèn)閥及油循環(huán)、油冷卻裝置、泵溫調(diào)控系統(tǒng),使泵可用于抽除高溫氣體及抽除大量的水蒸氣。目前,德國雷暴公司已用這種泵來取代余擺線真空泵

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