羅茨泵是一種雙轉(zhuǎn)子的容積式真空泵。在泵腔內(nèi)有兩個形狀對稱的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子形狀有兩葉、三葉和四葉的。兩個轉(zhuǎn)子彼此朝相反方向旋轉(zhuǎn),由軸端齒輪驅(qū)動同步轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子彼此無接觸,轉(zhuǎn)子與泵腔壁也無接觸,其間通常有0.15~1.0mm的間隙,泵腔靠間隙來密封。
由于羅茨泵泵腔內(nèi)無摩擦,轉(zhuǎn)子可高速運轉(zhuǎn),一般為1500~3000r/min,而且不必用潤滑油,可實現(xiàn)無油清潔的抽氣過程。泵的潤滑部位于軸承和齒輪,以及動密封處。泵沒有往復運動部件,故可實現(xiàn)良好的動平衡。因而,羅茨泵運轉(zhuǎn)平穩(wěn),轉(zhuǎn)速高,尺寸小可獲得大的抽速。
目前的羅茨泵,多數(shù)為臥式結(jié)構(gòu),泵的進氣口在上,排氣口在下,這種臥式結(jié)構(gòu)重心低,高速運轉(zhuǎn)時穩(wěn)定性好。羅茨泵的兩個轉(zhuǎn)子是通過一對的齒輪來實現(xiàn)其相對同步旋轉(zhuǎn)的。
泵的傳動多為直聯(lián)式的,大泵則有皮帶傳動的。電動機與傳動齒輪,多設(shè)在轉(zhuǎn)子軸的兩側(cè),安裝拆卸方便。主動軸傳遞的扭矩較大,軸要有足夠的強度和剛度,軸與轉(zhuǎn)子要固結(jié)牢靠。羅茨泵的密封很關(guān)鍵,主動軸外伸部分、兩個轉(zhuǎn)子的軸承與泵腔之間設(shè)有動密封,泵腔與各端蓋設(shè)有靜密封。
為了避免羅茨泵的誤操作,一般多設(shè)有旁路溢流閥。根據(jù)對羅茨泵的需要,也有將油的齒輪箱,軸承等部件與泵腔做成分離式結(jié)構(gòu)的。
在羅茨泵的壓縮過程中產(chǎn)生的熱量被傳到轉(zhuǎn)子和泵體上。轉(zhuǎn)子很難將熱量傳至泵外,而泵體的熱量很容易被散失到周圍大氣中。因而轉(zhuǎn)子與泵體之間就出現(xiàn)了溫差。加劇了轉(zhuǎn)子的熱膨脹。當泵負荷增大時,轉(zhuǎn)子膨脹會消失間隙,而被卡死。因此出現(xiàn)了氣冷式羅茨泵,用冷卻的氣體或大氣去直接冷卻熱態(tài)的轉(zhuǎn)子,從而減少了轉(zhuǎn)子與泵殼間的溫差,提高了羅茨泵的抗熱能力。
這種氣冷式羅茨泵可用于高壓差和高壓縮比的情況下工作,這種泵的結(jié)構(gòu)簡單,冷卻器與泵的出口相聯(lián),便于維修和換。由于散熱均勻,轉(zhuǎn)子和泵體之間的間隙仍可保持很小,有利于泵容積效率的提高。
羅茨泵的壓縮比或泵的進氣口和出氣口壓強之比與壓強有關(guān),通常其大值100Pa接近。在較高的壓強下,泵的壓縮比較小,這是由子游隙中的流導是隨壓強的升高而增加的。在較低的壓強下,從理論上講,壓縮比應(yīng)保持不變,但實際上卻是下降的,出氣和轉(zhuǎn)子表面的粗糙度使得低壓強下的壓縮比有所損失。每當轉(zhuǎn)子朝向側(cè)時,轉(zhuǎn)子表面就會吸附氣體,而當轉(zhuǎn)子面向低壓強側(cè)時就釋放出已吸附氣體中的一部分。其大壓縮比為44。大型泵的壓縮比要比小型泵的高一些,因為大型泵的游隙所占空間與泵容積之比較小。像氮那樣的輕的氣體的壓縮比要比對空氣的壓縮比小15-20%。壓縮比是個靜態(tài)量,是在流量為零的條件下側(cè)得的。測量時,泵的進氣口是被封住的并接上一個壓強規(guī),排氣口與一合粗抽泵相接,并對整個系統(tǒng)進行抽氣。將氣體放入羅茨泵與旋片泵連接的前級管路內(nèi),在羅茨泵排氣口處 側(cè)量壓強P(前級壓強),在進氣口處測呈壓強P1。壓縮比由P/P1得出。
羅茨泵使用需要注意的誤區(qū)
1、羅茨真空泵使用配備前級泵,羅茨泵不可以單獨使用。
2、羅茨泵多用在羅茨真空機組中,它的作用是提高抽速和前級泵的真空度。羅茨泵在與前級泵連接的中配需配備旁通閥,這樣可以的保護羅茨泵,如果前級泵的抽氣不穩(wěn)定或者其他因素導致整個機組的工作不正常帶有旁通閥的羅茨泵此時會起到保護羅茨泵的作用,從而延長整個真空機組的壽命。上海飛魯生產(chǎn)的羅茨真空泵都配備有旁通閥,用戶可以放心使用。
3、在選擇羅茨泵的時候需要注意的是羅茨泵的易損件密封方式是哪一種,羅茨泵采用的都是機械密封的方式,這樣可以的提高羅茨泵的工作效率,如果羅茨泵的密封方式選擇軸套密封的話工作效率則會降低,在選擇羅茨泵的時候需要特別注意。
4、羅茨泵在使用過程中如果導致真空度降低,此時需要檢查的一點是羅茨泵轉(zhuǎn)子之間的間隙是否有所變化,如果羅茨泵的轉(zhuǎn)子間隙變大,則需要換羅茨泵,因為此類羅茨泵在生產(chǎn)加工過程中沒有對羅茨泵轉(zhuǎn)子做靜動平衡,或者是采用軸套密封的。