旋片式真空泵的材質和構造
来源: 日期 2016/11/22
(1)旋片式真空泵资料选用：要进步泵的转速，减少磨损，降低温度，保证泵的正常性能，关键之一就是如何恰当选择定子和旋片这对主磨擦副的资料。直联泵旋片常用的资料为一种新型自光滑资料——碳素浸合金。国内有的研讨单位还对其他资料用作旋片做了综合测试，结果标明用碳纤维加强塑料、高分子液晶资料作旋片资料具有开发价值。 (2)泵腔形线“由于高速直联泵的旋片与定子之间摩擦与磨损增大，泵的温升增高，所以改善旋片泵的旋片与泵腔之间的摩擦、磨损与光滑是研制性能良好的直联旋片泵的关键。经过弹性流体动力光滑理论的剖析计算发现现有泵旋片与泵腔间的运动不合理，使旋片与转子及泵腔间的磨损较严重，难以找到适宜的光滑情况，招致高速旋片泵温升增加。而处理磨损的方法就是使旋片在旋转过程中一直坚持长度不变。而目前的正圆形泵腔是无法办到的。由理论上能够提出一种包络线的定子泵腔型线，这种型线是一条与一系列圆心在轴对称的曲线上的包络圆外侧相切的包络线。当然，这种型线的加工工艺比正圆形型线要费事些，但它多花的代价能够从改善泵的性能中得到补偿。这样的泵，振动、噪音、温升、磨损均会减少很多。 (3)转子构造与旋片：经过旋片泵几何抽速的计算可知，当泵的转速已达一定高的数值时，再增加旋片能够在不加大转子偏心距，又不增加最大线速度的状况下进步抽速。在构造上增加旋片数也是简单可行的，故它是一种有希望的进步抽速的途径。目前，國內廠家消費的直聯泵有采用三槽式整體轉子構造，其上裝有三個旋片。整體轉子三旋片構造有較高的強度和剛性；能夠減少高速運轉時轉子的不均衡性，以減少旋片接受的沖擊負荷。泵幾何抽速計算標明，泵采用三槽轉子要比二槽轉子的抽速大18～20％。完成多旋片構造的關鍵在于旋片與泵腔資料的變革，如采用耐磨性能好的軟旋片資料；加強泵的冷卻等。 (4) 泵体构造及排气口位置侧偏心构造是一种较新的泵体构造方式。侧偏心构造的泵转子与泵腔的切点不在上方，而在侧面，油箱也在侧面。它与普通的上切点构造的泵相比有以下一些优点：由于油位与排气口在侧面，而油面刚好把排气阀门和光滑油路的进油孔吞没，这样停泵后，只能回很少一点油在泵腔内，其他的油只能回到油路进油孔处就不能往泵腔内进了。由于回流到泵腔内的油量很少，所以泵的启动容易，因此可减少泵电机功率。同时，当油回到进油孔位置时，进油孔便成了放气孔。使泵内气体压力与外部大气压力相等，阻止油返入真空系统中形成污染。 由于泵体上的排气孔位置降低，排气阀座平面与程度面接近垂直，使泵的高度降低；排气孔外的油箱可设计较小；需油量也减少，使泵体构造紧凑。同时气体从排气阀排出是程度方向，而从顶部出气口排出来时是垂直方向，气体分子运动的方向改动，路途加长，顶部空间很大，使气体分子速度降低，能量损失，有利于避免喷油。假如在排气口处及排气箱顶部空间设置挡油安装，避免开泵喷油的效果愈加理想。德國最近又開發研制出大抽速的高速直聯下偏心轉子單級油封旋片泵。這種泵的構造與傳統構造的旋片泵相比具有較大變化：轉子與泵體下偏心裝置，轉子與泵腔的切點在泵腔的下方，油箱位于泵體的側面。這種構造的泵重心低，運轉平穩，振動及噪音相對減少，爲制造大型旋片泵發明了有利條件。德國消費的$630F/FL型旋片泵的均勻抽速可達170L/s。該構造泵的排氣口位于泵體下部，排氣閥的排氣方向爲程度方向，在排氣側裝有空氣偏轉板、阻尼篩和排氣過濾元件，既避免了噴油，又降低了噪聲。泵上還配有氣鎮閥及油循環、油冷卻安裝、泵溫調控系統，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，普遍應用于真空冶煉和真空熱處置設備上。旋片泵還有許多方面有待改良。隨著真空技術的進步，性能更好的，能順應多種工藝請求的旋片泵一定會呈現。
