一、转子结构

目前,无论是国内还是国外的旋片式真空泵,其采用的转子结构均可以划分为三种型式:整体式、组合式和焊接转子(包括真空钎焊)。整体式转子其结构特点为转子由一整体材料直接加工而成。这种结构的转子整体强度好,工艺过程简单。但旋片槽的加工比较困难,槽的精度和摩擦表面粗糙度不易做得很高,这样就在一定程度上影响好凯德旋片式真空泵叶片的正常工作。

组合式转子一般有两种结构:螺钉固定转子盘结构和热压套结构。组合式转子结构的特点为转子体与转子轴分别制做,然后组合而成。这种结构解决了旋片槽的加工精度和旋片槽摩擦表面的粗糙度问题,但工艺复杂,其强度和刚度也没有整体式转子好。热压套结构一般在小抽速旋片式真空泵上采用,且不多见。

焊接转子是指转子体与转子轴经焊接而构成一整体转子,这种结构对于大抽速泵来说是比较轻巧的,但因焊接应力消除不充分转子易产生变形,且工艺也比较复杂,目前采用的很少。

在以上结构中,国内、外厂家采用最多的是组合式转子和螺钉固定转子盘结构。雅之雷德http://www.yazreid.com/认为,大抽速泵的主转子体结构仍以采用此种结构为好。下面仅以该种结构的转子体为题进行讨论。

二、主转子变形的产生以及对真空泵正常运行的影响

所谓主转子系指好凯德双级旋片式真空泵的高真空级转子而言,对于单级旋片式真空泵,因转子只有一个而无主副之分。工作中,由于主转子承受的扭矩比低真空级转子承受的扭矩大得多,因而容易产生变形。当变形发生时,整个转子体将产生扭曲现象。这种扭曲变形从形变上看可分为三种情况。

1.上下转子体位错变形

这种变形是两转子体间产生了方向互相相反的平行滑移。由于发生了位错,转子外表面与定子内表面之间的切点间隙(亦称顶点间隙)将随着转子的旋转产生周期性的变化,间隙大时,造成气体返流影响极限真空,间隙小时,可能产生“顶死”现象使泵不能转动:

2.转子扭转变形

转子扭转变形是指转子体任意两横截面间产生了相对转动。在泵正常运转的情况下,旋片在转子的旋片槽内白由滑动,使旋片端部圆弧与泵腔内表面紧密接触。但转子产生扭转变形后,旋片槽也相应产生了扭转,这将使旋片卡滞其中。此时,或因旋片不能退人槽内而使泵不能转动;或因旋片突然脱出旋片槽而产生“打缸”。

3.位错与扭转复合变形 

这种变形是以上两种变形的综合结果。实际上的转子变形是两种变形都存在的,只不过是哪一种变形在起主要作用的问题。

主转子变形并非产生于加工过程中,通过对批量转子在装人泵腔之前进行实物检测,可以得到充分证实。测量表明,主转子的变形主要产生于装配过程和以后的工作运转,特别是后者。

下面分析装配过程产生转子变形的原因。

主转子装配其中一端为固定支承,另一端支承则位置不定,为自由端,需装配时调整。正确的位置是转子轴心,定子孔轴心相互平行且两圆相切(实际上,定子与转子不能真正相切,其间有一微小间隙附有润滑油膜)。

转子变形主要产生于泵的工作期间。当电动机通过皮带传动使转子顺时针转动时,旋片端部圆弧与泵腔表面之间产生的摩擦力F。,排气腔与吸气腔之间的压差力,一旋片端面、转子端面与定子盖平面、隔板平面产生的摩擦力与轴承摩擦力等,均可合成一个与泵旋转方向相反的力矩。这些力矩都有使转子产生变形的倾向。

下面两种情况需要重点考虑,它们是旋片式真空泵转子产生变形的主要原因。

1.当真空泵启动时,泵腔内充满真空油,而这些油又不能从排气口瞬间排出,造成排气腔压力陡增,产生泵的“堵转”现象。

2.由于润滑不良或泵腔表面磨损严重,造成旋片端部圆弧相继磨损,摩擦力大大增加,甚至使旋片或转子突然“卡死”。

这些情况造成的转子变形不易预料,但却时有发生。所以,对此需要给予充分考虑。经过上述的分析和研究可以发现,采用解析的方法逐项精确的计算出转子的反力矩,并据此推算转子的变形情况是十分困难的。为此,我们需要另找方法进行分析计算,来解决转子的变形问题。

*博客内容为网友个人发布，仅代表博主个人观点，如有侵权请联系工作人员删除。