羅茨真空泵

ZJ系列羅茨真空泵，是一種容積式真空泵，又稱(chēng)機(jī)械增壓泵，是目前獲得中、高真空泵的主要抽氣設(shè)備之一，其工作原理與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相似，是利用兩個(gè)8字形轉(zhuǎn)子在泵殼內(nèi)作同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成吸氣和排氣的過(guò)程。
它的優(yōu)點(diǎn)是在較低入口壓強(qiáng)下具有較高的抽氣速率，而且可以達(dá)到相對(duì)高的極限真空。由于該泵直接用于抽氣的主要零件如泵殼、轉(zhuǎn)子和端蓋之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)接觸，所以該泵運(yùn)行性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)費(fèi)用

羅茨真空泵不能單獨(dú)使用，必須有前級(jí)真空泵串聯(lián)，待被抽系統(tǒng)中的壓力被前級(jí)真空泵抽到羅茨真空泵所能承受的入口壓強(qiáng)時(shí)才能開(kāi)始工作，否則將會(huì)因過(guò)載和過(guò)熱而損壞。
二、結(jié)構(gòu)特征
一、ZJ系列的抽氣工作系統(tǒng)是非油封式的，所以可*避免像油封式的真空泵的返油、漏油和油煙污染現(xiàn)象。
二、ZJ系列在較低入口壓力時(shí)具有較高的抽氣速率，但它不能單獨(dú)使用，必須有一臺(tái)前級(jí)真空泵串聯(lián)，待被抽系統(tǒng)中的壓力被前級(jí)真空泵抽到允許的入口壓力時(shí)，才開(kāi)始工作（見(jiàn)圖1）。
三、ZJP系列帶旁通閥除了具有以上結(jié)構(gòu)特征外，它還具有自動(dòng)過(guò)載保護(hù)能力，但它的抽氣性能和ZJ系列相同，也必須先降低前級(jí)壓力，才能獲得一定的抽氣速率和極限壓力。因此，使用ZJP系列真空泵也必須配有前級(jí)真空泵串聯(lián)，待前級(jí)真空泵抽到一定壓力后再開(kāi)始工作（見(jiàn)圖2）。由于不允許在高壓差下工作，所以在使用的同時(shí)必須合理地選用前級(jí)真空泵，并安裝必要的保護(hù)裝置。前級(jí)真空泵一般為油封式機(jī)械泵，如果對(duì)極限真空的要求不高，且被抽對(duì)象含有大量水蒸氣時(shí)，建議采用水環(huán)式真空泵作前級(jí)泵。

四、主要特點(diǎn)：
1.在很寬的壓強(qiáng)范圍（1～1×104Pa）有較大的抽速。
2.泵腔無(wú)油，避免了油蒸汽污染真空系統(tǒng)。
3.振動(dòng)小，噪聲小。
4.機(jī)械摩擦損失小，故驅(qū)動(dòng)功率小。
5.易于維護(hù)和維修，費(fèi)用低，壽命高。
6.可抽除可疑性氣體。
7.不可單獨(dú)使用，必須配置前級(jí)泵。不允許在大氣壓力下啟動(dòng)，待前級(jí)泵將羅茨泵入口壓力抽到允許入口壓力時(shí)方可啟動(dòng)。前級(jí)泵一般為水環(huán)式真空泵，油環(huán)式真空泵，油封式機(jī)械泵等。
8.針對(duì)抽除水蒸汽及有機(jī)溶劑的特點(diǎn)作了改進(jìn)，解決了軸承腔泵油的乳化問(wèn)題。
三、結(jié)構(gòu)原理
一、ZJ系列是利用一對(duì)8字型轉(zhuǎn)子在泵殼中保持一定的間隙，作等速反向旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生吸氣和排氣作用的（見(jiàn)圖3）。
二、ZJP系列帶旁通閥是ZJ系列的派生產(chǎn)品，其工作原理和ZJ系列泵一樣，也是利用一對(duì)8字形的轉(zhuǎn)子在泵腔中保持一定的間隙，作等速反向旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生吸氣和排氣作用，所不同的是ZJP系列泵進(jìn)排氣口通連，在通道上垂直地裝著一個(gè)自重閥，其作用是當(dāng)排氣口和進(jìn)氣口的壓力差和閥的有效作用面積的乘積超過(guò)閥頭的自重時(shí),閥頭就自動(dòng)頂開(kāi)閥座，使排氣口和進(jìn)氣口的壓力差始終保持在一個(gè)可控制的數(shù)值范圍內(nèi)，這個(gè)數(shù)值就是根據(jù)該泵所設(shè)計(jì)的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)的允許較高壓力差值。因此，這種閥實(shí)際上就是一種過(guò)載自動(dòng)保護(hù)閥（見(jiàn)圖4）

三、轉(zhuǎn)子被支撐在泵殼側(cè)面端蓋的滾動(dòng)軸承中，依靠一對(duì)可調(diào)節(jié)的同步齒輪使兩個(gè)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)始終保持相對(duì)位置，而轉(zhuǎn)子與端蓋之間的端面間隙是靠固定端軸承座下的可調(diào)金屬墊片來(lái)保證的，從而使轉(zhuǎn)子在工作時(shí)因受熱而產(chǎn)生的軸向膨脹只影響轉(zhuǎn)子一端的間隙。
四、端蓋內(nèi)的四組內(nèi)軸封是為了防止兩側(cè)潤(rùn)滑油滲入泵腔內(nèi)，出軸處油封是為了防止氣體漏入泵內(nèi)。
五、為減少溫升，除較小的兩個(gè)規(guī)格外，其余均裝有齒輪箱冷卻器和出軸油封冷卻器。
六、電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過(guò)聯(lián)軸器傳給主動(dòng)軸，再通過(guò)同步齒輪傳給從動(dòng)軸。
七、ZJ、ZJP系列均為臥式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用聯(lián)軸器與法蘭式電動(dòng)機(jī)直聯(lián)。
四、工作原理
羅茨泵的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5。在泵腔內(nèi)，有一對(duì)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，故需要前級(jí)泵。羅茨泵的極限真空除取決于泵本身結(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)使用羅茨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)，被抽氣體從吸氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間VO內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后VO空間是全封閉狀態(tài)，所以，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，VO空間與排氣側(cè)相通時(shí)，由于排氣側(cè)氣體壓強(qiáng)較高，則有一部分氣體反沖到空間VO中去，使氣體壓強(qiáng)突然增高。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，氣體排出泵外。