渦旋真空泵動(dòng)渦旋盤結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

2020-03-06 黃 英 東北大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院

渦旋真空泵動(dòng)渦旋盤結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

1、單面動(dòng)渦旋盤與雙面動(dòng)渦旋盤的比較

  單面和雙面為動(dòng)渦旋盤上兩面是否都有渦旋齒而言,動(dòng)渦旋盤上只有一面有渦旋齒為單面渦旋泵,動(dòng)渦旋盤上兩面都有渦旋齒為雙面渦旋泵。目前國內(nèi)廠家的產(chǎn)品都為雙面設(shè)計(jì),國外廠家的產(chǎn)品大多為單面設(shè)計(jì)。

  與單面相比,雙面渦旋泵有較高的抽速和自平衡軸向力的優(yōu)點(diǎn),但是由于很高的結(jié)構(gòu)對(duì)稱性要求,雙面渦旋盤的加工制造比較困難。

  在雙面渦旋真空泵的結(jié)構(gòu)中,動(dòng)渦旋中心要安裝兩個(gè)軸承,軸承和真空室直接相連,即使使用動(dòng)密封,也會(huì)造成返油現(xiàn)象,污染真空環(huán)境和影響極限真空度,要考慮軸承因真空引起的變形,使用真空軸承,軸承長期在真空條件下工作,會(huì)降低軸承的壽命。

  雙面渦旋真空泵中要求曲軸較長,增大了曲軸的加工制造難度和成本,如果曲軸稍有變形,就會(huì)在很大程度上影響側(cè)向間隙,從而影響極限真空度,甚至出現(xiàn)碰齒現(xiàn)象。在單面渦旋真空泵中,軸承可與真空室隔開,清潔度和極限真空度提高;結(jié)構(gòu)簡單,動(dòng)渦旋盤和靜渦旋盤之間容易拆裝,密封條的替換比較容易;曲軸較短,加工制造難度和成本降低。

  由于曲軸沒有穿過動(dòng)、靜渦旋盤,不能用一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)靜渦旋盤處的冷卻風(fēng)扇,需要另設(shè)電機(jī)帶動(dòng)冷卻靜渦旋盤的風(fēng)扇。

  動(dòng)渦旋盤不能自平衡軸向力,主軸受力較復(fù)雜,振動(dòng)較大,降低軸承壽命。

2、單頭渦旋齒和多頭渦旋齒的區(qū)別

  單頭渦旋齒渦旋盤,在需要較高清潔度和極限真空度時(shí)具有顯著的優(yōu)勢,與多頭渦旋齒相比,單頭渦旋齒的特點(diǎn)如下:

 、俟ぷ髑粩(shù)少,吸氣量小。

  ②渦旋盤結(jié)構(gòu)簡單,加工制造難度較低,成本降低。

  ③渦旋齒圈數(shù)多,密封效果增強(qiáng),清潔度和 極限真空度高,壓縮比大。

  多頭渦旋齒渦旋盤,在較大吸氣量的場合下具有顯著的優(yōu)勢,與單頭渦旋齒相比,多頭渦旋齒的特點(diǎn)如下:

 、偎纬傻墓ぷ髑粩(shù)多,吸氣量大,工作過程更為平穩(wěn),所受氣體力波動(dòng)變化小,熱力性能高。

 、诮Y(jié)構(gòu)緊湊,渦旋盤的外徑小。

 、坜D(zhuǎn)速低,兩渦旋盤間的相對(duì)滑動(dòng)速度小,進(jìn)而摩擦功耗低、磨損小,運(yùn)行可靠性高。

 、苤鬏S偏心距小,偏心轉(zhuǎn)子易平衡,動(dòng)力特性好。

 、輪螚l渦旋齒圈數(shù)少,壓縮比小。

 、逌u旋齒占據(jù)渦旋盤的空間范圍增大,渦旋盤面積利用率降低。

 、吖ぷ髑粩(shù)量增加,同一工作腔內(nèi)的容積變化率增加,壓縮進(jìn)程加快。

  在多渦旋齒渦旋盤結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)中,齒數(shù)Z的確定極為重要,應(yīng)根據(jù)多渦旋齒渦旋盤幾何模型得出不同齒數(shù)下的渦旋盤結(jié)構(gòu)參數(shù)組合,通過多方案比較,確定最佳的渦旋齒數(shù)和渦旋盤結(jié)構(gòu)參數(shù)。