羅茨泵的工作原理--我知道在泵腔內(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)泵的真空。為了提高泵的真空度，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)，被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0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，v0空間與排氣側(cè)相通時(shí)，由于排氣側(cè)氣體壓強(qiáng)較高，則有一部分氣體返沖到空間v0中去，使氣體壓強(qiáng)突然加高。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，氣體排出泵外。
羅茨泵的工作原理--我知道如圖為羅茨泵轉(zhuǎn)子由0°轉(zhuǎn)到180°的抽氣過(guò)程。在0°位置時(shí)，下轉(zhuǎn)子從泵入口封入v0體積的氣體。當(dāng)轉(zhuǎn)到45°位置時(shí)，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)，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v0體積的氣體。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)到135°時(shí)，上轉(zhuǎn)子封入的氣體與排氣口相通，重復(fù)上述過(guò)程。180°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)v0體積的氣體。
羅茨泵的噪聲機(jī)理及控制跟特點(diǎn)
一、LC羅茨泵的噪聲機(jī)理及控制
LC羅茨泵(以下簡(jiǎn)稱LC羅茨泵)是一種抽速大、起動(dòng)快、體積小、運(yùn)行和維護(hù)方便，在航空航天、電器、化工、醫(yī)藥、輕工等各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的真空泵。它有四種類型，即普通LC羅茨泵、氣冷式LC羅茨泵、LC羅茨泵和濕式LC羅茨泵。普通LC羅茨泵不允許直排大氣，配備前級(jí)泵才能工作，它的工作壓差不大，故泵溫不高;氣冷式LC羅茨泵可以直排大氣，工作時(shí)要承受很大的壓差，壓縮過(guò)程中產(chǎn)生的熱量將使LC羅茨泵、尤其是轉(zhuǎn)子嚴(yán)重發(fā)熱，為此在泵體進(jìn)口與出口的中間二側(cè)充入經(jīng)冷卻的氣體或大氣去直接冷卻熱態(tài)的轉(zhuǎn)子，因此稱之為氣冷式LC羅茨泵;羅茨油泵是氣冷式LC羅茨泵的組合，可以直排大氣，但因每級(jí)壓差相對(duì)較小，不需再用氣體去冷卻轉(zhuǎn)子;濕式LC羅茨泵也屬直排大氣的泵，它的特點(diǎn)是在泵腔內(nèi)注入少量水，一方面起冷卻作用，重要的是起水封作用，提高了泵的容積效率，因此被稱為濕式LC羅茨泵。由于上述四種羅茨的工作原理并不完全一樣，工作范圍和用途也不一樣，因此它們的噪聲機(jī)理也有所不同，控制和噪聲的方法也各有側(cè)重。
1、普通LC羅茨泵
1.1、電機(jī)噪聲
目前電機(jī)質(zhì)量良莠不一，電機(jī)噪聲往往掩蓋了LC羅茨泵的噪聲，一是風(fēng)扇噪聲普遍都比較大，據(jù)分析應(yīng)該是塑料風(fēng)扇變形所致;二是使用了質(zhì)量不好的軸承所引起的軸承噪聲。
1.2、LC羅茨泵噪聲
1.2.1、轉(zhuǎn)子碰撞噪聲
它包括轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子與泵體和轉(zhuǎn)子與側(cè)蓋的碰撞噪聲。產(chǎn)生的主要原因是:軸的剛度不足，轉(zhuǎn)子和齒輪在軸上定位的徑向移位，齒輪間隙過(guò)大或過(guò)小，軸承的軸向游隙過(guò)大等。
1.2.2、齒輪噪聲
影響齒輪噪聲的因素除齒輪本身的加工精度外，還有安裝齒輪的二個(gè)轉(zhuǎn)子軸的平行度和中心距。
1.2.3、軸承噪聲
除了軸承本身的精度外，設(shè)計(jì)不足也可能造成軸承噪聲的增加，如軸承內(nèi)、外圈安裝過(guò)盈量過(guò)大，軸剛度不足，潤(rùn)滑油供應(yīng)不足，以及受到粉塵、水、腐蝕性氣體和液體污染等。
2、氣冷式LC羅茨泵
氣冷式LC羅茨泵是利用氣體來(lái)冷卻壓縮過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，由于散熱均勻，可以在高壓差和高壓縮比的情況下工作。如果泵所排出的氣體比較清潔，則可以利用泵排出的氣體經(jīng)冷卻后返回(通過(guò)返冷氣管)泵內(nèi)進(jìn)行冷卻，這時(shí)泵出口已配置有復(fù)合，故返冷氣不會(huì)產(chǎn)生大的噪聲。如泵排出的氣體含有其它有害物質(zhì)，返回泵內(nèi)將對(duì)泵的工作產(chǎn)生不利的影響，則用清潔的氣體或大氣通過(guò)返冷氣管進(jìn)入泵內(nèi)進(jìn)行冷卻，這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生進(jìn)氣噪聲，由于進(jìn)氣量大、壓差大，故噪聲也很大，高達(dá)100-110dB(A)，屬于中、高頻噪聲，且以高頻為主，它比較簡(jiǎn)單，可以很方便的使用阻性(圖1中虛線)來(lái)消聲。
2.1、噪聲機(jī)理與消聲
氣冷式LC羅茨泵有二種功能:一是可配備前級(jí)泵像普通LC羅茨泵那樣在高真空下工作，這時(shí)它的噪聲就跟普通LC羅茨泵一樣;二是可以不帶前級(jí)泵，直接排大氣，這是它較大的特點(diǎn)，此時(shí)它的排氣噪聲很高，尤其是泵在壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，它的噪聲完全掩蓋了其它噪聲，高達(dá)110-135dB(A)，以中頻為主，在低頻和高頻段也都有很高的噪聲，是一個(gè)寬頻帶噪聲。
氣冷式LC羅茨泵的排氣噪聲機(jī)理可以這樣認(rèn)為，在壓力工況下運(yùn)轉(zhuǎn)的LC羅茨泵，由于泵出口與入口之差存在著較大壓差，出口的氣體必然要通過(guò)轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間的間隙和轉(zhuǎn)子與泵體之間的間隙，向入口返流，并不斷撞擊高速運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，產(chǎn)生撞擊噪聲，由于這時(shí)排出的氣體量很少，聲波來(lái)不及傳播出去而形成聲波的堆集，聲能很快加強(qiáng)形成強(qiáng)噪聲，不過(guò)這個(gè)聲波的堆集并不很穩(wěn)定，邊堆集邊破壞，所以只能是相對(duì)穩(wěn)定，因此泵的噪聲是在一定范圍內(nèi)穩(wěn)定，有波動(dòng)，這就是“聲波堆集”理論。由于聲波的堆集作用，所以氣冷式LC羅茨泵的噪聲特別大。
通常高頻噪聲用阻性完全可以解決，對(duì)于低、中頻噪聲則需用抗性，但擴(kuò)張型和共振型僅在某一較窄頻率范圍內(nèi)有較好消聲效果，所以對(duì)寬頻噪聲多節(jié)串聯(lián)，這樣結(jié)構(gòu)必然復(fù)雜，體積膨大，消聲效果也并不很好。
2.2、“縫隙消聲”的原理
當(dāng)聲波沿管道傳播到的縫隙處，由于管道截面突然收縮，使沿管道傳播的噪聲在突變處有一部分向聲源方向反射回去，還有一部分聲能由于聲波在縫隙處發(fā)生劇烈磨擦而轉(zhuǎn)化為熱能被吸收，只有一小部分聲波通過(guò)縫隙成為透射波繼續(xù)傳播下去，從而達(dá)到消聲目的。從原理看它也屬于抗性消聲，可低、中頻噪聲。
縫隙式復(fù)合的消聲流程是噪聲先通過(guò)閥式縫隙的閥板與法蘭縫隙，低、中頻噪聲，再經(jīng)過(guò)阻性，中、高頻噪聲，然后通過(guò)膜片式縫隙柔性消聲膜片的米字形或十字型縫隙，進(jìn)一步低、中頻噪聲，因此消聲效果好。
二、羅茨泵特點(diǎn)
羅茨真空是一種用于獲得中、低真空的機(jī)械增壓泵也屬于干式真空泵。它能過(guò)泵腔中的兩個(gè)8字形轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生吸氣和排氣作用。其原理和羅茨鼓風(fēng)機(jī)相似，但由于它在低壓力范圍內(nèi)工作，所以被抽氣體的分子自由程較大，氣體返流時(shí)漏過(guò)微小縫隙的阻力很大，因而可獲得較高的壓縮比。常規(guī)的只可以作為增壓泵使用，它不能單獨(dú)工作將被抽氣體直接排到大氣中去，需要和前級(jí)真空泵串聯(lián)使用，羅茨泵抽吸的氣體排出后還要通過(guò)前級(jí)真空泵才可以排到大氣中去。
分類
區(qū)分方法主要以轉(zhuǎn)子葉片數(shù)區(qū)分。
普通的羅茨泵稱呼一般表示二葉羅茨泵，其轉(zhuǎn)子在泵內(nèi)為兩個(gè)“8”。
目前生產(chǎn)較多的還有三葉羅茨泵，其泵體內(nèi)轉(zhuǎn)子為三葉型。
備注：關(guān)于上面的兩種區(qū)別不理解可查看相應(yīng)轉(zhuǎn)子。
型號(hào)上ZJP和ZJ的不同地方只是出氣口不同內(nèi)部機(jī)理還是一樣的。ZJP型為有下通和側(cè)通并帶有過(guò)壓保護(hù)閥，ZJ型的只有下通。
特點(diǎn)
1：轉(zhuǎn)子與泵體、側(cè)蓋，轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子間均有間隙，互不接觸，因此：A.泵腔各運(yùn)動(dòng)零件互想之間沒(méi)有摩擦，因此功率消耗小，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用低。B.泵腔內(nèi)各運(yùn)動(dòng)零件互相之間不需要油潤(rùn)滑與密封，避免了油蒸汽返流對(duì)真空系統(tǒng)造成污染。C.羅茨泵對(duì)被抽氣體中所含的少量粉塵不敏感。
2：轉(zhuǎn)子具有良好的幾何對(duì)稱性，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動(dòng)小、噪音低，直聯(lián)傳動(dòng)轉(zhuǎn)速高，體積小，重量輕。
3：羅茨泵的泵腔內(nèi)不發(fā)生象其它機(jī)械真空泵那樣具有內(nèi)部壓縮現(xiàn)象，因此其不需要排氣閥，所以當(dāng)它的前級(jí)泵采用水環(huán)真空泵時(shí)，可以抽除含有大量水蒸汽的氣體。
4：起動(dòng)快，能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到真空，抽氣效率較高。
5：泵在很寬的壓力范圍內(nèi)（1.3X103~1.3帕），有較高的抽氣效率，能訊速排出突然放出的氣體，彌補(bǔ)了擴(kuò)散泵和油封機(jī)械泵在1.3X103~1.3帕?xí)r抽氣效率低的缺陷。
6、工作可靠，耐用：泵腔內(nèi)各摩擦副均有良好的潤(rùn)滑，軸承與泵腔隔開，泵軸在軸封處裝有軸套，因此主軸不會(huì)磨損，軸套磨損后可以調(diào)頭繼續(xù)使用。采用立式結(jié)構(gòu)，皮帶張力與泵皮帶輪重力相抵消，軸承負(fù)荷較小，壽命較長(zhǎng)。各主要件設(shè)計(jì)合理，大油箱結(jié)構(gòu)，利于油氣分離與冷卻，并具儲(chǔ)油量多，對(duì)油內(nèi)所含的雜物有較好的自分離較果，根據(jù)工況，還可以配置帶濾網(wǎng)堵塞旁路自動(dòng)接通過(guò)濾器，以及油路油流通裝置，因此泵可長(zhǎng)時(shí)間的工作使用壽命較長(zhǎng)，能在較惡劣的工況下工作。
7、體積小，重量輕：設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速適中，結(jié)構(gòu)緊湊合理，泵腔內(nèi)外部的利用率達(dá)較高，外形簡(jiǎn)潔體積小。
泊頭市亞興工業(yè)泵閥有限責(zé)任公司(http://www.czbtyxc.com)生產(chǎn)、檢測(cè)、銷售與服務(wù)一體化的公司模式，主要產(chǎn)品各種直流齒輪泵、內(nèi)嚙合齒輪泵、羅茨泵等，在我國(guó)各類燃燒器和筑路設(shè)備等工業(yè)得到推廣和應(yīng)用。等廣泛用于石化、電力、食品等行業(yè)。我公司還可以根據(jù)用戶的要求專門設(shè)計(jì)制造各類特種工業(yè)泵。