罗茨泵影响性能的几个方面
1 转子泵型线误差对*大允许压差和零流量压缩比的影响
*大允许压差是指罗茨泵入口压力不大于1000Pa时,连续运转1h,不发生故障所允许的出口压力与入口压力差值的*大值,是衡量罗茨泵在*大消耗功率工况下运转可靠性的重要指标。*大允许压差的大小直接影响罗茨泵允许的使用范围。要保证*大允许压差,一个主要的措施就是要保证转子之间在*大压差下仍保持一定的啮合间隙。但转子之间间隙增大,罗茨泵的抽气效率就会降低,即影响罗茨泵的另一重要性能指标——零流量压缩比。压缩比的大小表示了气体由罗茨泵出口返回到入口气体的多少。从提高零流量压缩比的角度看,要求转子之间的啮合间隙越小越好。由此看来,*大允许压差和零流量压缩比是相互制约的二个指标。要做到兼而顾之,关键的一点就是要转子与转子之间每一啮合点的间隙均匀且保持在一定值。某一点间隙过小就会降低泵的*大允许压差,某一处间隙过大又会影响零流量压缩比,*终导致零流量压缩比和*大允许压差都降低。因此,在保证转子型线设计质量的同时,必须对型线加误差进行严格控制。
2 机械仿形刨削加工误差分析
罗茨泵转子泵加工主要有两种方法,一是仿形加工,二是数控加工。我国目前大多数厂家采用机械仿形加工。工作母机采用牛头刨床或龙门刨床。如在牛头刨床滑枕上安装靠模装置,利用滑枕纵向往复运动,通过棘轮机构带动靠模装置横向丝杆转动,使刀架拖板横向移动,触头在靠模板上也作横向移动,由于刀架报板本身的重力作用,使触头紧接触靠模板,完成仿形,刨刀在工件上刨出转子型线轮廓。
机械仿形加工的加工误差常见的有以下几方面。
2.2转子上下对称度误差
造成对称度误差主要原因是刨削加工时吃刀深度控制不严造成,往往是虽保证了总厚度尺寸,但没能保证对称度要求。常用的控制方法是在精加工后以转子型线两*高点为基准,用专用测量*高点至转子轴中心尺寸,计算精加工余量。精加工时用安装在刀架上的百分表校正吃刀量,适当考虑刨削时由于切削力影响而产生的抬刀量,抬刀量的多少主要靠初中经验掌握,也可先进行切削试验。
2.3转子泵“发胖”
转子“发胖”,指的是转子外轮廓线在下坡处外移现象,这种现象在机械仿形刨削中普遍存在,会严重影响转子啮合间隙的均匀性,在压差高到一定程度时会发生转子碰撞咬死。产生这种误差的原因主要是机床及靠模装置工艺系统的刚性不足,更主要的是工艺系统零件存在配合间隙,而刨刀在下坡处由于水平切削分力Fx的影响,使刨刀向外摆动,即所谓的“抬刀”,从而使加工后的转子在下坡处变胖。除转子在横截面变胖外,在转子轴向方向,由于刨床滑枕与床身之间导轨配合面优点在间隙,沿着刨刀的纵向走刀方向,抬刀量会逐渐变大,加工误差也随之变大,致使加工后的转子变成锥状,即喇叭状,我们称之为锥状误差。另外,由于刨刀架不是固定的,而是可上下滑动,由于受配合间隙和发架重力影响,在下坡较陡处,刨刀有向下滑的趋势,靠模触头与刨刀不能保证一一对应关系,也会产生一定的加工误差。
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