羅茨真空泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】

購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 摘要 羅茨真空泵近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外得到較快的發(fā)展，在冶煉、石油化工、電工等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，主要是用于輸送石油及石油產(chǎn)品和工廠輸送各種油類(lèi)和液體。 本文主要設(shè)計(jì)羅茨真空泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)研究羅茨真空泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在研讀了諸多相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，分析羅茨真空泵國(guó)內(nèi)外研究理論和現(xiàn)狀，進(jìn)行了羅茨真空泵的整體方案及設(shè)計(jì)，對(duì)相關(guān)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，利用 關(guān)鍵詞：真空泵，轉(zhuǎn)子， 買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 at in to of In on of of of at 買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 目 錄 緒 論 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 第一章 真空設(shè)備獲得 . 3 要不斷擴(kuò)大的真空領(lǐng)域 . 3 空技術(shù)在能源方面的應(yīng)用 . 5 空泵市場(chǎng)各類(lèi)泵設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀 . 7 空泵技術(shù)進(jìn)展趨勢(shì) . 9 真空技術(shù)未來(lái)發(fā)展的期望 . 12 第二章 羅茨真空泵的介紹 . 13 茨真空泵的術(shù)語(yǔ)和定義 . 13 茨真空泵的型式和 氣冷式羅茨真空泵型線 分析 . 13 茨真空泵的技術(shù)要求 . 18 第三章 羅茨真空泵的總體設(shè)計(jì) . 19 茨真空泵的總體構(gòu)成 . 20 動(dòng)機(jī)的選擇 . 22 體傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 23 齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 . 24 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) . 24 齒根彎曲強(qiáng)度 設(shè)計(jì) . 26 齒輪幾何尺寸計(jì)算 . 26 開(kāi)線型轉(zhuǎn)子型線的確定 . 27 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 . 34 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算 . 34 剛度條件計(jì)算 . 34 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 . 35 承選取設(shè)計(jì)計(jì)算 . 38 軸承的設(shè)計(jì)參數(shù) . 38 軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算 . 38 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 第四章 羅茨真空泵的三維設(shè)計(jì) . 40 簡(jiǎn)介 . 40 創(chuàng)建和發(fā)展 . 41 功能和特征 . 41 茨真空泵零部件三維模型設(shè)計(jì) . 42 茨 真空泵三維裝配圖 . 42 結(jié) 論 . 43 參考文 獻(xiàn) . 44 謝辭 . 45 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 1 緒 論 真空泵的分類(lèi) ： 真空泵利用機(jī)械、物理、化學(xué)、物理化學(xué)等方法對(duì)容器進(jìn)行抽氣，以獲得和維持真空的裝置。真空泵和其他設(shè)備（如真空容器、真空閥、真空測(cè)量?jī)x表、連接管路等）組成真空系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于電子、冶金、化工、食品、機(jī)械、醫(yī)藥、航天等部門(mén)。按真空泵工作原理，基本上分為氣體輸送泵和氣體捕集泵兩種類(lèi)型。氣體輸送泵包括： 1、液環(huán)真空泵 2、往復(fù)真空泵 3、旋片真空泵 4、定片真空泵5、滑閥真空泵 6、余擺線真空泵 7、干式真空 泵 8、羅茨真空泵 9、分子真空泵10、牽引真空泵 11、復(fù)合式真空泵 12、水噴射真空泵 13、氣體噴射泵 14、蒸汽噴射泵 15、擴(kuò)散泵等氣體捕集泵包括：吸附泵和低溫泵等。 首先介紹幾種常見(jiàn)泵及其特點(diǎn)： 22主要用來(lái)抽除空氣和其他有一定腐蝕性、不溶于水、允許含有少量固體顆粒的氣體。廣泛用于食品、紡織、醫(yī)藥、化工的行業(yè)的真空蒸發(fā)、濃縮、浸漬、干燥的工藝過(guò)程中。該泵具有真空度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、工作可靠、維護(hù)方便的特點(diǎn)。 2具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕 、噪音低、振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)。它適用于作擴(kuò)散泵的前級(jí)泵，而且更適用于精密儀器配套和實(shí)驗(yàn)室使用。例如 :質(zhì)譜儀器、冰箱流水線、真空冷凍干燥機(jī)等。 可以在任意入口壓強(qiáng)下工作，已普遍應(yīng)用于食品的真空包裝，塑料工業(yè)的真空吸塑成形。印刷行業(yè)的紙張輸送、真空夾具、以及真空吸引等。 列水環(huán)式真空泵主要用于粗真空、抽氣量大的工藝過(guò)程中。它主要用來(lái)抽除空氣和其他無(wú)無(wú)腐蝕、不溶于水、含有少量固體顆粒的氣體，以便在密閉容器中形成真空。所吸氣體允許混有少量液體。它廣泛應(yīng)用于機(jī)械、醫(yī)藥、 =食品、石油化工購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 2 等行業(yè)中 。 羅茨真空泵是一種旋轉(zhuǎn)式變?nèi)菡婵毡庙氂星凹?jí)泵配合方可使用在較寬的壓力范圍內(nèi)有較大的抽速對(duì)被抽除氣體中含有灰塵和水蒸氣不敏感廣泛用于冶金、化工、食品、電子鍍膜等行業(yè)。 本次設(shè)計(jì)的羅茨真空泵是根據(jù)我國(guó)的實(shí)際生產(chǎn)情況以及現(xiàn)有的技術(shù)水平，綜合國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，本著高效率，低成本的原則，自行設(shè)計(jì)的。廣泛應(yīng)用與真空冶金、真空脫氣、真空鍍膜以及空間模擬、低密度風(fēng)洞等裝置中抽除非腐蝕性氣體，還可用與醫(yī)藥、食品、電子、化工等工業(yè)的蒸餾、蒸發(fā)、干燥等生產(chǎn)過(guò)程。 該機(jī)器的主要機(jī)構(gòu)為：主軸電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，軸上有一對(duì)“ 8”字型轉(zhuǎn)子在泵殼中作等速反向旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生吸氣和排氣作用。由于此次設(shè)計(jì)缺少大量資料給設(shè)計(jì)制造了巨大困難，對(duì)于這次設(shè)計(jì)的不足希望各位老師提出寶貴的意見(jiàn)。 在本次設(shè)計(jì)中得到了宋愛(ài)平 老師 的悉心指導(dǎo)，對(duì)此表示衷心的感謝！同時(shí)也對(duì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中給與我大力幫助和指導(dǎo)的各位老師一并表示感謝！ 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 3 第一章 真空設(shè)備獲得 需要不斷擴(kuò)大的真空領(lǐng)域 在 21世紀(jì)，真空的需求是增長(zhǎng)還是減少 ?今后的發(fā)展趨勢(shì)又將如何 ?這主要取決于真空應(yīng)用的領(lǐng)域是否增加，需求是否增長(zhǎng)。 在 20 30 年前，真空書(shū)籍中就指出：真空技術(shù)的應(yīng) 用，一是靠壓力差，二是通過(guò)空間的電子或分子排除干擾，三是降低粒子撞擊表面的次數(shù)。用于各自的需求不同，所需的真空度當(dāng)然也就不同了。所謂排除空間障礙物，即粒子的平均自由程要比裝置的特征尺寸長(zhǎng)。真空蒸發(fā)、電子管和加速器就是利用了真空的這一特點(diǎn)。除大功率的電子管外，其他大部分做成固體元件，這樣就不再需要真空了。暖水瓶是真空技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾獞?yīng)用，如果以后能生產(chǎn)出優(yōu)良的絕熱材料，且很便宜，那么真空在暖水瓶的生產(chǎn)過(guò)程中將會(huì)失去作用。從降低表面粒子入射頻率的必要性看，超高真空技術(shù)定會(huì)得到發(fā)展，它可使表面長(zhǎng)時(shí)間地維 持其清潔。目前，真空技術(shù)的應(yīng)用的特點(diǎn)是：利用真空環(huán)境來(lái)研制一些新材料和新工藝。使真空應(yīng)用領(lǐng)域得到進(jìn)一步擴(kuò)大，例如超微粉和納米顆粒的制作以及固體元件的工藝開(kāi)發(fā)。另一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域是為了減少化學(xué)反應(yīng)過(guò)程和核聚變反應(yīng)中的不純物，有時(shí)也要利用真空。真空室的器壁本身與反應(yīng)過(guò)程有著極其密切地關(guān)系。 人們對(duì)真空的需求將會(huì)擴(kuò)大。如日本三井物產(chǎn)公司把鉛摻入鋁中，然后用高溫使鋁蒸發(fā)，利用這種方法煉鋁就會(huì)擴(kuò)大對(duì)真空泵的需求。因此，對(duì)于真空設(shè)備廠來(lái)說(shuō)將會(huì)有一個(gè)很大的真空泵的銷(xiāo)售市場(chǎng)。過(guò)去煉鋁采用電解法，現(xiàn)正在研究熔爐還原法。在 熔爐內(nèi)還原時(shí)，由于耐火材料與鋁的混合，使分離非常困難。如果把熔爐中出現(xiàn)的含有鋁的不純物溶解于鉛溶液中就可以對(duì)含鋁的鉛和不純物進(jìn)行分離。利用真空可以分離由此形成的鋁鉛混合物。由此可見(jiàn)，新工藝的出現(xiàn)，就會(huì)直接影響到真空行業(yè)，對(duì)真空的需求也會(huì)隨之急劇增加。前幾年我國(guó)真空煉鎂工藝的出現(xiàn)，曾一度使真空設(shè)備廠產(chǎn)的滑閥泵和羅茨泵供不應(yīng)求。造成畸形發(fā)展。但這也說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題，即新工藝、新材料等出現(xiàn)，勢(shì)必要帶動(dòng)真空產(chǎn)業(yè)等發(fā)展。 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 4 在 2l 世紀(jì)，表面處理在內(nèi)的表面技術(shù)成為相當(dāng)大的一個(gè)真空應(yīng)用領(lǐng)域。因?yàn)槿藗儗?duì)材料可靠性的要求， 尤其對(duì)表面技術(shù)的應(yīng)用定會(huì)有所增長(zhǎng)。現(xiàn)在人們都喜歡用防銹、防氧化的材料。鋁合金雖己生產(chǎn)出來(lái)了，但就原有工藝稍加改進(jìn)，就會(huì)在性能上大有改觀，如用氧化膜將材料與大氣隔開(kāi)，就能滿足用戶上述的要求。這種情況，只要提示一下與真空廠家合作就能開(kāi)拓一個(gè)相當(dāng)可觀的市場(chǎng)。又如過(guò)去作超純鋁箔的方法很費(fèi)事，又要把真空設(shè)備應(yīng)用到這個(gè)項(xiàng)目的生產(chǎn)過(guò)程中去，就一定會(huì)產(chǎn)生更好地超純鋁箔來(lái)。如果真空廠家能積極地參與到這一應(yīng)用領(lǐng)域中去，人們對(duì)真空的需求自然會(huì)大大加強(qiáng)。 今后電子技術(shù)領(lǐng)域?qū)φ婵盏男枨笠矔?huì)繼續(xù)有所增長(zhǎng)。由于真空是個(gè)很純凈的空 間，而電子元件的生產(chǎn)工藝也需要純凈，因此真空是制作電子元件的理想環(huán)境。如分子束外延，半導(dǎo)體產(chǎn)品多是在真空狀態(tài)中進(jìn)行的。 搞分子束外延似乎都在以超大規(guī)模集成電路為目標(biāo)。要想達(dá)到這一目標(biāo)就要求有非常微細(xì)的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，最大的障礙就是灰塵。如果一系列的操作都能在真空中進(jìn)行，從底片進(jìn)入真空室到最終處理完成也在真空中進(jìn)行是最理想的。如何去掉灰塵，首先是避免人與元件的直接接觸。但真空設(shè)備不一定都是干凈的。一般認(rèn)為放氣、排氣或者切換開(kāi)關(guān)時(shí)就會(huì)揚(yáng)起灰塵，所以還是存在一定的問(wèn)題。有時(shí)也需要給裝置搞一個(gè)清潔的表面 ，清潔的表面是極其容易受污染對(duì)，當(dāng)必須使表面維持清潔狀態(tài)的時(shí)候，有一個(gè)受到控制的氣體環(huán)境往往比處于超高真空狀態(tài)更為理想。為了充入某種氣體以保證清潔度，就要在充分處理本底之后，再充入干凈的氣體。例如在濺射成膜時(shí)的真空度并不高。然而充入氣體之前的本底壓力則對(duì)膜的質(zhì)量有很大的影響，所以濺射裝置必須給創(chuàng)造一個(gè)良好的本底真空度。 有時(shí)由于充入其它氣體，而使得真空度略有下降，但就在這種真空度稍有改變的情況下，也可以進(jìn)行同樣的操作。真空技術(shù)不僅僅建立狹義上的真空，而且制作高純氣體，再受控制的環(huán)境下維持所需表面，這 也是真空技術(shù)的應(yīng)用。如果這樣考慮，真空技術(shù)的應(yīng)用也就更廣泛了。 真空設(shè)備似乎可以作為工具使用。人們隨著對(duì)高級(jí)產(chǎn)品的需求，也迫切需要真空技術(shù)更加簡(jiǎn)便，并可應(yīng)用于高新技術(shù)領(lǐng)域。因此，在 21 世紀(jì)真空技術(shù)將會(huì)繼續(xù)得到發(fā)展。 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 5 真空技術(shù)在能源方面的應(yīng)用 最近，人們對(duì)能源危機(jī)的關(guān)注已逐漸淡薄，但如何根本問(wèn)題并沒(méi)有得到解決。能源問(wèn)題是一個(gè)長(zhǎng)期地、不容樂(lè)觀地重要問(wèn)題。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀點(diǎn)看，要研究用新能源代替舊能源。如太陽(yáng)能利用技術(shù)，在不久的將來(lái)，有可能達(dá)到實(shí)用化。日本曾提出到 1990 年，總能源的需要量的 2將由新能源代替。將核聚變裝置列為 2在各國(guó)都在進(jìn)行太陽(yáng)熱利用技術(shù)。典型的太陽(yáng)熱利用技術(shù)即對(duì)太陽(yáng)熱發(fā)電系統(tǒng)的研究。 日本于 1981 年在香川縣建成了第一座 1太陽(yáng)熱實(shí)驗(yàn)發(fā)電廠。采用塔式聚光和曲面聚光兩種方式。這兩種方式的額定輸出均為 1000美國(guó)、法國(guó)、俄羅斯、德國(guó)、西班牙及意大利等國(guó)都將太陽(yáng)熱發(fā)電廠的研究開(kāi)發(fā)列入了國(guó)家計(jì)劃。這些工廠的容量為 50010已建成應(yīng)用。 太陽(yáng)熱發(fā)電系統(tǒng)是由聚熱裝置、熱傳輸管、蓄熱裝置、發(fā)電機(jī)和計(jì)量控制裝置所組成。 太陽(yáng)熱發(fā)電的聚熱溫度范圍很寬，約為 150 550 。要想獲得 150 以上的熱能，就必須有聚光裝置。聚光的方式有很多種，但多數(shù)都采用反射鏡。鏡面材料多使用銀和鋁等。表面鏡由于膜面暴露在大氣之中，受氧化和摩擦等因素的影響，會(huì)使反射率較低。黑面鏡的缺陷是在于基板和膜面的界面上，發(fā)生污染。 近來(lái)，由于高分子材料制作的軟鏡具有重復(fù)性好、透過(guò)率高、能大量生產(chǎn)、成本低等特點(diǎn)，而倍受重視。 選擇吸收面對(duì)有效利用太陽(yáng)能極為重要。在選擇吸收面的制作上，采用了真空技術(shù)。高溫聚熱裝置中采用了聚熱管。為防止由聚 熱管造成的對(duì)流損失，用透明玻璃管覆蓋在聚熱管外面，玻璃管內(nèi)保持真空狀態(tài)。 下面將按原理把選擇吸收面的光吸收選擇性，分類(lèi)說(shuō)明如下： (1)利用半導(dǎo)體膜的譜帶之間的遷移而產(chǎn)生基礎(chǔ)吸收。 在紅外線領(lǐng)域具有高反射率的金屬表面上，涂上一層吸收波長(zhǎng)為 1 3的半導(dǎo)體膜，就制成了選擇吸收面。用 種結(jié)構(gòu)的膜，它可吸收陽(yáng)光轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽粚?duì)紅外線則呈透明體。購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 6 由于金屬表面的作用使得輻射率變小，可以更有效地利用太陽(yáng)能。由于 高，涂上 太陽(yáng)光的吸收率變好。 (2)利用薄模干涉形成減反射效應(yīng)。 在基板上制成具有高反射率的金屬膜，在膜上疊加干涉濾光鏡。干涉濾光鏡由電介質(zhì)膜 +半透明金屬膜 +電介質(zhì)膜所組成。像這樣結(jié)構(gòu)的膜，可見(jiàn)光在電介質(zhì)膜中被吸收，而紅外線透過(guò)干涉濾光鏡被金屬膜面反射而使輻射率變小。 采用這種方式的選擇吸收面的例子如： O 利用光干涉效應(yīng)的單層膜一耐溫性極好的金屬碳化物，金屬氮化物，如 做成 槽型拋物面鏡收集器 (帶有 。 (3)利用表面和膜結(jié)構(gòu)形成的反射特性與波長(zhǎng)的相互關(guān)系。 在加工成深溝和棱角的表面上，垂直入射的太陽(yáng)光，在溝與棱角的間隙中，經(jīng)多次反射而被吸收。 這種面會(huì)因高溫加熱而引起性能劣化，其原因可能由于蒸發(fā)、熱分解、熱膨脹造成的剝離和表面成份變化，紫外線照射引起的化學(xué)反應(yīng)或機(jī)械損傷等因素造成的。 太陽(yáng)光利用技術(shù)，也就是利用太陽(yáng)光來(lái)發(fā)電，它是通過(guò)太陽(yáng)電池吸收陽(yáng)光，先變?yōu)橹绷麟娫俎D(zhuǎn)換為交流電加以利用的。 太陽(yáng)電池就是將陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿脑?這種太陽(yáng)光利用技術(shù)，過(guò)去僅被用在宇宙衛(wèi)星、臺(tái)燈電源和邊遠(yuǎn)地區(qū)的通訊電源?，F(xiàn)在的價(jià)格仍較高 (日本資料報(bào)道于 1984年時(shí)其價(jià)格為 3000日元瓦 )，所以應(yīng)用范圍有限。 如能在太陽(yáng)能電池的主體材料上加以研究和改進(jìn)，降低太陽(yáng)能電池的成本，改進(jìn)制作太陽(yáng)電池生產(chǎn)的工藝，這種技術(shù)是會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展的。如日本曾在對(duì) 320200校用裝置， 000中的大容量裝置等進(jìn)行了研究。這些裝置的大部分電力，最終將聯(lián)接到電力系統(tǒng)上去，同現(xiàn)有發(fā)電廠組合運(yùn)行，向形成綜 合電力調(diào)配系統(tǒng)方向發(fā)展。 非晶硅太陽(yáng)電池的制造，如輝光放電分解法，反應(yīng)濺射法，真空蒸發(fā)法等，多采用真空技術(shù)。 輝光放電分解法：將被稀釋的氫和氬等加入到硅烷等低壓氣體中引起輝光購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 7 放電，在等離子區(qū)分解硅烷，可使非晶硅堆積在低溫基板上。 另一種是反應(yīng)濺射法：把結(jié)晶硅作為陰極，在 1010上高壓使其放電。因放電產(chǎn)生正離子轟擊陰極，陰極材料就被濺射出來(lái)。如果在陰極附近安置一塊低溫基板，基板上將堆積起非晶硅膜。 太陽(yáng)電池不僅要求高效、廉價(jià)和大面積等特點(diǎn)，而且要求暴 露在自然條件下具有良好的穩(wěn)定性。 非晶硅的優(yōu)點(diǎn)很多，能在玻璃、不銹鋼、塑料等基板上作成大面積廉價(jià)的薄膜；比結(jié)晶硅光吸收系數(shù)大，能帶寬度比結(jié)晶硅寬。 核聚變是人類(lèi)未來(lái)的可靠能源，它的實(shí)現(xiàn)是全世界人們的愿望。目前，世界上最先進(jìn)的磁場(chǎng)封閉式托卡馬克型核聚變裝置，很多國(guó)家都在開(kāi)發(fā)研制。美國(guó)正在研制 洲共同體制作 羅斯研制 T 15型，日本研制 大型聚變裝置的建造和運(yùn)行，大大推動(dòng)了高新技術(shù)的開(kāi)發(fā)，特別是真空技術(shù)、低溫技術(shù)、磁體技術(shù)、大功率 脈沖電源技術(shù)和射頻加熱技術(shù)以及遙控處理技術(shù)等。 核聚變裝置的真空室用來(lái)長(zhǎng)時(shí)間包容高溫等離子體。例如歐洲聯(lián)合環(huán) 容積為 200縫總長(zhǎng)達(dá)8000m。這種真空室漏氣率很低，在室溫和 500 時(shí)要滿足 3000余年滲入真空室l 升氣體的極微小的漏率?？煽鼐圩冄b置用的高真空泵采用渦輪分子泵和低溫泵，前者用于檢漏，后者則用于抽排聚變反應(yīng)廢氣的主泵。工作于 具有活性炭吸附劑的低溫泵，所吸留的廢氣中，除了氘氚核反應(yīng)產(chǎn)物氦灰外，還有大量未能參與核反應(yīng)的氘和氚。把 回收后的氘和氚再注入到大環(huán)真空室中，把除氚外的雜質(zhì)氣體按環(huán)保要求排放出去。 這種裝置的研究，可通過(guò)國(guó)際合作攻關(guān)，人類(lèi)有望在 2l 世紀(jì)中期建成氘一氚核聚變示范電站，最終目標(biāo)是提供市場(chǎng)銷(xiāo)售用電的核聚變發(fā)電站，為 2l 世紀(jì)的新能源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 等離子體科學(xué)技術(shù)和真空科學(xué)技術(shù)將會(huì)得到協(xié)同發(fā)展，并將為探索宇宙結(jié)構(gòu)和物質(zhì)起源等重大基礎(chǔ)科學(xué)研究中起著重要的作用。 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 8 空泵市場(chǎng)各類(lèi)泵設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀 真空泵是一個(gè)量大面廣的產(chǎn)品，產(chǎn)量很大，產(chǎn)值不高，但它確實(shí)是一個(gè)直接影響到真空成套設(shè)備性能質(zhì)量的 必不可少的基礎(chǔ)產(chǎn)品。真空泵的市場(chǎng)根據(jù)用戶的需要而發(fā)生動(dòng)態(tài)變化。市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力來(lái)自于半導(dǎo)體工業(yè)的迅速發(fā)展以及干泵和分子泵應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴(kuò)大。 目前，全球真空泵市場(chǎng)的年銷(xiāo)售額約 20億美元，年增長(zhǎng)率在 7%左右。 我國(guó)生產(chǎn)真空泵的廠家很多，全部真空泵的年銷(xiāo)售額大約在 元左右，僅相當(dāng)于美國(guó) 司一家真空泵的年銷(xiāo)售額。通過(guò)對(duì)全球真空泵市場(chǎng)的分析我們可以看出，各類(lèi)真空泵的市場(chǎng)及應(yīng)用領(lǐng)域都在不斷變化和發(fā)展。我國(guó)真空泵制造業(yè)有著悠久的歷史和雄厚的基礎(chǔ)，國(guó)產(chǎn)真空泵已經(jīng)在各個(gè)不同領(lǐng)域得到應(yīng)用 并經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，有些泵還出口國(guó)外，得到國(guó)外用戶的認(rèn)可并受到好評(píng)，應(yīng)該說(shuō)我國(guó)真空泵制造業(yè)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)仍然有著巨大的發(fā)展空間 。 雖然水環(huán)真空泵屬于粗真空泵，但在我國(guó)的石油、化工、電力、輕紡、造紙、醫(yī)藥等領(lǐng)域仍然有著很大的市場(chǎng)。在國(guó)外，水環(huán)泵的銷(xiāo)售額占全部真空泵市場(chǎng)的 14%，僅次于干泵，所以 公司都在我國(guó)投資建廠或建立銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)，不斷擴(kuò)大在我國(guó)的市場(chǎng)份額。由于水環(huán)泵大部分是鑄件，加工要求也不高，屬勞動(dòng)密集型產(chǎn)品，所以國(guó)產(chǎn)水環(huán)泵在價(jià)格上有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，關(guān)鍵 是要改進(jìn)設(shè)計(jì)，縮小體積，減輕重量，提高效率，降低能耗。 滑閥泵是油封式真空泵的一種。由于滑閥泵比較耐用、可靠，國(guó)內(nèi)外各種真空爐、鍍膜機(jī)以及干燥、浸漬等設(shè)備都是用滑閥泵作為前級(jí)泵，但是滑閥泵鑄件重，加工工作量較大，所以國(guó)外各真空廠都在中國(guó)尋找合作伙伴。為了使國(guó)產(chǎn)滑閥泵能夠進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，必須進(jìn)一步降低泵的振動(dòng)噪聲，杜絕噴油和漏油，提高滑閥泵長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性。 隨著真空技術(shù)在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，直聯(lián)旋片泵的需求量越來(lái)越大。由于這種泵數(shù)量很多，加工裝配工作量很 大，價(jià)格又很低，所以有的國(guó)外真空廠商在中國(guó)建立專業(yè)廠。國(guó)產(chǎn)中小型直聯(lián)旋片泵在技術(shù)上已經(jīng)過(guò)關(guān)，價(jià)格又遠(yuǎn)購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 9 比國(guó)外的泵便宜，所以國(guó)產(chǎn)泵仍然有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，關(guān)鍵是要解決軸封漏油以及旋片材料和真空泵油的性能質(zhì)量問(wèn)題，確保直聯(lián)泵在高速、高溫下性能穩(wěn)定和運(yùn)行可靠，同時(shí)還要進(jìn)一步提高國(guó)產(chǎn)直聯(lián)旋片泵抽除水蒸氣的能力。 分子泵在國(guó)外半導(dǎo)體領(lǐng)域里的許多工藝場(chǎng)合是用來(lái)代替低溫泵，尤其是濺射、刻蝕和 裝置都采用復(fù)合分子泵和牽引泵作為主泵。 由于分子泵對(duì)水蒸氣的抽速僅為同口徑低溫泵抽速的四分之一， 所以分子泵的排氣時(shí)間比低溫泵長(zhǎng)。為了提高抽速，國(guó)外在分子泵的入口側(cè)裝一個(gè) 的低溫冷板，稱之為低溫分子泵，水蒸氣被低溫板捕獲，其他氣體則由分子泵抽走。這種低溫分子泵在真空鍍膜裝置上應(yīng)用，既提高了生產(chǎn)效率又改善了膜層質(zhì)量。隨著我國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)、薄膜產(chǎn)業(yè)和科學(xué)研究事業(yè)迅速發(fā)展，分子泵應(yīng)該是我國(guó)真空泵制造業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。首先，分子泵要從小到大建立完整系列，并研究開(kāi)發(fā)各種復(fù)合分子泵、牽引泵和低溫分子泵，以滿足不同場(chǎng)合的需要。 國(guó)外干式機(jī)械真空泵市場(chǎng)的不斷增長(zhǎng)，其主要 驅(qū)動(dòng)來(lái)自于半導(dǎo)體行業(yè)、化學(xué)工業(yè)、薄膜產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。在日本，半導(dǎo)體行業(yè)已全部用干式真空泵代替油封式機(jī)械泵，歐美半導(dǎo)體行業(yè) 45%以上用干式真空泵代替了油封式機(jī)械泵，大大提高了產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。為了滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域和不同工況的要求，國(guó)外有多級(jí)羅茨真空泵、多級(jí)爪式真空泵、螺桿式真空泵、渦旋式真空泵、往復(fù)式活塞真空泵以及渦輪式無(wú)油真空泵等。極限壓力從 1010速?gòu)?20m3/h500m3/h。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)產(chǎn)干泵的應(yīng)用還不足 1%，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體工業(yè)用的干泵全部從國(guó)外進(jìn)口，其價(jià)格十分昂貴。所以，我國(guó)應(yīng)大力 研究開(kāi)發(fā)干泵，使干泵成為我國(guó)真空工業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。 空泵技術(shù)進(jìn)展趨勢(shì) 技術(shù)發(fā)展的原動(dòng)力在于市場(chǎng)的需求。由于真空技術(shù)領(lǐng)域的擴(kuò)展和迅速成長(zhǎng)的高新技術(shù)，國(guó)內(nèi)真空泵市場(chǎng)對(duì)真空泵的技術(shù)水平提出了更高的要求。真空泵的生產(chǎn)企業(yè)必須通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整兩個(gè)途徑來(lái)保住原有市場(chǎng)，進(jìn)而繼續(xù)購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 10 擴(kuò)大市場(chǎng)占有率。 提高真空泵的可靠性，降低振動(dòng)、噪聲，注重真空泵的綜合水平。過(guò)去的若干年，生產(chǎn)廠注重真空泵的主要性能指標(biāo)，比如，極限壓力、抽速等，而忽視真空泵的綜合性能。而現(xiàn)在，產(chǎn)品的可靠性、性能的穩(wěn)定性以及對(duì)環(huán)境不 造成污染逐漸成為用戶購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品時(shí)考慮的主要因素。對(duì)于旋片泵、羅茨泵、滑閥泵等而言要將成熟的可靠性設(shè)計(jì)理念運(yùn)用到真空泵的設(shè)計(jì)中，在可靠性設(shè)計(jì)、可靠性實(shí)驗(yàn)等方面下工夫，以大幅度提高真空泵的可靠性 、 穩(wěn)定性和壽命，保證真空泵能夠在各種工況下長(zhǎng)期可靠的運(yùn)行。同時(shí)通過(guò)采用新技術(shù)、新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)來(lái)降低振動(dòng)、噪聲，解決泵的噴油、漏油問(wèn)題，還用戶一個(gè)清潔環(huán)保的工作環(huán)境。 企業(yè)面對(duì)的永遠(yuǎn)是變化的市場(chǎng)，而我們的真空泵產(chǎn)品卻千篇一律的雷同。產(chǎn)品和市場(chǎng)的不銜接，使我們丟掉了許多機(jī)會(huì)。真空泵的下一步發(fā)展應(yīng)該面向個(gè)性化和多樣 化。所謂個(gè)性化和多樣化就是針對(duì)不同用戶的不同需求，設(shè)計(jì)針對(duì)某一用戶的特定場(chǎng)合的產(chǎn)品，使產(chǎn)品在這一場(chǎng)合應(yīng)用，其特性的發(fā)揮恰倒好處。 盡快形成分子泵和干泵的規(guī)模生產(chǎn)。根據(jù)預(yù)測(cè)，到 2010 年我國(guó)將成為世界上第二大半導(dǎo)體集成電路市場(chǎng)，總需求量約 1000 億塊，達(dá)到 1000 億美元以上的總金額，需要建 30多條大生產(chǎn)線才能滿足需求。 30條生產(chǎn)線所需干式真空泵大約 15000臺(tái)，是目前我國(guó)真空泵年產(chǎn)量的 1 10左右。 國(guó)內(nèi)目前真空獲得設(shè)備仍然以傳統(tǒng)的真空泵為主，主要為旋片真空泵、滑閥真空泵、羅茨真 空泵、蒸汽 流泵、水環(huán)真空泵等，且全部用于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，我國(guó)生產(chǎn)的真空泵用于電子信息產(chǎn)業(yè)不足 1，與日本、歐美等國(guó)相比差距巨大 。 我國(guó)干式真空泵的生產(chǎn)處于剛剛起步階段，在全國(guó) 200多家生產(chǎn)真空泵的企業(yè)中，能夠生產(chǎn)干式真空泵的企業(yè)不足 10家，年產(chǎn)量不足 1000 臺(tái)。沒(méi)有形成批量生產(chǎn)。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的干泵絕大多數(shù)用于實(shí)驗(yàn)室及化學(xué)、醫(yī)藥等領(lǐng)域，用于半導(dǎo)體行業(yè)的很少。 國(guó)內(nèi)飛速發(fā)展的電子信息產(chǎn)業(yè)沒(méi)有有效的刺激國(guó)內(nèi)干式真空泵發(fā)展，而卻成為國(guó)際上真空工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的擴(kuò)張之地。目前國(guó)內(nèi)建成的半導(dǎo)體集成電路生產(chǎn)線，幾乎所有的干 式真空泵 (包括其它真空設(shè)備 )均為進(jìn)口，主要來(lái)自英國(guó)、日購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 11 本、德國(guó)、美國(guó)等。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的干式真空泵進(jìn)入該領(lǐng)域十分艱難，使得干式真空泵這個(gè)未來(lái)真空獲得設(shè)備的主導(dǎo)產(chǎn)品在我國(guó)處于十分困難的境地。 造成 此狀況的主要原因?yàn)楦墒秸婵毡迷谖覈?guó)的起步較晚，剛一起步即面臨國(guó)外已經(jīng)發(fā)展成熟的產(chǎn)品大量進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品除了價(jià)格低外，在加工制造、技術(shù)水平、質(zhì)量狀況等各方面不含有優(yōu)勢(shì)，國(guó)外各國(guó)的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)幾年的較量，已經(jīng)基本瓜分了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，并且站穩(wěn)了腳，國(guó)內(nèi)的干式真空泵生產(chǎn)由于失去了市場(chǎng)的激勵(lì)，沒(méi)有了發(fā)展的動(dòng)力，進(jìn)步緩慢。 業(yè)內(nèi)專家一致認(rèn)為干式真空泵是真空獲得設(shè)備發(fā)展的方向，也是真空獲得手段的 “ 尖端 ” 技術(shù)，我國(guó)的真空泵產(chǎn)業(yè)必須在此領(lǐng)域有所作為，首先進(jìn)入食品、化工、醫(yī)藥等行業(yè)。經(jīng)過(guò)這些市場(chǎng)的培育和鍛煉，進(jìn)而打入半導(dǎo)體行業(yè)。才能使整個(gè)行業(yè)與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展。 目前國(guó)內(nèi)分子泵應(yīng)健全系列并開(kāi)發(fā)多品種，如低溫分子泵、復(fù)合分子泵等，逐漸擴(kuò)展市場(chǎng)。 引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，提升我國(guó)產(chǎn)品的科技含量在其他行業(yè)有成功的經(jīng)驗(yàn)。在發(fā)展真空獲得設(shè)備的高端產(chǎn)品中引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，并很好的消化吸收，將宅譽(yù)速改變我國(guó)產(chǎn)品技術(shù)含量低、質(zhì)量 和技術(shù)水平不能滿足市 場(chǎng)需求的現(xiàn)狀。但苧引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，應(yīng)特別注意兩點(diǎn)：一是重在消化吸收，在此基礎(chǔ)上培育企業(yè)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和創(chuàng)新能力。二是不要重復(fù)盲目引進(jìn)，要瞄準(zhǔn)國(guó)際上當(dāng)代最新技術(shù)，避免引進(jìn)一代，落后一代。引進(jìn)國(guó)外技術(shù)不是目的，而是手段，通過(guò)引進(jìn)技術(shù)最終打造國(guó)產(chǎn)自主品牌。 傳統(tǒng)的真空設(shè)備我們生產(chǎn)了幾十年，在全國(guó)范圍內(nèi)形 成了產(chǎn)品分布的穩(wěn)定格局。但是隨 著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，信息技術(shù)、航空航天、納米科學(xué)等高科技弓 這些高新技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)真空獲得設(shè)備這個(gè)基礎(chǔ)裝備。目前國(guó)內(nèi)的狀況是真空泵生產(chǎn)企業(yè)仍然以生產(chǎn)傳 統(tǒng)產(chǎn)品為主 在傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域占領(lǐng) 90以上的市場(chǎng)份額。在高科技領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在技術(shù)水平和質(zhì)量上不能滿足要求， 90以上市場(chǎng)份額由國(guó)外產(chǎn)品占領(lǐng)。國(guó)內(nèi)真空獲得產(chǎn)品與高新技術(shù)的發(fā)展嚴(yán)重脫節(jié)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不盡合理。多數(shù)企業(yè)期望只靠已有的老產(chǎn)品，不斷增加產(chǎn)量而逐年增加利潤(rùn)，這種可能性在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的今天會(huì)越來(lái)越小。在今天的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)格局面前，盡快調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，使其適應(yīng)市場(chǎng)需求才是購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 12 最明智的選擇。 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整一是要不斷推出市場(chǎng)需要的對(duì)路產(chǎn)品，對(duì)真空泵市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，就是要加快各種干式泵、分子泵以及其他高端產(chǎn)品的研制生 產(chǎn)，盡快形成批量 。二是全行業(yè)要形成高、中、低端產(chǎn)品的合理布局，并隨著 市場(chǎng)的變化，不斷調(diào)整，始終保持比較合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)狀態(tài)。 盡管 2003 年真空行業(yè)取得了令人矚目的成績(jī)，但目前的真空泵技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r卻并不樂(lè)觀。全行業(yè)要認(rèn)真分析形勢(shì)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn) ，團(tuán)結(jié)一致，為行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步開(kāi)出一條道路，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出 全行業(yè)應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 真空技術(shù)未來(lái)發(fā)展的期望 對(duì)未來(lái)真空技術(shù)的期望，首先希望廠家能研制出方便耐用的設(shè)備，朝著用戶與廠家相互滿足的方向努力。操作要方便，要縮短運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間或生產(chǎn)周期。因?yàn)?花費(fèi)在抽真空上的時(shí)間非常長(zhǎng)，所以要加以解決。 真空裝置和儀表要高級(jí)化，提高設(shè)備的壽命和精度。希望在太空中建立真空應(yīng)用的工廠。空間站和飛船也會(huì)釋放出自身的氣體，真空并不理想，在空間飛船后 100米以外的地方才能獲得理想的超高真空。要利用微重力條件下宇宙真空環(huán)境，為人類(lèi)服務(wù)。 鋁合金真空裝置可能代替不銹鋼。實(shí)現(xiàn)真空裝置鋁合金化，硬度問(wèn)題利用離子鍍就可以達(dá)到實(shí)用化。 今后的發(fā)展方向，一是向微小化領(lǐng)域 (納米科技和固體元件的研制 )，另一個(gè)是向巨大化的領(lǐng)域 (如核聚變的研究 )，其中在巨大化裝置和使用 多種氣體的真空裝置方面，希望能研制出能夠用于從粘滯流領(lǐng)域到超高真空的寬域型真空泵。希望能研制出不經(jīng)烘烤的超高真空裝置或者烘烤 100 就可以了?？傊苑奖阌脩舻牟僮鳛槌霭l(fā)點(diǎn)，得到全世界用戶對(duì)歡迎。 我們希望 21 世紀(jì)中真空科學(xué)與技術(shù)取得更新的成就。真空行業(yè)得到更大的發(fā)展。 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 13 第二章 羅茨真空泵的介紹 茨真空泵的術(shù)語(yǔ)和定義 （ 1）抽氣速率 當(dāng)泵裝有標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)罩并按規(guī)定條件工作時(shí)，從試驗(yàn)罩流過(guò)的氣體流量與在試驗(yàn)罩上指定位置測(cè)得的平衡壓力之比，簡(jiǎn)稱抽速，單位 L/s。 （ 2）極限壓力 泵裝有標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)罩并按規(guī)定條件工作，在不引入氣體正常工作的情況下，趨向穩(wěn)定的最低壓力，單位為 （ 3）最大允許壓差 最大允許壓差是指泵入口壓力等于或低于 時(shí)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 1h，不發(fā)生故障所允許的出口壓力與入口壓力差值的最大值，單位為 （ 4）零流量最大壓縮比 零流量壓縮比0體流量為零時(shí)，前級(jí)真空管路中的壓力與入口壓力之比，該壓縮比的最大值用驗(yàn)氣體為非可凝性氣體，一般指空氣。 茨真空泵的型式和基本參數(shù) （ 1）普通羅茨真空泵的型式 圖 2號(hào)示意圖 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 14 （ 2）標(biāo)記示例 1）名義抽氣速率為 150L/記為： 2）名義抽氣速率為 300L/記為： ）名義抽氣速率為 600L/記為： 3）基本參數(shù) 一般型及帶溢流閥型泵的基本參數(shù)應(yīng)符合表 2 2的基本參數(shù) 氣冷式泵的基本參數(shù)符合表 2買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 15 表 2冷式泵的基本參數(shù) （ 4） 00低噪聲氣冷羅茨真空泵的簡(jiǎn)介 在各個(gè)行業(yè)中為了實(shí)現(xiàn)無(wú)污染的真空獲得環(huán)境，需要把多臺(tái)氣冷羅茨真空泵與普通羅茨真空泵組合起來(lái)進(jìn)行抽氣。但氣冷羅茨真空泵及由其組成的機(jī)組在運(yùn)行時(shí)噪聲較大，影響了一些模擬實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行以及工作人員的身心健康。 00低噪聲氣冷羅茨真空泵通過(guò)研究一種保證在工作過(guò)程中既要使排 出口及兩側(cè)返冷氣口的高壓氣體在回流是對(duì)低壓氣體的沖擊小又能保證有充分的反冷氣時(shí)間的轉(zhuǎn)子線型以及控制由于轉(zhuǎn)子在工作過(guò)程中的熱膨脹和軸承游隙引起的轉(zhuǎn)子徑向和軸向的列和間隙。如圖 2 200低噪聲氣冷羅茨真空泵采用如下扭葉轉(zhuǎn)子型線，轉(zhuǎn)子的截面型線由圓弧 - 擺線 - 漸開(kāi)線- 圓弧 - 圓弧等多段曲線組成，以達(dá)到具有高壓縮比的效果；并通過(guò)確定合理的轉(zhuǎn)子扭角以及轉(zhuǎn)子導(dǎo)程，以達(dá)到合適的返冷氣時(shí)間，提高高壓差下的工作穩(wěn)定性；同時(shí)，采用兩扭葉轉(zhuǎn)子，可縮小其軸向錯(cuò)位，以保證轉(zhuǎn)子在工作過(guò)程中的安全、高 效、可靠。 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 16 圖 2子扭轉(zhuǎn)角的確定 圖 2維參數(shù)化造型 （ 5）兩葉與多葉轉(zhuǎn)子氣冷式羅茨真空泵型線分析 氣冷式羅茨真空泵的型線可以由漸開(kāi)線、圓弧、擺線或由其組合而成。雖然漸開(kāi)線型的容積利用系數(shù)稍大于圓弧擺線，但從泵的抽數(shù)和實(shí)際利用效率來(lái)看，則圓弧擺線型轉(zhuǎn)子要高一些。本文研究的則是兩葉、三葉、四葉圓弧排線轉(zhuǎn)子的型線。 本文先建立擺線的參數(shù)方程來(lái)確定轉(zhuǎn)子的形狀（如圖 2 2示）。并且通過(guò)對(duì)不同葉數(shù)下的容積利用系數(shù) 的分析，來(lái)確定二者之間的關(guān)系。就圓弧擺線轉(zhuǎn)子來(lái)說(shuō)，葉數(shù)越多， c 值越大，容積利用系數(shù) 越大，則理論抽速就越大，泵的效率也就越高（三種葉片的 線見(jiàn)圖 2同時(shí)，葉數(shù)增加，封閉工作腔的容積會(huì)變小，進(jìn)氣及反流產(chǎn)生的噪聲也就越小。 其中 , 2 （圖 2 m 轉(zhuǎn)子外圓半徑（圖 2 R 為擺線形成的節(jié)圓半徑（圖2 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 17 圖 2始位置 圖 2轉(zhuǎn)一定角度后的位置 圖 2 積利用系數(shù)示意 圖 2種轉(zhuǎn)子型線 線 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 18 茨真空泵的技術(shù)要求 （ 1）泵應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，并按照經(jīng)規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖樣及技術(shù)文件制造。 （ 2） P）型泵必須有前級(jí)泵為其預(yù)抽真空，它不能單獨(dú)使用； 泵可單獨(dú)使用，直排大氣。 （ 3）泵配用油封機(jī)械真空泵作前級(jí)泵時(shí)，則不適于抽除含氧氣量過(guò)高、有爆炸性的、對(duì)黑色金屬有腐蝕性的、與真空泵油起化學(xué)反應(yīng)和含有塵埃的氣體。 （ 4） 在帶試驗(yàn)罩的條件下， P）型泵啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn) 30后，應(yīng)達(dá)到圖 2般 3應(yīng)達(dá)到圖 2 （ 5）本標(biāo)準(zhǔn)不考核抽氣速率。如需測(cè)量抽速， P）型泵必須配置相應(yīng)的前級(jí)泵，并注明前級(jí)泵的型號(hào)和規(guī)格。 （ 6） P）型泵的其他性能應(yīng)符合圖 2規(guī)定； （ 7）泵工作的環(huán)境溫度為 405 。 （ 8）泵應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，轉(zhuǎn)子不得有撞擊聲，不應(yīng)有雜音。 （ 9）泵 的動(dòng)密封不允許有漏油現(xiàn)象。 （ 10）泵的外表面應(yīng)油漆光潔，緊固件及其他外露加工表面應(yīng)做防銹處理。 （ 11）泵應(yīng)無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間 2500h。 （ 12）泵出廠必須帶有必要的備件和專用工具。 （ 13）在用戶遵守泵的運(yùn)輸、保管、安裝、使用維護(hù)的條件下，從制造廠發(fā)貨日期起一年內(nèi)，泵因制造質(zhì)量不良發(fā)生損壞而不能正常工作時(shí)，制造廠應(yīng)為用戶免費(fèi)修理或更換。 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 19 第三章 羅茨真空泵的總體設(shè)計(jì) 羅 茨真空泵（簡(jiǎn)稱羅茨泵）是一種旋轉(zhuǎn)式變?nèi)菡婵毡?。它是由羅茨鼓風(fēng)機(jī)演變而來(lái)的。根據(jù)羅茨真空泵工作范圍的不同，又分為直排大氣的低真 空羅茨泵；中真空羅茨泵（又稱機(jī)械增壓泵）和高真空多級(jí)羅茨泵。一般來(lái)說(shuō)，羅茨泵具有以下特點(diǎn)： （ 1） 在較寬的壓強(qiáng)范圍內(nèi)有較大的抽速； （ 2） 起動(dòng)快，能立即工作； （ 3） 對(duì)被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感 ，泵腔內(nèi)氣體垂直流動(dòng)，有利于被抽的灰塵或冷凝物的排除 ； （ 4）轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與泵腔之間有間隙，泵內(nèi)運(yùn)動(dòng)無(wú)摩擦； 轉(zhuǎn)子不必潤(rùn)滑，泵腔內(nèi)無(wú)油； （ 5）轉(zhuǎn)子形狀對(duì)稱， 振動(dòng)小， 選擇高精度的齒輪傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)噪音低 轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡條件較好，沒(méi)有排氣閥； （ 6） 驅(qū)動(dòng)功率小，機(jī)械摩擦損失小； （ 7） 結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小 ， 通常選臥式結(jié)構(gòu) ； （ 8） 運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用低。 因此，羅茨泵在冶金、石油化工、造紙、食品、電子工業(yè)部門(mén)得到廣泛的應(yīng)用。 在泵腔內(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，由傳動(dòng)比為 1的一對(duì)齒輪帶動(dòng)作彼此反向的同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)子之間，轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)壁之間，保持有一定的間隙，可以實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速運(yùn)行。由于羅茨泵是一種無(wú)內(nèi)壓縮的真空泵，通常壓縮比很低，故高、中真空泵需要前級(jí)泵。羅茨泵的極限真空除取決于 羅茨真空泵 本身結(jié)構(gòu)和制造精度外，還取決于前級(jí)泵的極限真空。為了提高泵的極限真空度，可將羅茨泵串聯(lián)使用。 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 20 茨真空泵的總體構(gòu)成 此次設(shè)計(jì)的羅茨真空泵是參照國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，揚(yáng)長(zhǎng)避短，而設(shè)計(jì)出來(lái)的。 羅茨 真空 泵的工作原理與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間 ，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后 以，在泵腔內(nèi)氣體沒(méi)有壓縮和膨脹。 但當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過(guò)排氣口邊緣， 于排氣側(cè)氣體壓強(qiáng)較高，則有一部分氣體返沖到空間 氣體壓強(qiáng)突然增高。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，氣體排出泵 。 如圖 3° 轉(zhuǎn)到 180° 的抽氣過(guò) 程。在 0° 位置時(shí)（圖中 a），下轉(zhuǎn)子從泵入口封入 轉(zhuǎn)到 45° 位置時(shí)（圖中 b），該腔與排氣口相通。由于排氣側(cè)壓強(qiáng)較高，引起一部分氣體返沖過(guò)來(lái)。當(dāng)轉(zhuǎn)到 90° 位置時(shí)（圖中 c），下轉(zhuǎn)子封入的氣體，連同返沖的氣體一起排向泵外。這時(shí)，上轉(zhuǎn)子也從泵入口封入 轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)到 135° 時(shí)（圖中 d），上轉(zhuǎn)子封入的氣體與排氣口相通，重復(fù)上述過(guò)程。 180° （圖 e）位置和 0° 位置是一樣的。轉(zhuǎn)子主軸旋轉(zhuǎn)一周共排出四個(gè) 圖 3作過(guò)程 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 21 目前國(guó)內(nèi)外的羅茨泵，多數(shù)為臥式結(jié)構(gòu)，泵的進(jìn)氣口在上，排氣口在下，這種臥式結(jié)構(gòu)重心低，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性好。羅茨真空泵的兩個(gè)轉(zhuǎn)子是通過(guò)一對(duì)高精度的齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)其相對(duì)同步旋轉(zhuǎn)的。如圖 3 圖 3茨泵剖面示意圖 密封圈 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 22 泵的傳動(dòng)多為直聯(lián)式的，大泵則有皮帶傳動(dòng)的。電動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)齒輪，多設(shè)在轉(zhuǎn)子軸的兩側(cè)，安裝拆卸方便。主動(dòng)軸傳遞的扭矩較大，軸要有足夠的強(qiáng)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(dòng)軸外伸部分、兩個(gè)轉(zhuǎn)子的軸承與泵腔之間設(shè)有動(dòng)密封，泵腔與各端蓋設(shè)有靜密封。 動(dòng)機(jī)的選擇 羅茨泵泵腔內(nèi)無(wú)摩擦，轉(zhuǎn)子可高速 運(yùn)轉(zhuǎn)，一般為 15003000r/且不必用油潤(rùn)滑，可實(shí)現(xiàn)無(wú)油清潔的抽氣過(guò)程。泵的潤(rùn)滑部位僅限于軸承和齒輪，以及動(dòng)密封處。羅茨泵沒(méi)有往復(fù)運(yùn)動(dòng)不見(jiàn)，故可實(shí)現(xiàn)良好的動(dòng)平衡。因此，羅茨泵運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速高，尺寸小可獲得大的抽速。 有關(guān)參數(shù)： 表 3（ 1）容積效率V：V=圍內(nèi)選取，V取 2）幾何抽速