羅茨真空泵講義

羅茨真空泵

第一節(jié)   概  述

一、 羅茨真空泵產(chǎn)生的原因：

羅茨真空泵是1944年在德國開始生產(chǎn)的，經(jīng)過了六十多年的發(fā)展，羅茨真空泵的結(jié)構(gòu)日趨完善，穩(wěn)定性不斷提高，使用范圍也越來越廣泛。目前在國際上羅茨真空泵制造水平先進的企業(yè)有：德國艾珍公司、普發(fā)公司、萊寶公司，英國愛德華公司等。我國的羅茨真空泵是上世紀五十年代后期在上海最先生產(chǎn)的，其結(jié)構(gòu)主要也是參照了國外同類產(chǎn)品技術(shù)。

以下圖片為目前國外公司產(chǎn)品：

羅茨真空泵是由于現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展的需要而產(chǎn)生，隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展，真空技術(shù)在許多新工藝上被廣泛應用。在許多真空應用系統(tǒng)中，為了提高生產(chǎn)效率、縮短抽氣時間或適應真空系統(tǒng)在一定真空（壓力）時的大量放氣，要求在10～10^－2mbar真空（壓力）時具有較大抽速的真空泵，而現(xiàn)有的油封式真空泵或油擴散真空泵在10～10^－2mbar范圍內(nèi)要得到大抽速是困難的，即使得到也很勉強。但油封機械泵在10～10^－2mbar壓力時的抽速已明顯下降，出現(xiàn)了大泵小用，造成很大的浪費，要在這種壓力范圍內(nèi)工作必須選用大容量的機械真空泵。例如：某一真空系統(tǒng)要求在10^－2mbar入口壓力時有600升/秒的抽速，若選H－150滑閥真空泵，因一臺H－150滑閥泵在10^－2mbar時的抽速只有15～20升/秒，也就需要30～40臺H－150滑閥泵并聯(lián)起來使用，造成設備費用高，占地面積大，維護保養(yǎng)困難，耗電大等缺點。如果使用一臺ZJ－600羅茨真空泵串聯(lián)一臺H－70或H－150滑閥泵，已全部可以取代30～40臺H－150滑閥真空泵，這是一個極為好的經(jīng)濟效益。

有時為了抽除大量氣體或大容器內(nèi)的氣體，就要求有更大的真空泵，對于油封機械泵來講，要獲得大抽速必須增大泵的幾何尺寸或提高泵的轉(zhuǎn)速，這兩者都受到限制。所以為了達到這種工藝要求的抽速，除了并聯(lián)機械泵外，必須發(fā)展適應各種需要的新型有效真空泵。

羅茨真空泵是由羅茨鼓風機演變而來，由于羅茨真空泵在10～10^－2mbar時具有高的抽氣效率，且泵的運動部件摩擦損失小、轉(zhuǎn)速高、體積小，無不平衡部件、轉(zhuǎn)子與泵體無直接接觸摩擦、振動小、噪聲低，可以制成很大容量的泵，泵內(nèi)清潔干燥，所以羅茨真空泵發(fā)展很快，使用越來越廣。

二、 羅茨真空泵的用途：

羅茨真空泵可廣泛應用于需要大抽速和粗、中真空(10～10^－4mbar)的任何真空系統(tǒng)中,例如:

1、 冶金工業(yè)中的大規(guī)模鋼液真空脫氣過程，各種工業(yè)真空電爐脫氣，因為在此過程中，大量氣體在0.2～10^－3mbar區(qū)間放出。

2、 大型空間模擬試驗設備中的動態(tài)真空的獲得，例如：模擬高空飛機及火箭、宇宙飛船的高空條件試驗，需要把燃燒排出的氣體抽除。

3、 電力電容器及變壓器的真空浸漬處理。

4、 化纖工業(yè)的滌綸切片的白色度。

5、 燈泡燈管的自動生產(chǎn)線系統(tǒng)中的抽氣系統(tǒng)能獲得大的抽氣速率和高真空度，就可使生產(chǎn)獲得高產(chǎn)、優(yōu)良。

6、 真空鍍膜設備中作為高真空泵的前級泵可以使整個抽氣時間大大縮短，提高生產(chǎn)效率。

7、 化工、制藥工業(yè)中，如果配上水環(huán)真空泵作為羅茨真空泵的前級泵，就可以抽除含有大量水蒸汽和腐蝕性的氣體，適用于各類真空蒸餾、真空濃縮、真空干燥等工藝上。

8、 食品、水果的真空保鮮、真空冷凍干燥處理，可大大延長食品、水果的保鮮期。

☆   羅茨真空泵的主要性能參數(shù)如下：

抽氣速率：30～20000升/秒      （×3.6  m3/h）

極限壓力：5×10^－4～1×10^－3mbar（和配的前級泵有關）

配用功率：0.75～115千瓦   

轉(zhuǎn)    速：600～3000轉(zhuǎn)/分  

三、 羅茨真空泵的優(yōu)點：

1、 在較寬的壓力范圍內(nèi)（10～10^－2mbar）具有很大的抽速。

2、 泵腔及轉(zhuǎn)子工作時為干式無油，對被抽氣體中的灰塵，水蒸汽不敏感，油蒸汽污染真空系統(tǒng)的情況比油增壓泵、油擴散泵和油封機械泵好。

3、 由于動平衡較好，所以運轉(zhuǎn)時的振動小、噪聲低。

4、 驅(qū)動功率小，這是因為機械摩擦損失小。

5、 不用排氣閥。

6、 轉(zhuǎn)速高、體積小，可制成任何幾何抽速的泵。

7、 可凝性蒸汽對泵的抽氣性能沒有影響，因為經(jīng)過泵時可凝性蒸汽還沒有被壓縮到飽和蒸汽壓。

8、 與其它機械真空泵比較，節(jié)能效果好，且耗油量很小。

第一節(jié) 羅茨真空泵的結(jié)構(gòu)和工作原理

一、 羅茨真空泵的結(jié)構(gòu)：

羅茨真空泵的結(jié)構(gòu)示意如圖2－1所示，在泵殼（泵體）1內(nèi)有兩個8字型轉(zhuǎn)子2，平行地安裝在一對軸上，由一對傳動比為1的同步齒輪帶動，作反向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子與泵殼之間均保持一定的間隙而且互不接觸，因而運轉(zhuǎn)時的摩擦損失很小，摩擦消耗功率極小，且可以實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)。

二、 羅茨真空泵的工作原理：

羅茨真空泵系固定容積式機械，它在工作時被抽氣體在泵腔內(nèi)無內(nèi)壓縮，主要靠容積抽氣，因為羅茨真空泵的轉(zhuǎn)子是高速旋轉(zhuǎn)的，轉(zhuǎn)子表面可將氣體分子帶走，達到抽氣目的。

圖2－2表示羅茨真空泵轉(zhuǎn)子由0°到180°的抽氣過程:

a位置:轉(zhuǎn)子1從被抽容器中封入V₀體積的氣體。

b位置：轉(zhuǎn)子1轉(zhuǎn)到45°位置V₀腔與排氣口相通，由于排氣口壓力比V₀腔高，所以排氣口的氣體會有一部分反沖過來。

c位置：轉(zhuǎn)子1轉(zhuǎn)到90°位置封入的V₀體積的氣體，此時連同反沖過來的氣體都排出泵體，同時轉(zhuǎn)子2也從被抽容器中封入V₀體積的氣體。 

d位置：轉(zhuǎn)子1轉(zhuǎn)到135°轉(zhuǎn)子2的V₀體積的氣體與排氣口相通，由于排氣口壓力比V₀腔壓力高，所以排氣口的氣體會反沖過來一部分。

e位置：轉(zhuǎn)子1轉(zhuǎn)到180°，此時和0°位置一樣。

可見轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周共排出4個V₀體積的氣體，所以理論的幾何抽速為：

Sth=4* V₀*n/60=2×3.14×R²×n×L×K₀×10^-6/60(L/S)

式中：n—泵軸的轉(zhuǎn)速（r/min）

      R—轉(zhuǎn)子的半徑（mm）

      L—轉(zhuǎn)子的長度 （mm）

K₀—轉(zhuǎn)子的斷面系數(shù) （一般為0.5左右）

三、 主要零部件的結(jié)構(gòu)特點與作用

1、 轉(zhuǎn)子：分為主、從動轉(zhuǎn)子，每個轉(zhuǎn)子均由葉輪、軸和圓錐銷組成，它們緊壓成一個整體，動力從電機通過聯(lián)軸器首先傳給主動轉(zhuǎn)子再通過一對轉(zhuǎn)速比為1的一對同步齒輪傳給從動轉(zhuǎn)子。由于同步齒輪的作用，兩個轉(zhuǎn)子在泵殼內(nèi)保持一定的間隙，作等速反向旋轉(zhuǎn)而完成抽吸和輸送氣體的作用。

為保障運轉(zhuǎn)時無振動、無噪音，一對轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)時必須有較好的平衡性能，平衡不好不但影響泵運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)，而且還會使軸承和齒輪加速磨損，降低使用壽命。轉(zhuǎn)子的動平衡試驗是在具有足夠精度的動平衡機上，通過去除葉輪上不平衡部分的金屬來獲得的。

2、 同步傳動齒輪：一對同步傳動齒輪安裝在二個轉(zhuǎn)子軸的同一端上相互嚙合傳動，它的作用是通過主動轉(zhuǎn)子把動力傳給從動轉(zhuǎn)子，并使主、從動轉(zhuǎn)子保持一定間隙在嚙合狀態(tài)中作同步旋轉(zhuǎn)，從而使二個轉(zhuǎn)子完成抽除和輸送氣體的作用。因此，這一對齒輪的速比等于1，嚙合系數(shù)全部相同的一對齒輪。

由于轉(zhuǎn)子相互間的位置在裝配中需要調(diào)整，因此，要求齒輪固定在轉(zhuǎn)子軸上時相對于轉(zhuǎn)子位置也可進行調(diào)整，圖2－4所示的幾種齒輪和轉(zhuǎn)子軸的結(jié)構(gòu)是幾種常用的形式。

圖2－4A為整體齒輪，用錐面和轉(zhuǎn)子軸固定。這種結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整轉(zhuǎn)子間隙方便，但對錐面加工精度要求高，傳遞功率不大，適用于小泵上。

圖2－4B為分體齒輪，齒圈和齒殼用錐面固定和轉(zhuǎn)子軸固定采用直孔，鍵連接。這種結(jié)構(gòu)傳遞的功率較大，適用于中型泵上。

圖2－4C為分體齒輪，齒殼和齒圈用直孔固定，用錐銷定位，和轉(zhuǎn)子軸采用直孔，鍵連接。這種結(jié)構(gòu)調(diào)整間隙麻煩，但傳遞功率較大，適用于大型泵上。

無論采用那種結(jié)構(gòu)形式，對齒輪有如下幾個要求：

1) 保障足夠的強度和使用壽命。

2) 保障在高速旋轉(zhuǎn)時運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音低。

3) 能控制轉(zhuǎn)子間隙在運轉(zhuǎn)中無多大變化。

因此，選擇齒輪的材料和加工工藝時要根據(jù)上述要求考慮，一般選用中碳鉻鋼齒表面高頻熱處理后，高精度磨齒加工，這樣才能使齒輪具有足夠的強度，耐磨性和高精度。

為了保障齒輪的正常使用壽命，羅茨真空泵的傳動齒輪必須采用安全穩(wěn)定的潤滑措施。由于齒輪是在真空條件下運轉(zhuǎn)的，因此，一般均可采用飛濺式潤滑，利用甩油盤將潤滑油濺起。

大泵因為齒輪的線速度較高，所以在齒輪箱內(nèi)安裝了水冷卻器以冷卻潤滑油溫，改善齒輪的潤滑條件，用于高壓范圍的小泵也需配冷卻器。

3、 內(nèi)軸封：二個轉(zhuǎn)子上有四組內(nèi)軸封，每組內(nèi)軸封采用2－4根活塞環(huán)和活塞環(huán)襯套構(gòu)成（圖2－5）活塞環(huán)放入活塞環(huán)襯套槽內(nèi)，由于活塞環(huán)的漲力，緊貼在端蓋孔內(nèi)不轉(zhuǎn)，形成迷宮式密封，以防止高低壓區(qū)間空氣的流動和齒輪箱、軸承箱內(nèi)的潤滑油進入泵腔。

活塞環(huán)在襯套槽內(nèi)具有一定的側(cè)面間隙，可以形成干式不摩擦的相對轉(zhuǎn)動，但如果槽內(nèi)有毛刺，贓物或活塞環(huán)開口平面互相錯開，則在運轉(zhuǎn)時會造成側(cè)面相互摩擦，輕者使零件磨損，重者造成咬住的嚴重故障，因此要求裝活塞環(huán)前必須將毛刺去掉，活塞環(huán)放在平板上經(jīng)過檢查，裝配和運轉(zhuǎn)時注意贓物落入。

4、 外軸封：外軸封位于主軸的出軸處，是羅茨真空泵中一個的一個動密封，它的密封性能的好壞對羅茨真空泵的極限壓力會有明顯的影響。

新型泵的外軸封的結(jié)構(gòu)如圖2－6所示，一個平衡式機械密封安裝在前蓋上，在運轉(zhuǎn)時動密封面通過高速旋轉(zhuǎn)的甩油盤將真空泵油不斷飛濺至動密封面上，確認密封面的潤滑和摩擦部件的冷卻。因此在安裝機械密封時嚴禁碰傷密封件表面。判斷機械密封是否正常，一是檢測真空度是否達到要求；二是通過油窗觀察真空泵油是否有大量氣泡，如有大量氣泡說明真空度不合格。一旦機械密封有漏，需及時更換。一般機械密封的壽命為18個月。

老產(chǎn)品的外軸封結(jié)構(gòu)如右圖所示，兩個骨架油封相對安裝在前蓋的軸封座上，中間充滿密封用的真空泵油，為了顯示油封是否已經(jīng)漏，在前蓋上安裝了一個玻璃油杯，正常情況下油杯里的油消耗極少，如發(fā)現(xiàn)耗油極快，說明軸封已損壞，需更換。

為了減少油封摩擦產(chǎn)生的溫度，在油封座外加上冷卻水套以提高油封的使用壽命。小泵由于線速度較低，所以不加冷卻水套。

油封采用橡膠制的帶彈簧骨架油封，為了保護轉(zhuǎn)子軸不受磨損，在軸上裝一個經(jīng)過熱處理的軸套，軸套與軸之間放一個O型密封圈。

為了保障密封性能，軸套轉(zhuǎn)動時應無明顯的跳動，油封孔與軸套外園要同軸。一般骨架油封的壽命只有6個月。

5、 端蓋部件：端蓋是支承全部回轉(zhuǎn)零部件的零件，位于泵殼兩側(cè)，兩主孔是兩轉(zhuǎn)子中心距的定位孔，尺寸精度要求較高，且兩主孔分別與泵殼孔同軸。

兩主孔分別為前后孔，前孔為軸承孔，后孔為內(nèi)軸封孔，中間為一空腔，這一空腔的作用是端蓋外側(cè)齒輪箱和軸承箱里的潤滑油飛濺潤滑軸承后有一部分油可能進入空腔，在空腔內(nèi)安裝有擋油圈來阻擋潤滑油進入泵腔，因此大部分潤滑油被阻隔，使極少量潤滑油進入泵殼（見圖2－7）。

為了保護內(nèi)軸封孔不受損壞，在孔內(nèi)加一襯套，使活塞環(huán)不直接和端蓋接觸，這樣即使活塞環(huán)和孔有相對磨檫，也不會損壞端蓋。

內(nèi)軸封主要作用是防止?jié)櫥瓦M入泵腔，在高壓差下對氣體無明顯的密封作用，但工作中端蓋空腔內(nèi)，齒輪箱和軸承箱內(nèi)的氣體卻不會很快通過內(nèi)軸封被泵抽除，而是慢慢地泄漏過去，造成極限壓力上得慢，為了充分發(fā)揮泵的性能作用，在端蓋與泵殼排氣腔之間連接一孔，使端蓋空腔內(nèi)、齒輪箱、軸承箱內(nèi)的氣體通過此孔很快地被前級泵抽除，為了防止?jié)櫥蛷拇丝走M入泵腔，孔的位置應位于上方，而且應處于油飛濺不到的地方。

6、 轉(zhuǎn)子端面間隙調(diào)整機構(gòu)：如果轉(zhuǎn)子在泵殼內(nèi)可以軸向竄動，高速旋轉(zhuǎn)中，會發(fā)生平面磨檫、磨損，甚至咬死卡住現(xiàn)象，因此必須把轉(zhuǎn)子作軸向固定，使端面間隙分為固定端間隙和活動端間隙，工作中由于轉(zhuǎn)子受熱膨脹，但間隙的縮小只限于活動端，如何控制裝配中轉(zhuǎn)子固定端間隙量，就需有轉(zhuǎn)子端面間隙調(diào)整機構(gòu)。備注：天田羅茨泵的端面間隙是不需要調(diào)整。

以下是國內(nèi)同類產(chǎn)品端面間隙的調(diào)整方法。

轉(zhuǎn)子端面間隙的調(diào)整是靠增減軸承座下面的墊片來實現(xiàn)的（圖2－8）。

圖2－8a：將軸承座與端蓋用螺釘緊固，軸承壓蓋壓緊使轉(zhuǎn)子無軸向竄動，測量出轉(zhuǎn)子固定端間隙量δ。

圖2－8b：拆除軸承座與端蓋的緊固螺釘，用頂離螺釘將軸承座連同軸承、轉(zhuǎn)子一起移動至轉(zhuǎn)子端面與端蓋平面接觸。

圖2－8c：軸承座下面每個緊固螺釘間墊一組厚為δ減去要求的固定端間隙δ1，得到的尺寸為δ的墊片，然后拆去頂離螺釘，用緊固螺釘將軸承座緊固。再復測δ是否為要求值。

由于兩個轉(zhuǎn)子的軸上零件尺寸不一致，因此再裝配時這些零件不能對換，否則每次裝配必須重復上述調(diào)整端面間隙過程。

第二節(jié) 羅茨真空泵的安裝和使用

一、 前級泵的選配與連接

ZJ型羅茨真空泵主要技術(shù)參數(shù)

ZJP型羅茨真空泵主要技術(shù)參數(shù)

1、 前級泵的選配

羅茨真空泵不能單獨使用，必須配上前級泵組成機組，使用前級真空泵是為了降低羅茨真空泵的排出壓力，由于羅茨真空泵的壓縮比是有限的，所以選擇前級真空泵的抽速是重要的，如圖3－1表明，羅茨真空泵的最大壓縮比是隨排出壓力而變化的，在高排出壓力下，最大壓縮比最大3：1，而高壓縮比是在排出壓力為1到10mbar之間（1 mbar＝100pa）可達40:1，甚至更高些。

因此，選擇前級泵的抽速，要根據(jù)羅茨真空泵的長期工作壓力范圍考慮。例如有一真空系統(tǒng)用羅茨真空泵機組抽氣，要求在1 mbar入口壓力時有600升/秒的抽速，并長期工作，問應選擇多大抽速的前級泵。

先假定用30升/秒的前級泵時，壓縮比K＝600：30＝20從圖3－1查得K＝20時最大排出壓力為30 mbar。

因此，得出當選用30升/秒前級泵時，在入口壓力低于1.5 mbar以下工作是可行的，但高于1.5 mbar入口壓力工作時就選用大一些前級泵了，工作真空度1 mbar低于1.5 mbar，所以30升/秒的前級泵可以滿足上述真空系統(tǒng)的抽氣要求。

另外應當考慮的是，對預抽時間的要求問題，如果正常工作時間遠比預抽時間長，可選較小的前級泵，假如真空室較大，而且要求很快預抽，就要用較大的前級泵，有時為了更好發(fā)揮設備的效率，機組裝有較大的預抽泵，在正常工作后停掉它，而用較小的前級泵維持。

對羅茨真空泵機組的極限壓力的要求，也是選擇前級泵的必須考慮的，對真空度要求較高（達1－10^－2pa）一般選用雙級旋片式油封機械泵或雙級滑閥機械泵作為前級泵。真空度要求在之間（達10－10^－1pa）可選用單級油封機械泵，真空度要求在幾mbar－10mbar之間可選用往復式真空泵或水環(huán)式真空泵。

當選用往復式或水環(huán)式粗真空泵作為羅茨真空泵的前級泵時，前級泵的抽速一般為羅茨真空泵的1/2－1/4，前級泵不能太小，否則將使羅茨泵超過其最大允許壓差，造成羅茨真空泵的排氣溫度高、轉(zhuǎn)子卡死而不能正常工作。

選用前級泵時還必須考慮被抽氣體中是否有腐蝕性介質(zhì)，是否含有可凝性氣體，是大量的還是微量的。當系統(tǒng)含有腐蝕性氣體，就不能選用油封機械泵，如果勉強使用，側(cè)前級泵的壽命不長。油封機械泵不適宜抽除含有大量可凝性蒸汽的氣體，否則將會使真空泵油很快乳化，抽除含有微量可凝性蒸汽的氣體時，也必須帶有氣鎮(zhèn)裝置的油封機械泵作為前級泵。

為了獲得在低入口壓力（10~100pa）時的高的抽氣速率，可用一臺羅茨真空泵作為另一臺羅茨真空泵的前級泵組成的三級機組，二臺羅茨真空泵的抽速比一般在2~5之間。

2、 前級泵的連接

前級泵是為了降低羅茨真空泵的排出壓力。所以前級泵的進口是與羅茨真空泵的排氣口直接相連的（圖3－2）。

為了安裝連接方便、密封穩(wěn)定和減少機械振動通過連接管路影響真空泵，在羅茨真空泵與前級泵之間的連接管路上需連接一段彈性管，彈性管可以用金屬波紋管，或特制的橡膠彈性管，也可以用內(nèi)襯金屬彈簧的軟塑料管，一般大泵的連接都用金屬波紋管，小泵的連接三者都可選用。

連接管路與法蘭等零件焊接加工后須經(jīng)過氣密性試驗，法蘭與法蘭之間用O型橡膠密封圈密封。

在羅茨真空泵的排氣口與前級泵的吸入口的連接管上需安裝一個電磁放氣閥，防止在前級泵停機后由于壓差的作用把泵油倒吸入真空系統(tǒng)中去。如果前級泵為水環(huán)泵，還需安裝逆止閥，防止水環(huán)泵停機后泵內(nèi)水的快速反沖，前者電磁放氣閥的動作一般與前級泵的電動機的動作同時進行。逆止閥是靠反壓差使閥關閉的。

羅茨真空泵與前級泵的連接必須按圖3－3要求，錯誤的連接會造成管內(nèi)被泵油或水堵住，影響羅茨真空泵的排氣，輕的使泵性能下降，重的使羅茨真空泵過熱故障。

前級管路要有足夠的通道能力，否則也會造成前者影響性能，重者使羅茨真空泵過熱故障，因為過細、過長的前級管路使通道能力降低，使羅茨真空泵排出壓力升高，壓縮比增大而前級泵卻發(fā)揮不出原有的抽氣作用。

二、 羅茨真空泵的過載保護裝置

羅茨真空泵壓縮氣體所消耗的功率為：

W＝0.133(P出-P入)Sth （W）

式中:

P出—羅茨真空泵出口壓力mbar

P入—羅茨真空泵入口壓力mbar

Sth—羅茨真空泵的理論抽速L/S

從公式可看出,泵壓縮氣體所消耗的功率隨(P出-P入)的增加而增加當(P出-P入)達到一定值時,驅(qū)動電機就會滿載,如果超過這一值時,電動機就會超載燒壞。而羅茨真空泵為了控制壓縮溫度，電動機的配用功率都較小，所以使用羅茨真空泵，當前級泵選定后，要嚴格控制高入口壓力值來控制(P出-P入)值，不使電動機超載。為了控制穩(wěn)定方便，可采用真空繼電器控制羅茨真空泵驅(qū)動電機起?；蜻M氣閥的啟閉。

ZJP型帶旁通閥羅茨真空泵，它是一種可以在任何入口壓力時工作、具有自身過載保護裝置的產(chǎn)品，它的結(jié)構(gòu)如圖3－4，在泵的進排氣口通道上垂直地安裝著一個自重閥頭，閥可以在導向桿中自由地浮動，閥頭的重量等于設計的高的(P出-P入)值作用閥座通徑D面積上的總壓力，當(P出-P入)值作用在閥座通徑D面積上的總壓力超過閥的自重時，也就是(P出-P入)值超過設計值時，閥就被自動頂開這樣一部分排氣口的氣體通過閥座通徑回到進氣口，使過高的排氣壓力得到控制，如果(P出-P入)值作用在閥座通徑D面積上的總壓力沒超過閥的自重，閥就依靠自重在閥座通徑口密封，使進排氣口隔離。這樣不管泵的入口壓力多高，其(P出-P入)值始終不會超過設計的電動機允許的高壓差。

使用帶旁通閥羅茨真空泵不會因泵的入口壓力迅速升高而過載燒壞電動機，因此它不需裝設其它壓力過載保護裝置，由于泵可以在任何入口壓力時工作，所以能最有效地發(fā)揮泵的抽氣作用。使泵對系統(tǒng)的抽氣時間縮短。

除了壓力過載保護外，一般還需裝設機械故障過載保護裝置，如電器裝置熱繼電器之類，在起動順序上，還應裝備在前級泵尚未起動工作時羅茨真空泵無法起動的互鎖裝置。

第三節(jié) 羅茨真空泵的維修保養(yǎng)和

                        常見的故障、原因及消除方法

1， 定期檢查

1.1， 每日檢查：

（1），油位檢查：檢查齒輪箱、軸承箱的油位，齒輪箱和軸承箱的油位過多，油溫會升高；油位過低，會造成齒輪、軸承潤滑不良。一般規(guī)定正常油位是羅茨泵運行時必須達到2/3油窗高度左右。

（2），溫度檢查：用溫度計檢查各部位溫度。正常情況泵體高溫升為45℃，水環(huán)羅茨機組的羅茨泵溫升可能達到55℃以上，主要與羅茨泵的壓差大小有關。

（3），電動機負荷檢查：用功率表或電流、電壓表測量電動機負荷。

1.2， 每月檢查：聯(lián)軸器彈性體或三角膠帶的張力。

1.3， 每季檢查；齒輪箱內(nèi)潤滑油是否變質(zhì)。

1.4， 每半年檢查：

（1），前蓋軸承箱內(nèi)潤滑油是否變質(zhì)。

（2），骨架油封或機械密封是否損壞。

1.5， 每一年檢查：

（1），軸承是否磨損。

（2），活塞環(huán)及活塞環(huán)襯套是否磨損。

（3），齒輪微量程度的磨損對轉(zhuǎn)子正常工作是否產(chǎn)生影響是否需要調(diào)整。

2，拆裝注意事項：

羅茨真空泵進行拆卸和重新裝配時，須根據(jù)以下注意事項進行：

2.1，未拆卸前，必須測量并記錄主、從動轉(zhuǎn)子各部分間隙。

2.2，拆卸時應避免用重錘直接敲打零件，拆下的零件不得碰傷，要清洗并妥善保管。

2.3，將需要更換的零部件的更換原因及情況詳細記錄下來。

2.4，重新裝配前，必須把全部裝配零件修光毛刺并擦干凈。

2.5,無密封墊襯或密封圈的靜密封平面用“106”有機硅橡膠涂料密封，用于靜密封的橡膠密封件可涂上真空脂。

2.6,根據(jù)泵拆卸前各處的間隙量，調(diào)整主、從動轉(zhuǎn)子各處的間隙。

2.7，全部裝好后須進行檢漏試驗。

2.8，重裝后須進行試運轉(zhuǎn)和必要的性能測試，待正常后才能投入正常使用。

3，拆泵步驟：

拆泵前放盡泵內(nèi)積水和油箱內(nèi)的潤滑油并切斷總電源

3.1,拆固定端:（固定端結(jié)構(gòu)見圖4）

1) 松開電機與電機連接架之間的緊固件后卸下電機及電機連接架；

2) 拆下軸封（機械密封）壓蓋； 

3) 拆下機械密封的密封件；(更換機械密封部件,在完成1～3步后,裝上新機械密封部件即可。)；

4) 拆下前蓋;(更換整套機械密封,在完成1～4步后,裝上新機械密封即可。)；

5) 松開軸用園螺母及甩油盤；

6) 拆下軸承壓蓋；

7) 把軸承壓蓋和軸承從端蓋拆出(更換軸承),拆下時注意將零件安裝位置以便下次重新安裝時使用；

8) 拉出活塞環(huán)襯套和活塞環(huán)(更換活塞環(huán)或襯套)； 

9) 用拆裝螺釘將端蓋從泵體上拆下；

10) 壓出保護套；

3.2拆活動端（活定端結(jié)構(gòu)見圖5）

1) 拆下后蓋；

2) 松開并拆下齒輪鎖緊螺帽后拉出齒輪(分體齒輪須把齒圈和齒殼松開)；

3) 把軸承從端蓋拆出(更換軸承)；

4) 拉出活塞環(huán)襯套和活塞環(huán)(更換活塞環(huán)或襯套)；

5) 用拆裝螺釘將端蓋從泵體上拆下；

6) 壓出保護套；

7) 拉出轉(zhuǎn)子，拆泵完畢；

8) 如果是帶旁通閥羅茨真空泵須拆下旁通閥壓蓋，取出旁通閥閥頭，檢查導向套與閥頭孔的上下運動是否靈活及密封圈是否穩(wěn)定；

4,裝泵步驟:

裝泵前須將各件清潔并修除毛刺并注意：各密封面不得上油！

1) 將一對轉(zhuǎn)子放入泵體,注意長短軸轉(zhuǎn)子的位置；

2) 在兩端的端蓋與泵體接觸的平面上均勻涂上一層薄薄的106硅橡膠,緊固各螺釘；

3) 裝上活塞環(huán)及活塞環(huán)襯套和擋油套等部件；

4) 裝上軸承座及軸承和軸承鎖緊螺帽及軸承壓蓋(在固定端軸承座下將原拆下的調(diào)整墊片按原位置放入后,緊固軸承座)；

5) 用塞尺測量轉(zhuǎn)子與泵的兩個端蓋間的間隙(參數(shù)見間隙一覽表)；

6) 在活動端裝上齒輪及齒輪鎖緊螺帽并略微擰緊鎖緊螺帽后，（按圖6，位置測量轉(zhuǎn)子間隙）并根據(jù)間隙一覽表參數(shù)調(diào)整兩個轉(zhuǎn)子間的間隙；具體方法是：首先將一個不帶長槽的齒輪裝入泵的主軸（見圖7）并擰緊6個六角螺釘和圓螺母，然后將轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至圖6左側(cè)視圖位置。根據(jù)泵的轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子的間隙放入相應厚度的塞尺后，再將一個帶長槽的齒輪裝入從動軸，略緊六角螺釘。按照圖6左側(cè)和右側(cè)位置重復測量轉(zhuǎn)子間的間隙直到符合要求后，擰緊六角螺釘和圓螺母。由于泵體與端蓋的定位由圓柱銷定位，因此，轉(zhuǎn)子外圓與泵體內(nèi)圓的間隙一般不需調(diào)整；

7) 在后蓋平面上涂上106硅橡膠后，擰緊各螺釘；

8) 在固定端裝上擋油盤、軸套等零件，在前蓋內(nèi)裝入內(nèi)軸封后，在前蓋平面上涂上106硅橡膠并緊固前蓋；

9) 帶旁通閥羅茨真空泵須裝上溢流閥閥頭和壓蓋；

10) 裝上機械密封壓蓋后，在主動軸上裝入聯(lián)軸器，用手盤動聯(lián)軸器應轉(zhuǎn)動靈活，不得有卡住現(xiàn)象。最后裝上電機連接架和電機；

11) 如有可能對泵進行氣密性試驗，可在泵內(nèi)打入0.2～0.3MPa的干燥空氣，用肥皂液涂在各密封面，檢查是否有漏氣現(xiàn)象；

12) 將各放油螺塞裝上后給泵加油，注意油位高度一般為油窗3/4左右；

13) 接好電源線、水管及蓋好泵的進氣口蓋；

14) 啟動泵，注意轉(zhuǎn)向，如有必要檢測泵的各項性能。

故障原因及其消除方法