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泵業新聞
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旋片式真空泵的材質和構造
來源:       日期  2016/11/22
    (1)旋片式真空泵資料選用:要進步泵的轉速,減少磨損,降低溫度,保證泵的正常性能,關鍵之一就是如何恰當選擇定子和旋片這對主磨擦副的資料。直聯泵旋片常用的資料為一種新型自光滑資料——碳素浸合金。國內有的研討單位還對其他資料用作旋片做了綜合測試,結果標明用碳纖維加強塑料、高分子液晶資料作旋片資料具有開發價值。
    (2)泵腔形線“由于高速直聯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、磨損與光滑是研制性能良好的直聯旋片泵的關鍵。經過彈性流體動力光滑理論的剖析計算發現現有泵旋片與泵腔間的運動不合理,使旋片與轉子及泵腔間的磨損較嚴重,難以找到適宜的光滑情況,招致高速旋片泵溫升增加。而處理磨損的方法就是使旋片在旋轉過程中一直堅持長度不變。而目前的正圓形泵腔是無法辦到的。由理論上能夠提出一種包絡線的定子泵腔型線,這種型線是一條與一系列圓心在軸對稱的曲線上的包絡圓外側相切的包絡線。當然,這種型線的加工工藝比正圓形型線要費事些,但它多花的代價能夠從改善泵的性能中得到補償。這樣的泵,振動、噪音、溫升、磨損均會減少很多。
    (3)轉子構造與旋片:經過旋片泵幾何抽速的計算可知,當泵的轉速已達一定高的數值時,再增加旋片能夠在不加大轉子偏心距,又不增加最大線速度的狀況下進步抽速。在構造上增加旋片數也是簡單可行的,故它是一種有希望的進步抽速的途徑。
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) 泵體構造及排氣口位置側偏心構造是一種較新的泵體構造方式。側偏心構造的泵轉子與泵腔的切點不在上方,而在側面,油箱也在側面。它與普通的上切點構造的泵相比有以下一些優點:由于油位與排氣口在側面,而油面剛好把排氣閥門和光滑油路的進油孔吞沒,這樣停泵后,只能回很少一點油在泵腔內,其他的油只能回到油路進油孔處就不能往泵腔內進了。由于回流到泵腔內的油量很少,所以泵的啟動容易,因此可減少泵電機功率。同時,當油回到進油孔位置時,進油孔便成了放氣孔。使泵內氣體壓力與外部大氣壓力相等,阻止油返入真空系統中形成污染。
    由于泵體上的排氣孔位置降低,排氣閥座平面與程度面接近垂直,使泵的高度降低;排氣孔外的油箱可設計較小;需油量也減少,使泵體構造緊湊。同時氣體從排氣閥排出是程度方向,而從頂部出氣口排出來時是垂直方向,氣體分子運動的方向改動,路途加長,頂部空間很大,使氣體分子速度降低,能量損失,有利于避免噴油。假如在排氣口處及排氣箱頂部空間設置擋油安裝,避免開泵噴油的效果愈加理想。
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,為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,排氣閥的排氣方向為程度方向,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。

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