一種羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整裝置

陳曙華

摘? 要：相比其他泵的壓縮比來說，羅茨泵處于較低的水平，所以羅茨泵這種設(shè)備屬于無內(nèi)壓縮的真空并，同時(shí)，在一般情況下，需要在高真空泵或中真空泵前設(shè)置前級(jí)泵。在很多行業(yè)中，羅茨泵都有廣泛的應(yīng)用，所以羅茨泵的相關(guān)調(diào)試技術(shù)也成為各個(gè)行業(yè)技術(shù)人員主要關(guān)注的問題。文章針對(duì)一種羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整裝置進(jìn)行了介紹，旨在明確羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整的相關(guān)技術(shù)原理，并明確具體的調(diào)整方法。

關(guān)鍵詞：羅茨泵;轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整;裝置;原理

中圖分類號(hào)：TB752? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）32-0063-02

Abstract： Compared with the compression ratio of other pumps， the Roots pump is at a lower level， so the Roots pump is a vacuum without internal compression. At the same time， in general， it is necessary to set up a front pump in front of a high vacuum pump or a medium vacuum pump. In many industries， Roots pump is widely used， so the relevant debugging technology of Roots pump has also become the main concern of technicians in various industries. This paper introduces a kind of rotor clearance adjustment device of Roots pump， in order to clarify the relevant technical principle of the adjustment between the rotation of Roots pump， and clarify the specific adjustment method.

Keywords： Roots pump; rotor clearance adjustment; device; principle

引言

相比其他泵的壓力范圍來說，羅茨泵的范圍較大，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)較大的抽速度，在轉(zhuǎn)子對(duì)稱性上，羅茨泵本身也有很好的表現(xiàn)，由于羅茨泵的這一特點(diǎn)，其能夠保持平穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，也不會(huì)發(fā)生較大的振動(dòng)。由于轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子和殼體之間具有一定的空隙，所以不用潤滑也不會(huì)出現(xiàn)較大的摩擦損失，能夠有效降低驅(qū)動(dòng)功力，并保證處于較高的轉(zhuǎn)速。但是根據(jù)應(yīng)用情況的不同，需要對(duì)羅茨泵的轉(zhuǎn)子間隙進(jìn)行調(diào)整，所以設(shè)計(jì)一個(gè)調(diào)整裝置就顯得十分必要。

1 一種羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整裝置概述

羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整裝置，其特征是：一塊鐵銑成“Z”字型的裝置，其每個(gè)面之間兩兩相互垂直。在平行的兩個(gè)面各加工一個(gè)圓孔，要求每個(gè)圓孔上每隔90°加工1個(gè)中心線經(jīng)過圓心的鍵槽，同時(shí)要求2個(gè)圓孔上的4個(gè)鍵槽相互平行;在兩個(gè)圓孔圓心連接線上的位置加工上個(gè)固定用的2個(gè)小圓孔[1]。

該羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整裝置的有益效果是，利用本實(shí)用新型上的2個(gè)小圓孔將其安裝固定在羅茨泵的驅(qū)動(dòng)側(cè)，利用合適的鍵條將一個(gè)轉(zhuǎn)子與本實(shí)用新型定位，然后將另一個(gè)轉(zhuǎn)子與對(duì)應(yīng)的鍵槽用鍵條固定，最后將其他零部件裝上。這樣兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間的間隙就保持一定。這種羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整裝置的操作簡單，用其來調(diào)整羅茨泵轉(zhuǎn)子的間隙可以克服裝配人員經(jīng)驗(yàn)不足、裝配精度無法保證等問題，大大提高了羅茨泵的使用壽命[2]。

2 羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整裝置的背景技術(shù)

羅茨真空泵是一種旋轉(zhuǎn)式容積真空泵。羅茨泵的關(guān)鍵零件是轉(zhuǎn)子，并且其轉(zhuǎn)子具有良好的幾何對(duì)稱性，所以其運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)相對(duì)平穩(wěn)，沒有較大的振動(dòng)，由于轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子和殼體之間具有一定的空隙，所以，即使不對(duì)元件之間進(jìn)行潤滑，也不會(huì)有較大的摩擦損失問題出現(xiàn)，進(jìn)而起到明顯降低驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的作用，并且泵本身也能完成較高轉(zhuǎn)速的運(yùn)動(dòng)。由于泵腔不需要進(jìn)行潤滑，所以也不會(huì)由于潤滑油泄漏、油蒸汽對(duì)環(huán)境造成污染，真空系統(tǒng)也不會(huì)受到負(fù)面影響，并且泵腔內(nèi)無排氣閥，也無壓縮。因此泵腔結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單緊湊，不會(huì)收到灰塵、蒸汽的影響。所以羅茨泵在多個(gè)行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用[3]。

羅茨泵泵腔內(nèi)，有二個(gè)“8”字形的轉(zhuǎn)子相互垂直地安裝在一對(duì)平行軸上。泵工作時(shí)，轉(zhuǎn)子的表面之間不接觸，但轉(zhuǎn)子之間的間隙要保持一定[4]。由于兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間的間隙極小，很難保證轉(zhuǎn)子之間的間隙保持一定。在工作時(shí)由于熱膨脹時(shí)很可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子卡死，這就在維護(hù)裝配時(shí)造成極大的困難。目前國內(nèi)傳統(tǒng)的方法是依靠維修人員的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)來保證羅茨泵轉(zhuǎn)子之間的間隙，但是仍然無法保證轉(zhuǎn)子間的間隙處于最佳狀態(tài)，所有急需一種可靠的間隙調(diào)整裝置來保證羅茨泵轉(zhuǎn)子的裝配精度。

3 羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整裝置具體結(jié)構(gòu)

羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整裝置具體結(jié)構(gòu)間如圖1所示。

4 羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整裝置具體實(shí)施方式

本羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整裝置所述一種用于羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整裝置，如圖1、2所示，平面1與平面2垂直，平面2與平面3垂直。在平面1和平面3上各加工一個(gè)圓孔4、圓孔5，在圓孔4、圓孔5上每隔90°加工1個(gè)中心線經(jīng)過圓心的鍵槽6、鍵槽7、鍵槽8、鍵槽9、鍵槽10、鍵槽11、鍵槽12、鍵槽13，同時(shí)要求鍵槽6與鍵槽10、鍵槽7與鍵槽11、鍵槽8與鍵槽12、鍵槽9與鍵槽13相互平行;在圓孔4和圓孔5圓心連接線上的位置加工上個(gè)固定用的小圓孔14和小圓孔15。

利用螺栓16通過小圓孔14和小圓孔15將本實(shí)用新型固定在裝好轉(zhuǎn)子的羅茨泵端蓋17上，用鍵條18將轉(zhuǎn)子19與鍵槽6定位，然后用鍵條20將轉(zhuǎn)子21與鍵槽13固定。此時(shí)兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間相互垂直，轉(zhuǎn)子之間的間隙保持一定。安裝一對(duì)帶有錐套的齒輪22，并固定，此時(shí)羅茨泵的間隙就調(diào)整好了。拆除本實(shí)用新型，繼續(xù)將其他零部件裝上就完成了羅茨泵的轉(zhuǎn)配。這樣轉(zhuǎn)配好的羅茨泵無需再調(diào)整兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間的間隙，同時(shí)有效地保證了羅茨泵的精度，極大地提高了羅茨泵的使用壽命。

5 轉(zhuǎn)子間隙及同步齒輪的調(diào)整

本文針對(duì)一種羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整裝置進(jìn)行了介紹，同時(shí)我們也應(yīng)該了解常見羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙及同步齒輪的調(diào)整方法，進(jìn)一步了解羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整的基本原理，為后續(xù)優(yōu)化羅茨泵轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)提供理論支持。

首先，同步齒輪的調(diào)整是轉(zhuǎn)子之間間隙調(diào)整的主要手段，一般羅茨泵生產(chǎn)廠家會(huì)在新泵出廠前完成轉(zhuǎn)子間隙的調(diào)整工作，所以一般客戶在使用過程中，不需要特意對(duì)轉(zhuǎn)子間隙進(jìn)行調(diào)整。一般的羅茨泵，轉(zhuǎn)子間隙及同步齒輪的調(diào)整需要對(duì)泵體進(jìn)行拆卸，具體的程序有如下幾點(diǎn)：

第一，取下齒箱蓋，然后在任意一對(duì)互相嚙合的齒輪的齒根部和齒頂做好明顯的標(biāo)記，并在裝配的過程中按照這一標(biāo)記對(duì)元件進(jìn)行還原。

第二，需要通過用一螺母，將齒圈中的螺尾錐銷拔出，同時(shí)需要將螺栓擰緊，但是不要把此螺栓卸掉。

第三，卸下穩(wěn)壓箱，并將厚度0.3mm左右的均勻的紙板塞在兩個(gè)轉(zhuǎn)子中間，并輕輕搬動(dòng)羅茨泵上的皮帶輪，同時(shí)用硬雜木榔頭，沿著齒輪切線方向輕輕左右敲動(dòng)。

第四，將螺栓擰緊并取出紙板，多次搬動(dòng)皮帶輪，確定無碰撞聲后，對(duì)間隙進(jìn)行檢查，確定間隙均勻后，立即將重新絞制錐孔，并配一錐銷壓入其中即可。

對(duì)于發(fā)生輕度角位移的羅茨泵轉(zhuǎn)子來說，這種調(diào)整方法是有效的，但是卻無法對(duì)主軸嚴(yán)重變形的轉(zhuǎn)子進(jìn)行調(diào)整，這種情況需要對(duì)主軸進(jìn)行更換。

通過比較我們發(fā)現(xiàn)本文所介紹的羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整模式更為簡潔，能夠有效簡化調(diào)整過程，提升了羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙的質(zhì)量和精確度，并降低了調(diào)節(jié)難度，并避免泵體拆卸過程中造成的損壞。借此，我們也可以根據(jù)分析羅茨泵現(xiàn)有應(yīng)用流程的方式，發(fā)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用過程中存在的問題，并根據(jù)具體問題對(duì)羅茨泵本身進(jìn)行改造和優(yōu)化。

6 結(jié)束語

本羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整裝置的研制在很大程度上提升了羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙的質(zhì)量和精確度，并降低了調(diào)節(jié)難度，是一種值得推廣的羅茨泵轉(zhuǎn)子間隙調(diào)整技術(shù)。為了進(jìn)一步促進(jìn)羅茨泵設(shè)計(jì)、應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，我們更應(yīng)該從羅茨泵的基本原理出發(fā)，不斷研究羅茨泵現(xiàn)存的設(shè)計(jì)問題及應(yīng)用問題，從基本原理入手，對(duì)泵體進(jìn)行優(yōu)化，這樣才能有效提升機(jī)械設(shè)備的性能，促進(jìn)科學(xué)技術(shù)以及生產(chǎn)力的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉振超，何雪明，黃海楠.基于NURBS曲線羅茨泵轉(zhuǎn)子型線設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J/OL].食品與機(jī)械：1-12[2019-08-26].

[2]王天任，孫宏浩，李鶴，等.羅茨真空泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2018（05）：19-21.

[3]王天任.羅茨真空泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[D].東北大學(xué)，2017.

[4]任濤.羅茨真空泵“8”字形轉(zhuǎn)子數(shù)控加工研究[J].智能制造，2016（06）：22-36.