圆弧_摆线_渐开线型罗茨泵转子型线参数选择范围

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气冷式罗茨泵

气冷式罗茨泵
1.2、湍流模型 采用 RNG k-ε 湍流模型。k 方程和ε 方程分别为: 式中 Gk 是由于平均速度梯度引起的湍动能 k 的产生项。 1.3、数值解法 湍流模型采用 RNG k-ε 模型,该模型考虑了平均流动中的旋转及旋流流动 情况,能够更好地处理高应变率及流线弯曲程度较大的流动。采用有限体积法 求解, 压力速度耦合方程采用 PISO 算法求解,压力项采用 PRESTO! 格式离散, 其余项采用二阶迎风格式。采用动网格技术通过函数定义实现转子的转动。壁 面附近采用壁面函数法。 1.4、模型建立及网格划分 根据企业生产的两叶、三叶圆弧摆线转子的 LQ300 气冷式罗茨真空泵建立 模型。主要参数有:抽气速率为 300 L/s,中心距 180 mm,电机转速为 1490 rpm。 由于模型的计算为非定常,计算区域划分网格的尺寸小,划分的总体网格数大, 计算时间较长,三维模型径向截面流动同二维的流动情况基本相同,二维的计 算模型已经能够满足分析流场的需要,因此计算中采用了二维模型。图 1、图 2 分别为两叶、三叶圆弧摆线转子气冷式罗茨真空泵二维流道模型。 图 1 两叶转子气冷式罗茨真空泵二维流道模型 图 2 三叶转子气冷式罗茨真空泵二维流道模型 为便于计算以及尽量减少网格数量,进气、排气区域非旋转区域因为在计 算过程中网格没有变化,采用四边形结构化网格;旋转流场区域,网格随时间变 化,为减小不同时刻网格的扭曲率以及计算的收敛性,采用三角形网格,对于 两叶转子,整个流场的初始网格数为 168604,网格最大扭曲率为 0.447306。对 于三叶转子,整个流场的初始网格数为 115340, 网格最大扭曲率为 0.505867。
两叶转子右工作腔与返冷气口相通时的速度分布图10三叶转子右工作腔与返冷气口相通时的速度分布24间隙泄漏产生的噪声两叶圆弧摆线转子头部有个大圆弧密封头而三叶圆弧摆线转子由于结构限制转子头部不能设计成与两叶转子这样的大圆弧密封头因此在转子与转子转子与泵体内壁间隙相同的情况下三叶转子的气冷式罗茨真空泵更容易通过各种间隙从高压区向低压区返流不仅产生较大的气动噪声而且降低泵的极限真空度

三叶转子气冷式罗茨真空泵的流场数值分析

三叶转子气冷式罗茨真空泵的流场数值分析

三叶转子气冷式罗茨真空泵的流场数值分析气冷式罗茨真空泵具有结构简单、工作可靠等优点,近年来广泛应用于大型空间模拟装置、汽轮机动平衡装置、化工等各行业,市场前景广阔、经济效益显著。

在中已经对气冷式罗茨真空泵转子的型线进行分析比较,从中可知在泵的中心距和外圆半径相同的条件下,转子叶数越多溶积利用系数x越大。

目前国内的气冷式罗茨真空泵的转子基本上是两叶竟头圆弧摆线型线,试验表明将气冷式罗茨真空泵的转子结构从两叶圆弧摆线转子改为三叶圆弧摆线转子,可显著提高抽气速率和降低声。

气冷式罗茨真空泵的结构及运转特点使其难以通过实验工具对内部流动进行检测。

随着计算机技术的发展,CFD越来越多地应用于流体设备的设计和流场分析中,CFD数值模拟可真实地显示流体的流动状况。

本文采用广泛应用于CFD行业的FLUENT软件模拟三叶转子气冷式罗茨真空泵的内部流动,分析内部流场的流动情况,为气冷式罗茨真空泵及同类产品的优化设计提供。

1计算模型1.1基本方程连续性方程鄣鄣t运动方程鄣t鄣A鄣Xi广式⑴(5,为密度,为时间从为速度矢量,v、w是速度矢量ui 在X、、、、方向的分量)是流体微单元体上的压力,是动力粘度,u、Sv、Sw是动量守恒方程的广义源项,p是比热容,T为温度,为流体的传热系数,T为粘性耗散项。

1.2湍流模型湍流模型采用RNGk-e模型,该模型考虑了平均流动中的旋转及旋流流动情况,能够更好地处理高应变率及流线弯曲程度较大的流动。

k方程和e方程分别为:(鹞)+.今式(6)、(7)中Gk是由于平均速度梯度引起的湍动能k的产生项。

1.由于泵运转时转子在一个周期内各个时刻的位置在发生变化,其流道形状也在不断变化。

通过定义型函数采用动网格技术实现转子的转动。

1.4模型建立及网格划分建立三叶圆弧摆线转子气冷式罗茨真空泵的模型其主要参数有:抽气速率为300L/s,中心距180mm,电机转速为由于计算模型为非定常,计算区域划分网格的尺寸小,划分的总体网格数大,计算时间较长,三维模型径向截面流动同二维的流动情况基本相同,二维计算模型能够满足流场分析的需求,因此计算中采用了二维模型。

转子泵容积利用系数的通用计算模型

转子泵容积利用系数的通用计算模型

第39卷 第2期Vol.39 No.2李玉龙转子泵容积利用系数的通用计算模型李玉龙 ,臧勇,赵岩,李秀荣(宿迁学院机电工程学院,江苏宿迁223800)收稿日期:2019-08-24;修回日期:2019-09-20基金项目:宿迁市“千名领军人才集聚计划”项目(2019JJ090);宿迁市科技计划项目(自然科学基金)(K201924);宿迁学院高层次人才资助项目(201805);宿迁学院校级重点项目(2016KY09);宿迁学院创新团队项目(2021td07)第一作者简介:李玉龙(1968—),男,江苏泰兴人,教授(通信作者,leo world@163.com),主要从事齿轮泵理论及现代设计方法研究.第二作者简介:臧勇(1988—),男,江苏宿迁人,讲师(zangyongcumt@126.com),主要从事机械制造技术研究.摘要:为构建适用于各类外啮合转子泵容积利用系数的通用计算模型,首先,针对能减少径向泄漏的一类宽顶转子,给出通用轮廓构造和关于瞬心半径的轮廓方程;其次,基于一对结构与尺寸完全相同的转子副,通过分析其处于最小余隙位置的几何关系,逐步推导出共轭截面积、容积利用系数关于瞬心半径的精确计算公式;最后,以摆线转子进行实例验证.结果表明:有效截面积由转子自身固有截面积和最小余隙附加截面积2部分构成,也可分为占比很小的动态共轭截面积和占比很大的静态节圆截面积,其中,瞬心半径是影响共轭截面积的唯一因素.叶数、起始法向角和叶顶角是影响有效容积利用系数的3个独立参数:叶数越大,有效容积利用系数越小;起始法向角越大,有效容积利用系数越大;叶顶角越大,有效容积利用系数越小.叶顶角对有效容积利用系数的影响很小,有利于降低径向泄漏.有效容积利用系数的通用计算模型为转子泵的进一步研究提供了理论基础.关键词:泵;转子;容积利用系数;形状系数;附加截面积;共轭截面积;瞬心半径中图分类号:TH325;S277.9 文献标志码:A 文章编号:1674-8530(2021)02-0116-06Doi:10.3969/j.issn.1674-8530.19.0216 李玉龙,臧勇,赵岩,等.转子泵容积利用系数的通用计算模型[J].排灌机械工程学报,2021,39(2):116-121. LIYulong,ZANGYong,ZHAOYan,etal.Generalcalculationmodelofeffectivevolumeutilizationcoefficientforrotorpumps[J].Journalofdrainageandirrigationmachineryengineering(JDIME),2021,39(2):116-121.(inChinese)GeneralcalculationmodelofeffectivevolumeutilizationcoefficientforrotorpumpsLIYulong,ZANGYong,ZHAOYan,LIXiurong(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,SuqianCollege,Suqian,Jiangsu223800,China)Abstract:Toconstructageneralmodelsuitableforcalculatingvolumeutilizationcoefficient(VUC)ofallkindsofexternalmeshingrotorpump,first,foronetypeofrotorwithwide topwhichcouldreduceradialleakage,thegeneralprofilestructureandprofileequationwithchangeininstantaneouscenterradiusweregiven;secondly,basedonarotorpairwithexactlythesamestructureandsize,andthegeo metricrelationshipoftherotorpairinminimumclearanceposition,theaccuratecalculationformulaofconjugatedcross sectionareaandVUCwithinstantaneouscenterradiuswasderivedstepbystep;final ly,thecycloidrotorwasusedasanexampleforverificationandanalysis.Theresultsshowthateffec tivecross sectionareahastwoparts:inherentcross sectionareaofrotoritselfandminimumclearanceadditionalcross sectionareaofrotorpair.Itcanalsobedividedintosmallerdynamicconjugatedcross sectionareaaffectedonlybyinstantaneouscenterradiusandlargerstaticpitchcirclecross sectionarea.Lobenumber,initialnormalangleandaddendumanglearethreeindependentparameterswhichaffecteffectiveVUC.Thelargerthelobenumber,thesmallertheeffectiveVUCis;thelargertheinitialnormalangle,thelargertheeffectiveVUCis;thelargertheaddendumangle,thesmallertheeffectiveVUCis.TheaddendumanglehasalittleeffectontheeffectiveVUC,whichisbeneficialtoreducera dialleakage.ThegeneralcalculationmodelofeffectiveVUCcanprovidetheoreticalbasisforfurtherre searchonrotorpumps.Keywords:pump;rotor;volumeutilizationcoefficient;shapefactor;additionalcross sectionarea;conjugatedcross sectionarea;instantaneouscenterradius 转子泵作为一种应用广泛的流体设备[1],在空天、海洋等领域均得到应用[2-3],结构上有内外啮合、接触与非接触.目前,研究者对于转子基础轮廓[4-6]、创新轮廓[7-8]及其对性能的影响[9-11]进行了大量研究.作为容积式泵的一种形式,转子截面积是计算容积利用系数[12]、输出流量[13]、惯性矩[14]、质量和加工量、齿轮泵补偿面尺寸[15],以及进行几何参数影响分析等绕不开的关键参数.针对渐开线[16]、圆弧[17]等常见转子,通过逐一计算截面分区,文献[16-17]已经给出了相关简化计算公式或关于3D模型实测结果的拟合公式.然而,相关研究主要针对已知型线的各类转子泵,所建模型的针对性强、通用性差,尤其针对组合型线的计算相当复杂.另外,将最小余隙容积纳入输出容量,也导致容积利用系数的计算值偏大[16-17].文中以罗茨泵用转子的容积利用系数计算为例,提出一种能适用于各类外啮合转子的截面积计算的通用模型.1 转子通用的轮廓构造目前,以减少径向泄漏为目的宽顶转子的半叶轮廓(简称“轮廓”)主要包括图1所示的Ⅰ,Ⅱ这2类.当图1a中起始法向角α0=0时,即常见的窄顶转子,如叶顶角τ≠0的渐开线转子[7]和τ=0的圆弧转子[17]等.图1a中,轮廓共由12,23,34,45,56这5段组成,O1,O2为转子叶的中心,分别代表主、从转子,二者轮廓完全一致;O11,O16分别为顶、根部对称轴,分别称为顶、根轴,点1,6分别为顶、根点;12,23为叶顶部非工作轮廓段,其圆心分别为O1,9;34,45为工作轮廓段,4为节点;56为根部避让12,23的非工作轮廓段;7,8为节圆与顶、根轴的交点,分别称为顶、根节点;叶顶角τ=∠1O12;α0,ρ0分别为34段的起始法向角、起始法向长度(称为起始瞬心半径),且α0=∠173.α0,ρ0中只有1个独立变量[16],这里限定α0为独立变量.图1 转子的2类轮廓Fig.1 TwotypesofrotorprofilesⅠ类转子的形状系数εI为εI(τ,α0,N)=[l9O1+(ρ0-l79)]/r,(1)式中:l9O1,l79分别为9O1,79的长度;r为节圆半径;N为转子的叶数;且l79(α0,τ)=rsinτ/[sin(α0-τ)]≤ρ0,l9O1(α0,τ)=r2+l279+2rl79cosα0槡,{(2)式中:由l79≤ρ0可确定α0(τ)的最小值α0min.当图1a中的点9位于节圆上且起始法线93不过顶节点7时,如图1b所示.其中,节圆外的工作轮廓段为12,34;节圆内的工作轮廓段为610,54.Ⅱ类转子的形状系数εⅡ为εⅡ(α0,τ,N)=1+ρ0/r.(3)2 转子通用的轮廓方程以Ⅰ类转子为例的通用轮廓,如图2所示.其中,除34,54外,其他的相对简单,不予过多描述.117图2 转子轮廓的通用描述Fig.2 Generaldescriptionofrotorprofile设n为34上任意一点,p为过其法线与节圆的交点,也为点n的瞬心,对应的瞬心半径、法向角、节圆角分别为ρ,α,θ;φ=∠1O14=0.5π/N.在以y轴为顶轴、O1为原点的直角坐标系中,34段的坐标为x34y34()=rsinθsinα(θ)cosθcosα(θ)()1ρ/r(),(4)由同尺寸主、从转子间的共轭关系,得45段的坐标为x45y45()=rsin(2φ-θ)-sin[α(θ)+2φ-2θ]cos(2φ-θ)-cos[α(θ)+2φ-2θ]{}1ρ/r().(5)由式(4),(5)知,34,45段的形状完全由ρ/r(θ),α(θ)唯一确定;尺寸完全由r唯一确定.而ρ/r(θ),α(θ)则由工作轮廓的给定类型和εI唯一确定[15].例如,圆弧转子的ρ/r(θ),α(θ)分别为{ρ/r(θ)=εI-hr-h2r+1-2hrcos槡θ,α(θ)=θ+arccos1-hrcosθh2r+1-2hrcos槡θ,(6)式中:hr为圆弧型线的圆心到转子中心的距离与节圆半径的量纲一的比值,hr(ε,N)=12×ε2I-1εI-cos(φ/2).(7)渐开线转子的ρ/r(θ),α(θ)分别为{ρ/r(θ)=1-θφ/2()×(εI-1),α(θ)=θ+arcsinεI-1φ/2.(8)3 有效容积利用系数目前,对容积利用系数的计算[12,16-17]多采用λⅠ,CUF=1-A123456O1φ(rεI)2,(9)式中:λⅠ,CUF为Ⅰ类转子的有效容积利用系数;A123456O1为图3中由1,2,3,4,5,6,O1所围成半叶转子的固有截面积.主动转子的根轴O16与从动转子的顶轴O21′重合时的共轭位置如图3所示,此时将形成5,6,5′,1′,2′的最小余隙截面A565′1′2′,类似于齿轮泵的最小困油面积.该截面对应空间内的介质将由输出端旋回“倒流”到输入端,对泵的有效容积利用不起作用,所以最小余隙截面积应归为半叶转子的附加截面积.附加截面积与固有截面积之和称为有效截面积AR,即AR=A123456O1+A565′1′2′,(10)则有效容积利用系数λI,EVR为λⅠ,EVR=1-ARφ(rεI)2.(11)图3 转子的有效截面积及分区Fig.3 Effectivecross sectionareaanditspartitionofrotor 因为主、从转子的尺寸完全一致,则由A1237=A1′2′58,(12)得AR=A73458O1=A7O18+A374-A485=φr2+(A374-A485)=φr2+AG,(13)式中:A374,A485分别为半叶转子节圆外、内的共轭截面积;AG为AR中变化部分的共轭面积,AG=A374-A485;A7O18为AR中固定部分的节圆面积.4 转子半叶共轭截面积图4a为节圆外共轭截面积的计算方法,其中,设在对应于θ,α的某一位置下,瞬径ρ发生dθ的微小节圆角及dα的微小法向角,由此将形成标识a所118示的平行四边形微小面积dAa和标识b所示的圆弧形微小面积dAb,有{dAa=ρ(rdθ)cos(α-θ),dAb=12ρ2dα=12ρ2dαdθdθ,(14)则A374=∑(dAa+dAb)=∫φ0ρrcos(α-θ)+12ρ2dαdθ[]dθ.(15)图4b为节圆内共轭截面积的计算方法.同样地,设在对应于θ,α的某一位置下,瞬径ρ发生dθ的微小节圆角及dα的微小法向角,由此将形成标识c所示的平行四边形微小面积dAa和标识e所示的圆弧形微小面积dAb,有 {dAc=ρ·(rdθ)·cos[(α-2θ)+θ],dAe=12ρ2d(α-2θ)=12ρ2(dα-2dθ),(16)则A485=∑(dAc+dAe)=∫φ0ρrcos(α-θ)+12ρ2dαdθ[]dθ-∫φ0ρ(θ)2dθ.(17)由式(15)减去式(17),得AG=∫φ0ρ(θ)2dθ.(18)至此λⅠ,EVR=1-ARφ(rεI)2=1-1ε2I-AGφ(rεI)2.(19)同理,λⅡ,EVR=1-1εⅡ2-∫φτρ(θ)2dθφ·(rεⅡ)2.(20)图4 共轭截面积的计算Fig.4 Calculationofconjugatedcross sectionarea5 共轭截面积的实例验证以τ=5°,N=3,α0=50°,r=80mm的摆线转子为例,有效轮廓如图5a所示,其中,Oo,ro分别为滚轮中心、半径.由文献[18],有{σ(θ)=θrro+1()+2α0,ror=φπ-2α0,(21)得{α(θ)=σ+θ2,ρ(θ)=2rocosσ-θ2,(22)则AG=2rφπ-2α0()3(π-2α0-sin2α0)=277.733mm2.(23)至此,计算实例转子有效截面积AR为AR=φr2+AG=π2×3×802+AG=3628.762mm2,(24)与3D模型的实测值完全一致,如图5b所示.其中AGAR×100%=7.65%.(25)由此可见,共轭面积在总面积中占比很小.图5 摆线转子共轭截面积的3D验证Fig.5 3Dverificationofconjugatedcross sectionareaofcycloidrotor6 容积利用系数的实例分析以宽顶摆线转子为例.当τ=3°时,εⅠ,λⅠ,EVR随119α0的变化情况如表1所示.由表1可见,叶数N越大,形状系数和有效容积利用系数越小;起始法向角越大,形状系数和有效容积利用系数越大.表1 起始法向角对形状系数和有效容积利用系数的影响Tab.1 Influenceofinitialnormalangleonshapefactorandeffectivevolumeutilizationcoe fficient 系数α0/(°)1530456075εI(N=2)1.5731.6361.6861.7201.737λI,EVR(N=2)0.5370.5650.5840.5960.601εI(N=3)1.3791.4191.4501.4701.478λI,EVR(N=3)0.4410.4670.4860.4970.501 当α0=30°时,α0min,εI(τ),λⅠ,EVR(τ)随τ的变化情况如表2所示.由表2可见,叶顶角越大,形状系数和有效容积利用系数越小,但叶顶角对两系数的影响程度很小.叶顶角越大,最小起始法向角越大,且影响程度越大.表2 叶顶角对最小起始法向角、形状系数和有效容积利用系数的影响Tab.2 Influenceoftopangleofrotorlobeonminimuminitialnormalangleandshapefactorandeffectivevolumeutilizationfactor 参数τ/(°)23456α0min(N=2)/(°)8.5008.50011.15613.74516.277εI(N=2)1.6401.6361.6311.6261.622λI,EVR(N=2)0.5670.5650.5620.5600.557α0min(N=3)7.55211.06614.45217.73420.931εI(N=3)1.4241.4191.4141.4101.405λI,EVR(N=3)0.4700.4670.4640.4600.4577 结 论1)转子有效截面积由转子自身的固有截面积和最小余隙的附加截面积两部分构成.2)有效截面积又分为共轭面积和节圆面积两部分,其中,文中实例的共轭面积只占有效面积的7 76%,瞬心半径是影响共轭面积的直接因素.3)叶数、起始法向角和叶顶角是影响形状系数和有效容积利用系数的3个独立参数,但叶顶角限制了起始法向角的最小取值;叶顶角越大,最小起始法向角越大.4)叶数越大,形状系数和有效容积利用系数越小;起始法向角越大,两系数越大;叶顶角越大,两系数越小.将上述3个参数按对形状系数和有效容积利用系数的影响程度从大到小排列,依次为叶数、起始法向角、叶顶角.5)由于叶顶角对有效容积利用系数的影响很小,因此,大叶顶角的轮廓构造可有效减少径向泄漏,提高泵的容积效率.参考文献(References)[1] 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罗茨泵技术标准

罗茨泵技术标准

罗茨泵技术标准
罗茨泵的技术标准包括以下几个方面:
1.真空度:罗茨泵可以分为粗真空泵、中真空泵和细真空泵,不同类型的真空泵适用于不同的真空度范围。

一般来说,粗真空泵适用于真空度在0.1-100kPa之间,中真空泵适用于真空度在100-1000kPa 之间,细真空泵适用于真空度在1000-100000kPa之间。

2.抽气量:罗茨泵的抽气量表示在单位时间内泵能抽出的气体体积,抽气量与泵的结构、转子直径、转速等因素有关。

选型时应根据实际需求选择合适的抽气量。

3.工作效率:罗茨泵的工作效率包括泵的抽气速率、抽气效率和能耗。

高效能的罗茨泵能在短时间内达到所需的真空度,节省能源消耗。

4.转子:罗茨泵设计的关键部分是转子,轮廓又是转子的关键。

转子横截面的外轮廓线是转子的轮廓线,转子的外表面之间没有接触,但是转子之间的间距要保持恒定,因此转子的形状是共轭曲线。

在实际设计中,转子要具有良好的几何对称性,以确保能够稳定运行和具备良好的互换性。

为了控制罗茨泵的转子之间以及转子与泵壳之间的空间,需要将轴承的轴向和径向位移控制在标准范围内。

此外,齿轮具有很强的耐磨性,传动稳定,并且齿之间的间隙要合理。

为了确保平稳的传输和较低的噪音水平,一般是使用斜齿轮。

为了方便齿轮的组装和调整转子之间的间距,可以选用可调游隙结构齿轮,并在齿轮和轴之间采用膨胀套筒连接。

罗茨风机的全啮合转子型线构建

罗茨风机的全啮合转子型线构建
cod c r e p o l l i u v r f e,b s d o helw fmoi n o he Ro t lwe oo . Th s ig c a a trsis a he ae tlz to ae i a e n t a o to ft os bo rr tr e me hn h r ce t nd t r a u i ai n rt i c i
罗茨风机是一种 回转容积式流体机械 , 作为 输送 各种 低压 的气体 和抽 真空设 备而 得到广 泛应
用 。罗茨 风机 的 叶轮 转 子 型线 作 为 其关 键 技 术 ,
影 响叶轮 转子 间 的啮合 间隙 , 而影 响密封效 果 、 进
气 体泄漏 和性 能 特性 , 罗茨 风 机 工作 过 程 中 的 对 效率 、 噪声 和 可靠 性 都 产 生 较 大 的影 响 -] 6。然 而在 实 际的制造 加工 和生产 维修 过程 中难 以构建 出完全 啮合 的转子 型 线 , 难 以把各 种 啮合 型线 或 光 滑连接 , 常 出现 在 连接 点 处 转 子型 线 过 渡不 经
行 效率 和性 能 - 。 , J 本 文针对 罗茨 风机 叶轮转 子型线 不连续 或局
则有 L = 2 。 R 。该转 子 型线 由 3部 分 组 成 :
() 1 齿顶 C D段 为 圆心 0 ,在节 圆上 的 圆弧 , 对 其
圆弧一 圆渐 开线 型罗茨 风机 的转子 如 图 1所
示, 0 0、 两 点 间距 离 为 L 分别 以 0、 为 圆心 , , 0, 以 L 2为半径 作 圆 , 圆为节 圆 , / 该 设节 圆 的半 径 为
。 ,
光滑, 或局部型线不啮合等问题 , 在工作中在转子 型线 啮合 处产 生严 重 的气 体 泄漏 , 重 影 响 其运 严

罗茨真空泵型号意义及技术参数

罗茨真空泵型号意义及技术参数

罗茨真空泵型号意义及技术参数上海阳光泵业制造有限公司座落于上海市金山工业园区,是国内一家著名的集研制、开发、生产、销售、服务于一体的大型多元化企业,注册资本1100万元。

主导产品包括:螺杆泵、隔膜泵、液下泵、磁力泵、排污泵、化工泵、多级泵、自吸泵、齿轮油泵、计量泵、卫生泵、真空泵、潜水泵、转子泵等类别。

产品以优越的性能,精良的品质已获得各项专业认证证书及客户的认可。

公司拥有多名水泵专家和各类中高级工程师,不断的开发制造,升级换代产品年年都有问世。

1.工作原理 ZJY系列带溢流阀罗茨真空泵(以下简称罗茨泵)是通过一对相互作用同步反向旋转的“8”字形转子实现抽气功能的。

当转子和泵体形成吸气腔时,两个转子相互之间始终保持密封,从而确保排气口的气体不返流到进气口,以此实现抽气的功能。

转子的反向同步旋转是通过一对安装在转子轴上的齿轮实现的。

由于在泵腔里面没有摩擦,罗茨泵能以每秒1500~3000转的高速运转而无须在泵腔内进行润滑,另外,要保持罗茨泵在高转速下平稳运行,要对转子进行良好的动平衡。

高速旋转的转子间、转子和泵体间没有任何直接的接触,各运动部件之间均保持一定的间隙。

ZJY系列带溢流阀罗茨泵在进排气口间设置了一内置溢流阀,其作用是:当进排气口的压差达到一定值时,溢流阀就自动打开,排气口的部分气体通过打开的溢流阀返流到进气口,这就大大降低了高压差下罗茨泵和前级真空泵(以下简称前级泵)的运行负荷。

同时因为打开的溢流阀有强大的泄流作用,可以确保ZJY 系列带溢流阀罗茨泵和前级泵可以同时启动而不会使罗茨泵和前级泵过载,并可以提高高入口压力下罗茨泵机组的抽速。

2.主要用途 ZJY系列带溢流阀罗茨泵被广泛地应用于真空获得的各个方面,它延伸了油封机械真空泵在较低入口压力下的工作范围,具有小体积大抽速的特点,在1~100pa入口压力范围内具有大抽速,特别适合于低入口压力下需要大抽速的真空系统中使用,例如电力变压器、电力电容器、电力互感器的真空干燥、真空浸渍气等等。

罗茨真空泵性能及参数

罗茨真空泵性能及参数

罗茨真空泵性能及参数 The document was finally revised on 2021罗茨真空泵性能及参数一、罗茨真空泵工作原理罗茨真空泵当转子和泵体形成吸气腔时,两个转子相互之间始终保持密封,从而确保排气口的气体不返流到进气口,以此实现抽气的功能。

转子的反向同步旋转是通过一对安装在转子轴上的齿轮实现的。

由于在泵腔里面没有摩擦,罗茨泵能以每秒1500~3000转的高速运转而无须在泵腔内进行润滑,另外,要保持罗茨泵在高转速下平稳运行,要对转子进行良好的动平衡。

高速旋转的转子间、转子和泵体间没有任何直接的接触,各运动部件之间均保持一定的间隙。

二、罗茨真空泵主要用途罗茨泵被广泛地应用于真空获得的各个方面,它延伸了油封机械真空泵在较低入口压力下的工作范围,具有小体积大抽速的特点,在1~100pa入口压力范围内具有大抽速,特别适合于低入口压力下需要大抽速的真空系统中使用,例如电力变压器、电力电容器、电力互感器的真空干燥、真空浸渍处理、真空热处理、真空冶炼的排气、真空镀膜设备的预抽,大型试验风洞的抽气及照明灯具生产线的排气等等。

如果选用合适的前级泵,罗茨泵还可以在食品、化工、医药、轻纺等行业的真空蒸馏、浓缩、干燥等的工艺过程中得到广泛的应用。

三、罗茨真空泵主要技术性能指标(见下表)四、罗茨真空泵安装说明罗茨泵应安装在干燥、通风和清洁的场所、罗茨泵应水平安装,泵距离墙壁或其他物体之间至少保持300mm以上的空隙。

泵的油窗部分应留出易于观察油位的空间。

接通电源时应注意电机转向,从罗茨泵电机尾部看电机轴的转向应为顺时针方向。

操作步骤:接通电机三相电源,点动电机启动按钮,检查转向是否正确,如转向相反,则对换三个电源接线头中的任意两个接线头。

链接罗茨泵与被抽容器的管道应清洁、干燥、无泄漏,管道孔径应尽可能不小于罗茨泵的进气口经,长度宜短,以减少抽速损失,管道连接处应无泄漏。

被抽气体如含有粉尘或颗粒状物质时,应在泵的入口处安装一合适的进气过滤器,以免粉尘或颗粒状物质吸入泵腔损坏罗茨泵和前级泵。

转子与泵体间隙对转子泵性能影响的数值模拟

转子与泵体间隙对转子泵性能影响的数值模拟

转子与泵体间隙对转子泵性能影响的数值模拟振动与波;转子泵;动网格;容积效率;流体分析Numerical Simulation of the Effect of the Gap between Rotor and Pump on the Performance of the Rotor PumpCHEN Zuo-bing , ZOU Yuan-zhi , JIANG Zhi , DAI Mian( School of Mechanical and Electrical Engineering, Wuhan University of Technology,Wuhan 430070, China )Abstract:The rotor pump is a type of volume pumps. It has been widely used in the treatment of life sewage, urban sewage sludge, high viscosity liquid and even solid-liquid two-phase flow for its simple structure, long lifespan and simplemaintenance. But in the manufacturing process, the gap between the rotor surface and the pump body is determined based on the designer’s experience without specific data analysis. In this paper, based on the analysis of the linear mode shape of thearc-trileaf type cam rotor pump, the two dimensional model of the rotor pump is established. By using Fluent software, the distribution of flowfield in the rotor pump with different gaps between the rotor surface and the pump body is analyzed, and the effect of the gap on the performance of the rotor pump is obtained. Analysis of the simulation results shows that the gap between the rotor and the pump’s body has some influence on the volumetric efficiency of the rotor.Key words:vibration and wave;rotor pump;dynamic mesh;volumetric efficiency;fluid analysis转子泵主要由六部分组成:泵体、转子、泵盖、密封装置、同步齿轮传动装置和驱动装置[1]。

罗茨泵工作原理和结构详解

罗茨泵工作原理和结构详解

罗茨真空泵(简称: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。

罗茨真空泵在石油、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。

罗茨泵工作原理罗茨泵是一种无内压缩的真空泵,通常压缩比很低,故高、中真空泵需要前级泵。

罗茨泵是靠泵腔内一对叶形转子同步、反向旋转的推压作用来移动气体而实现抽气的真空泵。

罗茨真空泵是指具有一对同步高速旋转的鞋底形转子的机械真空泵,此泵不可以单独抽气,前级需配油封、水环等可直排大气。

它的结构和工作原理与罗茨鼓风机相似,工作时其吸气口与被抽真空容器或真空系统主抽泵相接。

这种真空泵的转子与转子之间、转子与泵壳之间互不接触,间隙一般为0.1~0.8毫米;不需要用油润滑。

转子型线有圆弧线、渐开线和摆线等。

渐开线转子泵的容积利用率高,加工精度易于保证,故转子型线多用渐开线型。

罗茨真空泵的转速可高达3450~4100转/分;抽气速率为30~10000升/秒(1升=10-3米3);极限真空:单级为6.5×102帕,双级为1×103帕。

罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外,还取决于前级泵的极限真空。

为了提高泵的极限真空度,可将罗茨泵串联使用。

罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。

由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内,再经排气口排出。

由于吸气后v0空间是全封闭状态,所以,在泵腔内气体没有压缩和膨胀。

但当转子顶部转过排气口边缘,v0空间与排气侧相通时,由于排气侧气体压强较高,则有一部分气体返冲到空间v0中去,使气体压强突然增高。

当转子继续转动时,气体排出泵外。

罗茨泵在泵腔内,有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上,由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。

罗茨转子轮廓的柔性构造及其性能参数的简约公式

罗茨转子轮廓的柔性构造及其性能参数的简约公式

第41卷第3期2021年3月268真空科学与技术学报CHINESE JOURNAL OF VACULM SCIENCE AND TECHNOLOGY罗茨转子轮廓的柔性构造及其性能参数的简约公式李玉龙*赵宏顺 刘 萍范钧 宋安然 赵 岩 (宿迁学院机电工程学院宿迁223800)Flexible Algorithm for Rotor-Profile Construction andPerformance-Characteristics Evaluation of Roots PumpLI Yulong * ,ZHAO Hongshun,LIU Ping,FAN Jun,SONG Anran,ZHAO Yan (School of Mechanical and Electrical Engineering , Suqian College , Suqian 223800, C/iina )Abstract A novel "flexible ” algorithm was proposed ,for rotor-profile construction and for performance-char ­acteristics evaluation of Roots pump. The self-developed u flexible M algorithm works well for all types of transition/conjugate contours available. Firstly , the upper-limit of shape coefficient was derived to ensure that no interferenceshould exist in the conjugate ・contour inside the pitch-circle ; next , the "flexible" shape coefficient was described , with the independent variables , including the shape-coefficient , half ・peak angle and lobe ・number , and in such a waythat the peak-point must overlap the start-point of the conjugate contour inside the paired rotor ' pitch-circle ;and nally , the simplified equations of volume-utilization and flow-pulsation coefficients were derived , respectively. Calcu ­lated by assuming a universal type-coefficient of 0. 05 , the discrepancy of the volume-utilization coefficient was be ­low 0. 3% ,simply because of a minor impact of the conjugate contour.Keywords Roots rotor ,Shape coefficient , Conjugate contour ,Transition contour, Flexible profile construction ,Volume utilization coefficient , Flow pulsation coefficient摘要为实现罗茨转子轮廓构造及其性能表达方面的通用性和高效率,提出由节圆外、内的任意型式过渡轮廓与任意类 型共觇轮廓组成的“柔性”构造方法,由节圆内共觇轮廓上不岀现角点干涉的几何条件确定出基础形状系数的取值上限,并以 基础形状系数、半叶顶角和叶数为独立变量,由顶点与配对转子节圆内共辄轮廓起点重合的几何关系确定出柔性形状系数,进而由前期研究成果的进一步推导,得出容积利用系数和流量脉动系数的简约公式。

罗茨流量计转子型线的优化设计

罗茨流量计转子型线的优化设计

罗茨流量计转子型线的优化设计作者:余勇兵胡克坚来源:《数字技术与应用》2011年第07期摘要:转子是罗茨流量计中一个主要的零件,转子型线的设计是否合理将直接关系到罗茨流量计计量性能的优劣。

文中通过对转子型线的原理进行分析,运用CAD技术通过作图法对转子型线进行了优化设计,并对转子的数控加工进行了分析。

关键词:转子型线优化设计作图法中图分类号:TH814 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2011)07-0233-02罗茨转子是罗茨流量计最关键核心零件,罗茨流量计流量性能的优劣最关键的一点是保证转子与转子之间每一啮合点的间隙均匀且保持在一定值,宁波东海集团有限公司在开发罗茨流量计时,发现转子型线轨迹存在0.08mm的啮合误差,这严重影响了流量计的流量性能,必须转子型线尺寸进行改进。

本文从转子型线的原理出发,运用CAD技术通过作图法对转子型线进行优化,得出了一条合理的转子型线轨迹。

1、转子型线的分析罗茨流量计的转子也叫做腰轮或称罗茨轮,多数为双叶的。

它的横断面的外轮廓线称为转子的型线。

工作时,一对转子靠传动比n=1的一对齿轮来驱动。

两个转子的表面不接触,但它们之间的间隙要保持一定,所以转子的型线要做成共轭曲线。

目前常用的转子型线主要有3类:渐开线型、圆弧型及摆线型,而圆弧是在罗茨转子设计中大量应用的曲线元,本文所研究的也是圆弧型。

两个转子构成互包络线机构。

互包络线机构是在接触处有滚、有滑的高副机构,其原理如图1,设共轭曲线K1、K2分别固结于一对瞬心线C1、C2上,当瞬心线绕轴心O1、O2以ω1、ω2转动时,共轴承曲线K1、K2组成即滚又滑的高副。

过K1、K2共轴接触点M的法线必通过此瞬时瞬心线C1、C2的接触点P,即通过相对运动瞬心。

今对整个机构加上一个绕02的-ω2,使从动件C2、K2静止不动,而主动件C1沿C2依次纯滚到P’、P”、P”’等位置;同时K1沿K2滚滑到M’、M”、M”’等位置,可见K2将包络各个位置的K1曲线,称K2为包络曲线,K1为被包络曲线。

内啮合摆线-摆线转子泵几何参数计算与设计

内啮合摆线-摆线转子泵几何参数计算与设计

内啮合摆线-摆线转子泵几何参数计算与设计YANG Chang-lin;TANG Chun;SHEN Xiao-gang【摘要】针对圆弧-摆线转子泵齿顶易磨损引起性能下降和冲击噪声,从转子齿廓形成、转子副啮合原理和转子齿廓修正等技术方面,介绍了一种内啮合摆线-摆线转子泵的设计方法和转子几何参数计算,为设计和开发此类泵提供理论依据.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2019(032)003【总页数】4页(P92-94,100)【关键词】内啮合;摆线齿廓;摆线-摆线转子泵;齿廓修正;几何参数【作者】YANG Chang-lin;TANG Chun;SHEN Xiao-gang【作者单位】;;【正文语种】中文【中图分类】TH3260 引言传统的圆弧-摆线转子泵采用圆弧与摆线啮合方式工作[1-2],其外转子的齿廓为圆弧曲线,内转子的齿廓为短幅外摆线的等距曲线。

这种泵因结构简单紧凑而广泛用于早期的液压传动系统中,但同时存在不可克服的缺陷,即内转子齿顶与齿侧间的过渡曲线曲率半径变化过急而形成鼓棱或顶切[3],造成内转子过渡曲线部分易于磨损和啮合冲击引起噪声。

目前,国内引进了一种内啮合摆线-摆线转子泵,这种泵的内外转子均采用全摆线为齿廓,不同于外啮合齿轮的部分摆线齿廓[4]。

与圆弧-摆线转子泵相比,摆线-摆线转子泵的结构更为紧凑,啮合齿廓更为平缓光滑,在工作时噪音低,不易磨损,寿命长且齿廓更为简单,此类泵避免圆弧-摆线转子泵的不足且性能优异而得到推广,特别是在工程液压系统和电控液压系统中应用广泛。

摆线-摆线转子泵和圆弧-摆线泵传动相比有其自身特点,本文对摆线-摆线转子泵转子齿廓的形成和啮合原理进行了研究,深入探讨间隙啮合传动时的齿廓修正,提出了内啮合摆线-摆线转子泵的几何参数计算和设计方法。

1 摆线齿廓的形成如图1所示。

当滚圆S1沿固定导圆C的外表面作纯滚动时,滚圆S1上任一点K0的轨迹为一外摆线K0KKn。

凸轮转子泵的结构及零部件的设计、计算方法

凸轮转子泵的结构及零部件的设计、计算方法

凸轮转子泵的结构及零部件的设计、计算方法摘要:文章对凸轮转子泵的结构进行了概括性地描述,论述了凸轮转子泵的结构优点,并具体分析了零部件的设计、计算方法。

关键词:凸轮转子泵;结构;零部件;设计、计算方法一、总体结构方案在输送高粘度液体时,大都采用容积式转子泵。

这是因为,泵在输送高粘度液体时,由于液体粘度较高,泵大都是在层流条件下工作。

叶片式泵(即旋转动力式泵)在高速下工作,其叶轮要克服较大的粘性摩擦阻力,这样会导致泵的流量、扬程和效率的大幅降低,轴功率增大;更重要的是由于吸入阻力增大,会使泵不能立刻吸上液体并充满泵内。

容积式转子泵在理论上是在任何给定转速下泵的流量与扬程无关,液体粘度只是对泵的轴功率有影响,因此,容积式泵适用于粘液输送。

凸轮转子泵属于回转式容积泵,和其他容积式转子泵,如齿轮泵、螺杆泵一样,为保证正确啮合,凸轮泵转子廓线是共轭曲线,但凸轮泵两转子工作时不会产生齿轮泵工作时齿轮那样的转子间的刚性接触,属于非接触式啮合转动,无接触疲劳破坏,转子更耐用。

由于两转子为非接触式啮合转动,还降低了凸轮转子的加工精度要求。

凸轮泵的转子多设计成2~3个凸叶,叶数少,转子每转一圈的排量大,泵腔容积利用系数高,设备外形尺寸小,但径向间隙密封较差,容积效率低。

对于输送高粘介质的泵来说,由于介质粘度大,且一般操作压力不高,因此其内泄漏问题相对较小,其输送能力则更受关注,故选用双叶的凸轮转子更加合适,如图1所示。

图1 双叶凸轮转子示意图图1所示的转子,与其他类型的转子相比,其面积利用系数相对较高,因此输送能力更强。

同时,其叶顶为一较长的圆弧段,可以有效抑制内泄漏问题。

因此,选用这种转子,可以兼顾输送性能和密封性能,十分适合油田运输。

二、基础设计参数1.输送物料:胶液,溶剂油;2.介质粘度:<8000mpa·s;3.介质性质:有毒易燃易爆;4.介质比重:660;5.介质温度:90℃;6.使用工况:输送;7.流量:50m38/h;8.压力:实际使用1.0MPa;9.有效汽蚀余量:4米;10.功率:37KW 380V 50Hz(随压力要求功率可调);11.减速形式:SEW减速机;12.转速:180r/min;13.安装方式:固定;14.连接要求:法兰;15.密封要求:水冷机械密封;16.进出口径:DN125(SH3406);17.进出方向:左右;18.底板材料:焊接底板;19.配置要求:防爆变频,泵带安全阀,地脚螺栓;20.备注:离泵1米噪音小于85分贝。

罗茨泵转子线型简明设计

罗茨泵转子线型简明设计

罗茨泵转子线型简明设计杨晓斌【摘要】罗茨真空泵转子是由两个8字型转子组成,同步反向运转而互不干涉.文中通过介绍渐开线定义和性质,归纳出一种转子线形的简明设计方法,工程运用中具有实际意义.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2010(000)004【总页数】2页(P147-148)【关键词】罗茨泵;转子线形【作者】杨晓斌【作者单位】杭州新安江工业泵有限公司,浙江,建德,311600【正文语种】中文【中图分类】TH3261 基本公式推导及画法如图1所示,罗茨泵双叶渐开线转子1/4圆内相互啮合,同步反向运转互不干涉,1/4圆周内由两段圆弧和一段渐开线构成,转子转过1/4圆周在P1、P2间的渐开线上啮合,为了简化推导过程,忽略运转间隙,头部圆弧和腰部圆弧是同一段圆弧。

要使圆弧和渐开线段平滑过渡,必须P1、P2点有公法线,根据渐开线啮合定理,两转子在P2点的公法线过O1O2中点,即O点。

转子转过90°在P1点分离,同时下一个1/4转子开始啮合。

这样周而复始连续运转,两转子互不干涉。

根据渐开线定义,必须满足:这是双叶渐开线转子的基本公式。

给定A和α即可作出转子几何线形。

如图1将MN圆弧等分,再在各等分点切线方向取出相应线段,平滑连接各切线段各端点即为1/4转子线形,MN圆弧等分越多,线形越精确。

也可通过渐开线解析公式作图,用于数控编程更为精确。

2 α取值范围和几种特殊情况(1)渐开线起于基圆,α取得最大值,此时r满足式(1),同时需满足: r=A/2×cosα (2)联解式(1)-(2)得tanα=4/π,α=51.854°α最大值为定值与A无关,此时容积利用率最大为57%,如图 2。

容积利用率=(配合圆截面积-转子截面积)/配合圆截面积×100%转子截面积可由积分法或计算机软件求出;对同一参数(抽气速率)罗茨泵而言,容积利用率愈大,泵体相对体积愈小。

(2)理论上α可以趋近0,α愈小,r愈小,转子形状越趋近圆。

罗茨风机选型参数【大全】

罗茨风机选型参数【大全】

罗茨风机选型参数内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展.罗茨鼓风机罗茨鼓风机,也称作罗茨风机,英文名Roots blower,系属容积回转鼓风机,利用两个或者三个叶形转子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体的回转压缩机。

这种鼓风机结构简单,制造方便,适用于低压力场合的气体输送和加压,也可用作真空泵。

基本原理罗茨鼓风机系属容积回转鼓风机。

这种压缩机靠转子轴端的同步齿轮使两转子保持啮合。

转子上每一凹入的曲面部分与气缸内壁组成工作容积,在转子回转过程中从吸气口带走气体,当移到排气口附近与排气口相连通的瞬时,因有较高压力的气体回流,这时工作容积中的压力突然升高,然后将气体输送到排气通道。

两转子互不接触,它们之间靠严密控制的间隙实现密封,故排出的气体不受润滑油污染。

主要特点其最大的特点是使用时当压力在允许范围内加以调节时流量之变动甚微,压力选择范围很宽,具有强制输气的特点。

输送时介质不含油。

结构简单、维修方便、使用寿命长、整机振动小。

真空泵。

由于周期性的吸、排气和瞬时等容压缩造成气流速度和压力的脉动,因而会产生较大的气体动力噪声。

此外,转子之间和转子与气缸之间的间隙会造成气体泄漏,从而使效率降低。

罗茨鼓风机的排气量为0.15~150立方米/分,转速为150~3000转/分。

单级压比通常小于1.7,最高可达2.1,可以多级串联使用。

主要介质罗茨鼓风机输送介质为清洁空气,清洁煤气,二氧化硫及其他惰性气体,特殊气体行业(煤气、天然气、沼气、二氧化碳、二氧化硫等)及高压工况的首选产品。

鉴于具有上述特点,因而能广泛适应冶金、化工、化肥、石化、仪器、建材行业。

结构。

按转子的形状,罗茨鼓风机分为两叶型和三叶型。

ZJY罗茨真空泵型号及性能参数

ZJY罗茨真空泵型号及性能参数

ZJY罗茨真空泵型号及性能参数一、ZJY罗茨真空泵工作原理ZJY罗茨真空泵(以下简称罗茨泵)是通过一对相互作用同步反向旋转的“8”字形转子实现抽气功能的。

当转子和泵体形成吸气腔时,两个转子相互之间始终保持密封,从而确保排气口的气体不返流到进气口,以此实现抽气的功能。

转子的反向同步旋转是通过一对安装在转子轴上的齿轮实现的。

由于在泵腔里面没有摩擦,罗茨泵能以每秒1500~3000转的高速运转而无须在泵腔内进行润滑,另外,要保持罗茨泵在高转速下平稳运行,要对转子进行良好的动平衡。

高速旋转的转子间、转子和泵体间没有任何直接的接触,各运动部件之间均保持一定的间隙。

ZJY罗茨泵在进排气口间设置了一内置溢流阀,其作用是:当进排气口的压差达到一定值时,溢流阀就自动打开,排气口的部分气体通过打开的溢流阀返流到进气口,这就大大降低了高压差下罗茨泵和前级真空泵(以下简称前级泵)的运行负荷。

同时因为打开的溢流阀有强大的泄流作用,可以确保ZJY罗茨泵和前级泵可以同时启动而不会使罗茨泵和前级泵过载,并可以提高高入口压力下罗茨泵机组的抽速。

二、ZJY罗茨真空泵主要用途ZJY罗茨泵被广泛地应用于真空获得的各个方面,它延伸了油封机械真空泵在较低入口压力下的工作范围,具有小体积大抽速的特点,在1~100pa入口压力范围内具有大抽速,特别适合于低入口压力下需要大抽速的真空系统中使用,例如电力变压器、电力电容器、电力互感器的真空干燥、真空浸渍处理、真空热处理、真空冶炼的排气、真空镀膜设备的预抽,大型试验风洞的抽气及照明灯具生产线的排气等等。

如果选用合适的前级泵,罗茨泵还可以在食品、化工、医药、轻纺等行业的真空蒸馏、浓缩、干燥等的工艺过程中得到广泛的应用。

三、ZJY罗茨真空泵主要技术性能指标(见下表)四、ZJY罗茨真空泵安装说明4.1罗茨泵应安装在干燥、通风和清洁的场所、4.2罗茨泵应水平安装,泵距离墙壁或其他物体之间至少保持300mm以上的空隙。

罗茨泵主要性能指标与转子型线加工误差

罗茨泵主要性能指标与转子型线加工误差

罗茨泵主要性能指标与转子型线加工误差众所周知,罗茨泵在真空获得设备中占有重要地位,越来越受到人们的重视。

而我国罗茨泵的主要性能指标与国外先进产品相比仍存在一定的差距,尤其是最大允许压差和零流量压缩比这二个重要指标,我国行业标准要求偏低。

这种差距与罗茨泵转子型线加工质量是密切相关的。

本文就转子型线加工误差对罗茨泵质量的影响,以及加工误差的控制进行了初步分析。

1 转子型线误差对最大允许压差和零流量压缩比的影响最大允许压差是指罗茨泵入口压力不大于1000Pa时,连续运转1h,不发生故障所允许的出口压力与入口压力差值的最大值,是衡量罗茨泵在最大消耗功率工况下运转可靠性的重要指标。

最大允许压差的大小直接影响罗茨泵允许的使用范围。

要保证最大允许压差,一个主要的措施就是要保证转子之间在最大压差下仍保持一定的啮合间隙。

但转子之间间隙增大,罗茨泵的抽气效率就会降低,即影响罗茨泵的另一重要性能指标——零流量压缩比。

压缩比的大小表示了气体由罗茨泵出口返回到入口气体的多少。

从提高零流量压缩比的角度看,要求转子之间的啮合间隙越小越好。

由此看来,最大允许压差和零流量压缩比是相互制约的二个指标。

要做到兼而顾之,关键的一点就是要转子与转子之间每一啮合点的间隙均匀且保持在一定值。

某一点间隙过小就会降低泵的最大允许压差,某一处间隙过大又会影响零流量压缩比,最终导致零流量压缩比和最大允许压差都降低。

因此,在保证转子型线设计质量的同时,必须对型线加误差进行严格控制。

2 机械仿形刨削加工误差分析罗茨泵转子加工主要有两种方法,一是仿形加工,二是数控加工。

我国目前大多数厂家采用机械仿形加工。

工作母机采用牛头刨床或龙门刨床。

如在牛头刨床滑枕上安装靠模装置,利用滑枕纵向往复运动,通过棘轮机构带动靠模装置横向丝杆转动,使刀架拖板横向移动,触头在靠模板上也作横向移动,由于刀架报板本身的重力作用,使触头紧接触靠模板,完成仿形,刨刀在工件上刨出转子型线轮廓。

螺杆干式真空泵

螺杆干式真空泵

目录第一章绪论.............................. 错误!未定义书签。

1.1 课题背景及研究意义.......................... 错误!未定义书签。

1.2 螺杆真空泵在国内外的研究现状与进展方向 (5)第二章螺杆干式真空泵转子型线的研究 (7)2.1 常见转子型线比较 (7)2.2 多头双边对称圆弧型线 (8)转子型线要素 (9)2.2.3 多头双边对称圆弧型线方程 (11)第三章螺杆干式真空泵工作原理 (15)第四章螺杆干式真空泵设计计算 (18)螺杆大体尺寸 (18)排气量 (20)理论排气量 (20)实际排气量 (20)进排气孔口 (21)轴向进气口 (21)轴向排气口 (22)极限真空度、功率及冷却水量 (22)轴的强度计算 (23)同步齿轮的设计计算 (23)齿轮尺寸计算 (23)齿轮强度校核 (24)参考文献: ................................ 错误!未定义书签。

螺杆式干式真空泵摘要:最近几年来在半导体工业和液晶显示器制造等工艺中,对清洁真空环境的要求愈来愈高。

如在半导体的等离子增强气相沉淀(PECVD)和反映离子刻蚀(RIE)工艺中,在液晶生产上利用的蚀刻制程和生产TFT荧幕电浆(PLASMA)的CVD制程中,不但要求环境清洁,而且还需要抽除大量含有微小颗粒及粉尘的反映生成气体。

这些问题都不是传统的有油泵所能解决的。

本文的研究对象——螺杆式干式真空泵,抽气腔内无任何工作液,保证了被抽暇间不受污染;无油蒸汽排放,保证了外部环境的清洁。

由于阴阳转子齿面间留有间隙,因此能够抽除含有粉尘,或有侵蚀性,有毒的气体。

作者要紧着重于以下几个方面的研究:干式螺杆真空泵的大体原理。

阴阳螺杆的型线研究。

螺杆端面型线采纳双边对称圆弧型线,推导出啮合原理的数学表达式,成立几何模型推导出端面型线方程,继而推导出螺旋齿面方程。

几何特性的研究等。

渐开线型罗茨真空泵转子型线的改进研究

渐开线型罗茨真空泵转子型线的改进研究
2 1 年 1 月 01 1
机床与液压
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第3 9卷 第 2 2期
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图 1 叶型发生干涉 的极 限位置

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径距 比达到 一定 极 限时 ,Βιβλιοθήκη / a=( a =1+ R/ )
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工 、食 品 、医药等行 业 中。罗茨真空泵是一种双转子 回转式容积泵 ,其工作原理类似于齿轮泵 ,依靠两个
相互啮合 的齿轮 ,分别带动两个转子相互 啮合实 现抽 气 的功能 。要保证其正 常平稳地工作 ,最 为关键 的是 两个转子 ,而转子 的核心则是 型线 。转子 型线的设计 合理 与否 ,直 接关 系 到真 空泵 的各 项 性 能指 标 。因 而 ,转子 型线 的设计 显得尤 为重要 。传 统的转子型线 主要分 为3个大类 :渐开线型 、圆弧型 、摆线 型。圆 弧 型和摆线 型均由于面积利用系数较低 、密封性能较 差 ,而得不 到广泛应 用。 目前 ,渐 开线型 由于便于加 工且 密封性能好而被广泛采用 ,但是 ,依然存在 因干 涉原因径距 比、面积利用系数得不到提高 的问题 。作 者针对 目前传统渐开线型线存在 的问题 ,提 出了一种 改进后 的渐开线型罗 茨泵转 子型线 。
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