羅茨泵的工作原理和維修方法，請收藏

2023/04/17

羅茨真空泵有干式（純抽吸氣體）和濕式（可抽吸氣水混合物）兩種。

　　一般在重工業(yè)部門和物理實驗室里多用干式（要與前級泵組合使用）；在輕工業(yè)和食品品等工業(yè)部門多用濕式（不帶前級泵只帶穩(wěn)壓箱）而直排大氣。

　　這種泵具有效率高、能耗低、噪音小、結構簡單、布置合理、操作簡便、維修周期長等優(yōu)點，使用范圍越來越廣。

　　01、羅茨泵工作原理

　　羅茨泵是一種無內壓縮的真空泵，通常壓縮比很低，故高、中真空泵需要前級泵。羅茨泵是靠泵腔內一對葉形轉子同步、反向旋轉的推壓作用來移動氣體而實現抽氣的真空泵。

　　羅茨真空泵是指具有一對同步高速旋轉的鞋底形轉子的機械真空泵，此泵不可以單獨抽氣，前級需配油封、水環(huán)等可直排大氣。

　　它的結構和工作原理與羅茨鼓風機相似，工作時其吸氣口與被抽真空容器或真空系統主抽泵相接。這種真空泵的轉子與轉子之間、轉子與泵殼之間互不接觸，間隙一般為0.1～0.8毫米；不需要用油潤滑。轉子型線有圓弧線、漸開線和擺線等。漸開線轉子泵的容積利用率高，加工精度易于保證，故轉子型線多用漸開線型。

　　羅茨真空泵的轉速可高達3450～4100轉/分；抽氣速率為30～10000升/秒（1升=10-3米3）；極限真空：單級為6.5×102帕，雙級為1×103帕。

　　羅茨泵的極限真空除取決于泵本身結構和制造精度外，還取決于前級泵的極限真空。為了提高泵的極限真空度，可將羅茨泵串聯使用。羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風機相似。

　　由于轉子的不斷旋轉，被抽氣體從進氣口吸入到轉子與泵殼之間的空間v0內，再經排氣口排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態(tài)，所以，在泵腔內氣體沒有壓縮和膨脹。但當轉子頂部轉過排氣口邊緣，v0空間與排氣側相通時，由于排氣側氣體壓強較高，則有一部分氣體返沖到空間v0中去，使氣體壓強突然增高。

　　當轉子繼續(xù)轉動時，氣體排出泵外。羅茨泵在泵腔內，有二個“8”字形的轉子相互垂直地安裝在一對平行軸上，由傳動比為1的一對齒輪帶動作彼此反向的同步旋轉運動。在轉子之間，轉子與泵殼內壁之間，保持有一定的間隙，可以實現高轉速運行。

　　02、羅茨泵結構組成

　　羅茨真空泵的兩個轉子在泵體中如何布置，決定了泵的總體結構。國內外羅茨真空泵的總體結構布置一般有三種方案：

　　1、立式：兩個轉子的軸線呈水平安裝，但兩個轉子軸線構成的平面與水平面垂直，這種結構，泵的進排氣口呈水平設置，裝配和連接管道都比較方便。

　　但其缺點是泵的重心太高，在高速運轉時穩(wěn)定性差，所以除小規(guī)格的泵外，采用這種結構型式的不太多。

　　2、臥式：兩個轉子的軸線呈水平安裝，兩個轉子軸線構成的平面成水平方向，這種結構的泵的進氣口在泵的上方，排氣口在泵的下方（也有與此相反的）。

　　下邊的排氣口一般為水平方向接出，所以進排氣方向是相互垂直的。排氣口接一個三通管向兩個方向開口，一端接排氣管道，另一端死或接旁通閥時使用。

　　這種結構的特點是重心低，高速運轉時穩(wěn)定性好。國內外大中型泵多采用此種結構型式。

　　3、豎軸式：國外有的羅茨泵的兩個轉子軸線與水平面垂直安裝。

　　這種結構的裝配間隙容易控制，轉子裝配方便，占地面積小，但齒輪等傳動機構裝拆不便，潤滑裝置也較復雜。

　　當總體結構決定后，泵體本身的結構與形狀也就相應地決定了。

　　4、帶溢流閥的羅茨泵：為了防止超載引起事故，羅茨泵上裝有一個比較可靠的安全保護器，即在旁通管路上裝有一個溢流閥。排氣口處于規(guī)定壓力時，溢流閥是關閉的。

　　當其排氣口壓力超過規(guī)定壓力時，則溢流閥的閥門自動被頂開而產生溢流，排氣口壓力變正常后，溢流閥再自行關閉。

　　它能自動調節(jié)，也是泵的允許壓差裝置，因此溢流閥的最大好處是使羅茨泵能連同前級泵一起，在各種壓力范圍內能連續(xù)運轉。

　　采用這種設計，能使真空容器在粗真空狀態(tài)的抽氣停息時間可縮短30~50%。

　　對于比較大的泵，溢流閥安裝在泵體外邊的旁通管路上，在比較小的泵上，溢流閥則是裝在泵殼內的。

　　5.帶蒸汽冷凝器的羅茨泵：在需要抽吸蒸汽情況下，抽氣機組必須設計會使蒸汽冷凝的冷凝器，這個冷凝器可裝在泵之前或裝在泵之后，而不裝在羅茨泵的泵體上。

　　在某種情況下，冷凝器升華吸熱能夠減少羅茨泵發(fā)熱。

　　假設采用了復式冷凝器，在維修時可用適當的溶劑清除污垢，蒸汽就能順暢地在導管中流動。

　　03、羅茨泵的特點

　　1、在較寬的壓強范圍內有較大的抽速；

　　2、啟動快，能立即工作；

　　3、對被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感；

　　4、轉子不必潤滑，泵腔內無油；

　　5、振動小，轉子動平衡條件較好，沒有排氣閥；

　　6、驅動功率小，機械摩擦損失??；

　　7、結構緊湊，占地面積??；

　　8、運轉維護費用低。

　　因此，羅茨泵在冶金、石油化工、造紙、食品、電子工業(yè)部門得到廣泛的應用。

　　04、注意事項

　　羅茨泵工作原理性能特點羅茨泵實質上與凸輪泵相同，但轉子是羅茨型的。它能輸送黏度為數萬厘泊的液體。

　　羅茨泵主要是有兩個旋轉方向相反的轉子位于泵體中，由一對同步齒輪傳動，對于羅茨泵的轉子，在泵體內是互相嚙合的，但具有間隙。

　　間隙大小主要取決于液體黏度。超過一定黏度范圍必須調整增大間隙。

　　1、羅茨泵經常檢查油位位置，不符合規(guī)定時須調整使之符合要求。以羅茨泵運轉時，油位到油標中心為準。

　　2、羅茨泵換油期限按實際使用條件和能否滿足性能要求等情況考慮，由用戶酌情決定。

　　一般新羅茨泵，抽除清潔干燥的氣體時，建議在工作100小時左右換油一次。待油中看不到黑色金屬粉末后，以后可適當延長換油期限。

　　3、羅茨泵經常檢查油質情況，發(fā)現油變質應及時更換新油，確保羅茨泵工作正常。

　　4、羅茨泵一般情況下，羅茨泵工作2000小時后應進行檢修，檢查桷膠密封件老化程度，檢查排氣閥片是否開裂，清理沉淀在閥片及排氣閥座上的污物。

　　清洗整個羅茨泵腔內的零件，如轉子，旋片，彈簧等.一般用汽油清洗，并烘干。對橡膠件類清洗后用干布擦干即可。清洗裝配時應輕拿輕放小心碰傷。

　　5、羅茨泵向軸承體內加入軸承潤滑機油，觀察油位應在油標的中心線處，潤滑油應及時更換或補充。

　　6、羅茨泵檢查羅茨泵管路及結合處有無松動現象。用手轉動羅茨泵，試看羅茨泵是否靈活。

　　7、羅茨泵重新裝配后應進行試運行，一般須空運轉2小時并換油二次，因清洗時在羅茨泵中會留有一定量易揮發(fā)物，待運轉正常后，再投入正常工作。

　　8、羅茨泵開動電機，當羅茨泵正常運轉后，打開出口壓力表和進口羅茨泵，視其顯示出適當壓力后，逐漸打開閘閥，同時檢查電機負荷情況。

　　9、羅茨泵盡量控制羅茨泵的流量和揚程在標牌上注明的范圍內，以保證羅茨泵在最高效率點運轉，才能獲得最大的節(jié)能效果。

　　05、羅茨泵的維修

　　1、故障現象：泵的抽氣量不夠

　　產生原因：

　　1)真空泵的轉速不夠；

　　2)密封不嚴，在進氣管路的連接處或軸封處漏氣；

　　3)泵的轉子與轉子、轉子外圓與泵殼，轉子端面與端蓋周的間隙過大，氣體返流量增大；

　　4)環(huán)境溫度或冷卻水的溫度過高。

　　排除方法：

　　1)如泵的轉速不夠，且抽氣量是與泵的轉速成正比，則泵的抽氣量就會下降。

　　這有兩種情況；一種情況是泵的轉速未配備好，也就是皮帶輪的直徑不合適，可更換皮帶輪，改變皮帶輪的直徑。

　　另一種情況可能是皮帶安裝不當、未張緊，皮帶打滑而降低了轉速，這可調節(jié)電機位置，使皮帶張到一定緊度。

　　2)查明何處漏氣，如是連接法蘭處漏氣，則可能是由于連接螺釘松動，墊圈壓破變質或者是法蘭面加工不平。

　　如是在軸封處漏氣，則有可能是密封皮碗未裝正或破裂，此時則更換皮碗并裝正。

　　若是填料密封的，可將扎進的填料掏出，更換新的，但填料的接口必須是斜面而互相搭接服貼，第一圈的接口必須與第二圈的接口錯開，不能在同一位置上。

　　3)若轉子與轉子型面間的間隙不均勻，在轉圈中處間隙大，另一處間隙小，這由于在裝配時同步齒輪的嚙合狀況未調整好，則這對同步齒輪之一的齒輪作輪轂固定，另一個齒輪的輪轂做成可以調節(jié)的，因為兩轉子的外型是共軛曲面，要互相正常嚙合。

　　與此同時，外端的傳動齒輪(同步齒輪)也要處于正常嚙合狀態(tài)，這樣輻子才能正常傳動。否則，即使能轉動，也可能出現在轉冠中，兩轉子間的間隙時大時小。

　　在這種狀態(tài)下，將可調齒輪連接輪轂的螺釘擰松并拔出定位銷釘，進行調節(jié)，便轉子的嚙合和齒輪的嚙合同時達到正常嚙合狀態(tài)，這時各處間隙就均勻了，重新擰緊螺釘，重鉸銷釘孔并裝上銷釘定位。

　　倘如轉子外徑與泵殼的間隙某處過大，則可擰松端蓋與泵殼的連接螺釘，拔出定位銷，進行調節(jié)，待各處間隙都均勻了，再擰緊螺釘，重鉸端蓋與泵殼的定位銷孔并裝上錐銷。

　　4)環(huán)境溫度升高則抽氣量就會降低，針對這種情況，盡量將注入水溫降低。

　　2、故障現象：真空度不夠高

　　產生原因：

　　1)進氣系統密封不嚴，有漏氣現象；

　　2)泵本身密封不嚴，在軸封處漏氣；

　　3)轉子與轉子或轉子與殼體的間隙過大，空氣溫度過高：

　　4)泵的進出口氣體介質的壓力差過大。

　　排除方法：

　　解決前3種故障的辦法與前述方法相同。其中，空氣溫度過高，會降低真空度，如果是濕式泵則可在進氣口處注入冷水，如果是干式泵則在出氣口加冷卻器，降低空氣溫度。

　　對4)款壓差過大的原因甚多，如是干式泵需檢查安全閥(溢流閥)是否失靈，如失靈出氣壓力可能偏高，如是濕式泵則可能是出口水封壓力過高或者是出口管徑過小、彎頭太多而增加了出口阻力所致，針對實際情況予以排除。

　　3、故障現象：停車后泵再啟動困難

　　產生原因：

　　有時泵在連續(xù)運行時，未發(fā)現有什么不正常的現象發(fā)生，一旦在短暫的時間內停止運轉，再啟動就感到困難，甚至不能啟動，這種現象的發(fā)生，如是濕式泵，則可能有下列原因：

　　1)泵殼內壁和轉于外表面水垢積沉太厚，將間隙堵死了；

　　2)在安裝或更換進氣管道時，未很好將管內清洗干凈，致使焊渣或其它硬雜物帶進了泵內；

　　3)轉子發(fā)生串位，轉于端部與端蓋發(fā)生了摩擦而增大了阻力；

　　4)轉子軸彎曲，轉子或同步齒輪咬死。

　　排除方法：

　　1)進入泵的冷卻水，有的是未經過處理的硬水，鈣質太重而在泵內產生沉積，尤其是未經處理的硬水又在泵內處于50-60℃溫度下工作，就更容易沉積而成為水垢堵塞了泵的間隙。

　　解決的辦法有二：一為機械法，就是用鏟刀或刮刀把水垢鏟除，另一辦法是采用化學的方法，可用濃度為5％～10％的鹽酸。

　　其中，用化學法清除垢結束后，須用蒸汽和水進行洗滌，以免設備被腐蝕。為了避免產生嚴重的結垢現象，冷卻水應該是經過處理的溫度在20℃以下的清潔冷水；

　　2)在裝管子之前，一定要將管內清理干凈，在有條件的場合，先將管內壁通擦干凈，而后用壓縮空氣吹洗；

　　3)取出轉子重新裝配，并查明原因何在，針對具體情況而予以適當處理

　　4)將轉子從泵殼中取出，并將其放在兩個平行而等高的刀口上或與此類似的支架上，用千分表檢查轉子軸是否有彎曲和彎曲度的大小和方向，如彎曲度小則用壓力機矯直，如彎曲度大則需更換。

　　4、故障現象：泵在運轉時噪聲增大

　　產生原因：

　　1)轉子與轉子或轉子與殼體之間艙間隙不均勻或不合適而發(fā)生了摩擦，在這種情況下噪聲則可劇烈增加；

　　2)同步齒輪嚙合不好，或齒間間隙過大，或者是齒輪箱內缺乏潤滑油，齒與齒處于干摩擦狀態(tài)，這時齒箱內的噪聲也會劇烈增加：

　　3)泵的轉速過高，工作介質(空氣和水)在泵腔內和穩(wěn)壓箱中產生劇烈的碰撞，甚至泵還發(fā)生振動，當然噪聲也就增大了。

　　排除方法：

　　要仔細分析查聽，找出噪聲發(fā)源于何處，然后查出產生噪聲的原因，隨之降低噪聲的辦法也是有的。

　　1)如果轉子與轉子或轉子與泵殼發(fā)生摩擦而產生噪聲，這是完全可以測聽出來的，按照前面所述的調節(jié)轉子間隙的方法進行仔細調整，使其各個間隙都符合要求：

　　2)將同步齒輪中的一個，即輪轂是鑲上去的那個齒輪的輪轂連結螺釘擰松，并拔出定位銷，轉動齒圈，使其嚙合正常。按規(guī)定在齒輪箱內加足潤滑油，克服干摩擦現象，噪聲自然就降低了；

　　3)如果轉速確實過高，則可更換皮帶輪而降低轉速，或同時在穩(wěn)壓箱的出口側添加一個消聲器。