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ZJ系列罗茨真空泵
一、ZJ系列罗茨真空泵的概述:

ZJ系列罗茨真空泵,一种无内压缩的旋转变容式真空泵,又称机械增压泵,其优点是在较低的入口压力时具有较高的抽气速率,它是目前获得中、高真空的主要抽气设备之一,其工作原理与罗茨鼓风机相似,主要由一对同步高速旋转的“8”字形转子与两个半圆形的泵腔组成(如图一)。ZJ系列罗茨真空泵不能单独排气,必须与前级泵(如滑阀泵、旋片式真空泵、水环式真空泵、油环泵等)串联使用,待被抽系统中的压力被前级真空泵抽到罗茨真空泵所能接受的压力时才能开始工作,否则将会因过载和过热而损坏。在前级泵进气口前面串联上ZJ系列罗茨真空泵组成机组可提高前级泵的真空度,在有效范围内大大提高抽气速率。ZJ系列罗茨真空泵的极限压力由前级泵决定,技术参数表中数据为标准配置(配用双级油封式机械真空泵)时的最低极限压力。

ZJ系列罗茨真空泵在在很宽的压强范围(1~1×10 4pa)有较大的抽速,对被抽除气体中含有灰尘和水蒸气不敏感,所以广泛使用于真空浇铸、真空熔炼、真空脱气、真空镀膜行业及化工医药行业的真空蒸馏、真空干燥等。
二、ZJ系列罗茨真空泵的原理:
ZJ系列罗茨真空泵的原理图
图一:罗茨真空泵的工作原理图

罗茨真空泵的结构如图一所示。在泵腔内,有二个"8"字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上,由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。在转子之间,转子与泵壳内壁之间,保持有一定的间隙,可以实现高转速运行。由于罗茨泵是一种无内压缩的真空泵,通常压缩比很低,故高、中真空泵需要前级泵。罗茨真空泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外,还取决于前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度,可将罗茨泵串联使用。

罗茨真空泵的工作原理既具有容积泵的工作原理,又有分子泵的抽气效应。由于转子的连续旋转,被抽气体从罗茨真空泵进气口吸入到下转子与泵壳之间的空间 V0 内,吸气后 V0 空间是全封闭状态。随着转子的转动,封闭的 V0 空间与排气口相通,由于排气侧气体压力较高,引起一部分气体反冲过来,使 V0 空间内的气体压力突然增高。当转子继续转动时, V0 空间内原来封入的气体连同反冲的气体一起被排向罗茨真空泵外。这时,上转子又从罗茨真空泵入口封入 V0 体积的气体。由于罗茨真空泵的连续运转,使两个转子不停地形成封闭空间 V0 又不停地将封闭空间玑内的气体排出泵外,从而实现了抽气的目的。


三、ZJ系列罗茨真空泵的特点:

1、较宽的压力范围内有较大的抽气速率。如同作用于前级泵上用于提其高抽速和 极限真空度的“加速器”。
2、ZJ系列罗茨真空泵内运转件无摩擦,不必润滑,泵腔内无油,可获得清洁真空。
3、ZJ系列罗茨真空泵泵腔内气体垂直流动,有利于被抽气体中的灰尘与冷凝物的排除。
4、ZJ系列罗茨真空泵完全对称且精密动平衡的转子运转平稳,可靠。
5、结构紧凑,设计有垂直与水平两个排气口,安装方便。
6、机械磨擦损失小,故驱动功率小。
7、易于维护和维修,费用低,寿命高。。
7、振动、噪音小。
8、可抽除可凝性气体
9、 杜绝漏油和乳化--进口油封轴伸密封、复合式密封结构设计的运用。
10、ZJ系列罗茨真空泵安全可靠,ZJP系列本身配带溢流阀起自动?;ぷ饔?。

我公司生产的罗茨真空泵具有以下特点:

1、结构的改进
罗茨泵轴承腔一般采用润滑油来冷却、润滑,如该部分泵油被乳化必须立即更换新油,否则将会造成轴承的锈蚀而造成泵的振动、噪声变大,此时如再不及时更换轴承,则会加剧齿轮的磨损从而造成整台泵的损坏。

2、针对目前罗茨真空泵在配用水环真空泵抽除大量水蒸汽及有机溶剂时泵油容易乳化的老问题,我公司对泵腔的密封结构进行了重要改进:在泵腔与轴承腔之间增加了FPM或PTFE柔性密封件以密闭泵腔与轴承腔,从而解决了罗茨泵泵油的乳化现象。该密封结构经过多年的使用已经被充分验证。

3、泵腔内表面的处理
罗茨真空泵在抽除大量水蒸汽及化工溶剂时,转子表面及泵腔表面容易出现锈蚀现象,经常出现试车后几天未用罗茨泵即被锈死而无法运转;或长时间停用后,再次开启时泵被锈死;或在长时间使用后发现转子及泵腔被腐蚀而影响泵的性能。
针对以上现象我公司对所有的罗茨真空泵的转子及泵腔内壁全部进行了镀镍处理,经镀镍后的罗茨真空泵耐腐蚀、耐锈能力大大提高。

4、转子型线的改进
转子之间的啮合间隙是影响罗茨真空泵性能的最大因素。罗茨真空泵的转子之间的啮合间隙应在保证泵稳定运行的前提下达到均匀、最小。因罗茨转子理论型线与实际加工的型线存在一定的偏差,经我公司工程师多次修正后加工出的转子型线更加均匀,从而充分保证泵的性能。经对比测试,经型线改进后产品性能可与进口产品媲美。
所有铸件均采用金属模型,树脂砂造型,铸件表面质量好,无需打腻,直接喷漆,更利于泵的散热;
轴承全部采用NSK进口轴承,充分保证了泵的运行稳定性和使用寿命。
齿轮全部采用国标6级以上等级的齿轮,所有齿轮均高频淬火,磨齿机磨齿,以保证罗茨泵的稳定运行且噪音较低。
ZJ系列罗茨真空泵的表面全部喷涂优质环氧漆,耐酸碱,耐高温,经久不变色。


四、ZJ系列罗茨真空泵的技术参数表:

型号

ZJ-30

ZJ-70

ZJ-150

ZJ-300

ZJ-600

ZJ-1200

抽气速率(L/S)

30

70

150

300

600

1200

极限压力(Pa)

5×10-2

最大允许压差(Pa)

5300

5300

4500

4500

4000

4000

转速(r/min)

2940

2940

2900

2900

2900

2900

口径(mm)

进气口

50

80

100

150

200

250

排气口

40

50

80

100

150

200

净重量(kg)

75

100

215

480

503

1580

配用功率(kW)

0.75

1.1

2.2

4

5.5

11

五、ZJ系列罗茨真空泵的性能曲线图:
ZJ系列罗茨真空泵的性能曲线图

六、ZJ系列罗茨真空泵的结构:
ZJ系列罗茨真空泵的结构

1.罗茨真空泵总体结构型式

罗茨真空泵的泵体的布置结构决定了泵的总体结构。目前国内外的罗茨真空泵总体结构大致有三种型式:(1)立式结构的进、排气口水平设置,装配和连接管路都比较方便。但泵的重心较高,在高速运转时稳定性差,故这种型式多用于小泵。(2)卧式泵的进气口在上,排气口在下。有时为了真空系统管道安装连接方便,可将排气口从水平方向接出,即进、排气方向是相互垂直的。此时,排气口可以从左或右两个方向开口,除接排气管道一端外,另一端堵死或接旁通阀。这种泵结构重心低,高速运转时稳定性好。一般大、中型泵多采用此种结构。(3)泵的两个转子轴与水平面垂直安装。这种结构装配间隙容易控制,转子装配方便,泵占地面积小。但泵重心较高且齿轮拆装不便,润滑机构也相对复杂。仅见于国外产品。

2.罗茨真空泵的传动方式

罗茨真空泵的两个转子是通过一对高精度齿轮来实现其相对同步运转的。主动轴通过联轴器与电机联接。在传动结构布置上主要有以下两种:其一是电动机与齿轮放在转子的同一侧如图。从动转子由电动机端齿轮直接传过去带动,这样主动转子轴的扭转变形小,则两个转子之间的间隙不会因主动轴的扭转变形大而改变,故使转子之间的间隙在运转过程中均匀。这种传动方式的最大缺点是:a.主动轴上有三个轴承,增加了罗茨真空泵的加工和装配难度,齿轮的拆装及调整也不便;b.整体结构不匀称,罗茨真空泵的重心偏向电动机和齿轮箱一侧。

另一种是电动机和传动齿轮分别装在转子两侧。这种形式使罗茨真空泵的整体结构匀称,但主动轴扭转变形较大。为保证转子在运转过程中的间隙均匀,要求轴应有足够的刚度,轴和转子之间的联接要紧固(目前已有转子与轴焊或铸成一体的结构)。这种结构拆装都很方便,所以被广泛采用。


七、ZJ系列罗茨真空泵外型及连接尺寸图:
罗茨真空泵安装尺寸图
罗茨真空泵安装尺寸图


八、ZJ系列罗茨真空泵防止过载的措施:


罗茨真空泵压缩气体所需的功率与压差成正比,一旦气体压差过高,泵就可能出现过载现象,造成电机绕组烧损。解决泵过载问题的方法主要有以下几种:

(1) 采用机械式自动调压旁通阀。 旁通阀安装在罗茨真空泵的出口和入口之间的旁通管路上。此阀控制泵出入口之间的压差不超过额定值。当压差达到额定值时,阀门靠压差作用自动打开,使罗茨真空泵出口和入口相通,使出入口之间的压差迅速降低,这时罗茨真空泵在几乎无压差的负荷下工作。当压差低于额定值时,阀自动关闭,气体通过罗茨真空泵内由前级泵抽走。带有旁通溢流阀的罗茨真空泵可以与前级泵同时启动,使机组操作简单方便。

(2) 采用液力联轴器 采用液力联轴器也能防止泵的过载现象发生,使泵可以在高压差下工作。液力联轴器安装在泵和电动机之间。在正常工作状态下,液力联轴器由电动机端向泵传递额定力矩。罗茨真空泵的最大压差由液力联轴器所传递的最大转矩来决定,而液力联轴器可传递的最大转矩由其中的液体量来调节。当泵在高压差下工作或与前级泵同时启动时,在液体联轴器内部产生了转速差即滑动,只传递一定的力矩,使泵减速工作。随着抽气的进行,气体负荷减小,罗茨真空泵逐渐加速至额定转速。

(3) 采用真空电气元件控制泵入口压力 在罗茨真空泵的入口管路处安置真空膜盒继电器或电接点真空压力表等压力敏感元件。真空系统启动后,当罗茨真空泵入口处压力低于给定值(泵允许启动压力)时,压力敏感元件发出信号,经电气控制系统开启罗茨真空泵(如真空系统中装有罗茨真空泵旁通管路,则同时关闭旁通管路阀门)。若泵入口压力高于规定值时,则自动关闭罗茨真空泵(或同时打开泵旁通管路阀门),从而保证了罗茨真空泵的可靠运转。


九、ZJ系列罗茨真空泵安装说明:

(一)、安装场所:

1、罗茨真空泵应安装在明亮少尘的建筑物内。
2、罗茨真空泵的安装环境温度为5–40℃。
3、罗茨真空泵周围须留充分的余地,便于日常检查,维护保养,拆卸装配。

(二)、ZJ系列罗茨真空泵基础工程:
1、中小型泵可与前级泵等安装在同一机架上组成机组后再安装在混凝土基础上,大型泵必须单独安装,浇灌混凝土基础。
2、根据ZJ系列罗茨真空泵的重量和地基的耐压力确定混凝土基础的受压面积和深度。
3、为了在混凝土中埋进基础螺栓,混凝土基础灌浇时必须根据底基孔位置留出充分的空穴。
4、基础表面做水平。

(三)、ZJ系列罗茨真空泵安装:
1、按底基孔位置做好木框,将基础螺栓固定在木框上,放入预留孔中,再在预留孔中浇进混凝土,放置数目,待混凝土硬化后取掉木框。
2、将罗茨真空泵放到基础上,用水平仪校水平,不平部分用金属垫片垫硬,旋紧基础螺栓,用水泥将底面缝隙补满。

(四)、ZJ系列罗茨真空泵管道安装:
1、进出气管道内无任何焊渣、杂质等异物,有足够的通道能力。
2、罗茨真空泵出口至前级泵进口的连接管道中须安装一段弹性管,减少前级泵振动的影响。
3、为了缩短预抽时间在一般的系统中,前级泵的入口除与罗茨真空泵的排口连接外,还需装旁通预抽管道及阀门。带溢流阀罗茨真空泵因为可以在高入口压力下工作,所以可不安装预抽管道及阀门。
4、为了防止前级泵停止时返油或返水,在前级泵的进口管道上应装有放气阀或逆止阀。
5、管道连接法兰必须用0形的橡胶密封圈封,并涂上真空考克脂,整个真空系统须密封不漏。
6、ZJ系列罗茨真空泵的冷却水进出处应接管道,并在进水管上装上阀门,调节水量。

(五)、ZJ系列罗茨真空泵电器安装:
1、 因ZJ系列罗茨真空泵只能在规定的入口压力范围内工作,又当前级泵停止工作时,罗茨真空泵必须同时停止工作。因此,电器设备必须具有互锁及必要的自动?;?。
2、电动机的接线需使泵的转向符合箭头所指方向。
3、小泵可直接起动,大泵须装设起动器。

十、ZJ系列罗茨真空泵使用说明:

(一)、ZJ系列罗茨真空泵起动前的准备工作:

1、打开冷却水进水阀,检查冷却水是否畅通。
2、外伸轴封空腔及油杯内注满润滑油,齿轮箱及轴承箱内的润滑油加至油窗直径3/4高度,润滑油用1号真空泵油。
3、凡在下列情况中使用时,必须采取相应的措施:
a)吸入气体中有粉尘或颗粒时,应在吸气口前装置除尘器或过滤器;
b)如果吸入气体中带有腐蚀性,必须采取中和措施;
c)如果吸入气体中含有水蒸汽,选用的前线泵又是油封机械泵时,油封机械泵应带有气镇装置,水蒸汽过多时,必须装置冷凝器。
(二)、ZJ系列罗茨真空泵起动程序:

1、起动前级泵
2、打开前级泵预抽旁通管道上的阀门和罗茨真空泵进排气管道上阀门。
3、待系统内压力达到罗茨真空泵允许入口压力后,将旁通管道上阀门关闭,再起动罗茨真空泵,如无旁通管道及阀门,则待系统内压力达到罗茨真空泵允许入口压力后,即可起动罗茨真空泵,如果采用自动控制装置,则起动过程可实现自动化。
4、根据真空系统的实际情况,如果是不大的密封系统,则起动前级泵后即可起动罗茨真空泵。如果是较大的真空系统,虽然带溢流阀罗茨真空泵具有过载?;ぷ饔?,但考虑到经济性,应待前级泵抽到一定的压力后再起动罗茨真空泵。
(三)、ZJ系列罗茨真空泵运转中的注意点:

1、运转中必须严格按照罗茨真空泵的技术规格使用,在正常情况下,ZJ系列罗茨真空泵的入口压力在1330Pa以下,其最高入口压力应不超过它的允许最高入口压力。如果超过了,ZJP带溢流阀罗茨真空泵能自动?;?,但这种?;?,只是对电动机的过载?;?。如果长时间在超过允许最高入口压力情况下工作,ZJ系列罗茨真空泵也会因过热而发生故障。
2、注意电动机负荷和泵的各部位温升情况,在正常运转情况下,泵的最高温升不得超过40℃。最高温度不得超过80℃。
3、运转中不应有不规则的异常振动。
4、如发现在运转中有电机过载,温升过高,声音异常,振动大等情况时,应立即?;觳樵?,排除故障。

(四)、ZJ系列罗茨真空泵?;绦颍?br /> 1、关闭前级油封机械泵气镇阀(如果前级泵在使用时为开气镇阀)。
2、关闭罗茨真空泵进气阀。
3、逐级?;翟鲅贡?,最后停前级泵,严禁搞错?;绦?。
4、在停前级泵的同时,立即向前级泵进气口放气。
5、关闭冷却水进水阀。
6、如果需要长时间停止使用,或在冬天为防止冻裂,则必须将冷却水套内剩水放尽。

十一、ZJ系列罗茨真空泵维护保养:

(一)、ZJ系列罗茨真空泵定期检查:

1、每日检查:
a)油位检查:油量过多,使温度升高,油量过少,造成润滑不良。
b)温度检查:用温度计检查泵各部位温度。
c)电动机负荷检查:用功率表或电流,电压表测量电动机负荷。

2、ZJ系列罗茨真空泵每月检查:
联轴器及垫片是否损坏和松动。

3、ZJ系列罗茨真空泵每3个月检查:
齿轮箱内润滑油是否变质。

4、ZJ系列罗茨真空泵每6个月检查:
a)前盖轴承箱内润滑油是否变质。
b)活塞环及活塞环衬套是否磨损。
c)齿轮微量程度的磨损对转子正常运转是否产生影响,是否需要调整。

(二)、ZJ系列罗茨真空泵拆装:

增压泵进行拆卸和重新装配时,须根据以下注意事项进行:

1、ZJ型罗茨真空泵未拆卸前,先测量并记录转子各部分间隙。
2、尽量避免用重锤敲打,拆下的零件不得碰伤,妥善保管好。
3、将需要更换的零部件的更换原因及使用情况详细记录下来。
4、ZJ系列罗茨真空泵重新装配前须把各零部件清洁干净,毛刺修光。
5、无密封垫衬或密封圈的静密封面用“106”有机硅橡胶涂料。用干净密封的橡胶密封件,需涂上真空考克脂。ZJP型带溢流阀真空泵溢流阀上的密封圈及平面上不得涂任柯油脂。
6、根据间隙一览表调整转子各部分间隙。
7、全部装好后须进行检漏。
8、重装后须进行试运转和必要的性能测试,待正常后才能安装使用。

注:ZJ系列罗茨真空泵标准号:Q3204AVT002


十二、ZJ系列罗茨真空泵故障原因及其消除方法:
ZJ系列罗茨真空泵故障 ZJ系列罗茨真空泵原因 ZJ系列罗茨真空泵消除方法
极限压力不高 (1)管道、系统漏气
(2)泵部分漏气
(3)前极泵极限压力下降
(4)润滑油太脏或牌号不符
(5)油封磨损
(6)溢流伐处漏气
(1)系统检漏
(2)对泵检漏
(3)修理或更换前级泵
(4)调换润滑油
(5)调换油封
(6)对溢梳伐进行清理
抽速不足 (1)管道通导能力不够
(2)前级泵抽速下降
(3)溢流伐处漏气
(1)增大管道通导能力
(2)修理或更换前级泵
(3)对溢流伐处进行清理
电动机过载 (1)入口压力过高
(2)转子端面与端盖单面接触
(3)前级泵返油进泵腔
(4)溢流伐卡住,使出口过高
(1)调整、控制入口压力
(2)调整转子端面间隙
(3)装置防返油设备
(4)对溢流伐进行清理
过热 (1)选择的前级泵抽速不够,造成压缩比过大
(2)入口压力过高
(3)冷却不良
(4)齿轮箱润滑油过高
(5)转子与泵壳接触
(6)齿轮、轴承、油封润滑不良
(1)重新选用前级泵
(2)调整、控制入口压力
(3)畅通冷却
(4)调整油量
(5)修整
(6)保证油量适当,润滑良好
声音异常 (1)装配不良
(2)导向齿轮与转子位置偏移使转子相碰
(3)入门压力过高
(4)过载或润滑不良造成对齿轮的损伤
(5)轴承磨损
(1)重装
(2)调整位置,保证间隙
(3)调整、控制入口压力
(4)调换齿轮
(5)调换轴承
轴承、齿轮
早期磨损严重
(1)润滑油不良
(2)润滑油不足
(1)调换润滑油
(2)补充润滑油
ZJ系列罗茨真空泵的订货须知:

一、请提供以下详细数据:①罗茨真空泵的产品名称与型号②罗茨真空泵的真空度要求单位PA或MPA③罗茨真空泵抽速要求单位L/S或M3/MIN④罗茨真空泵的使用与否和工作条件⑤罗茨真空泵的电机功率(KW)⑥罗茨真空泵的转速(r/min)⑦罗茨真空泵的电压〔V〕⑧罗茨真空泵的进出口口径⑨罗茨真空泵的材质要求⑩罗茨真空泵是否带附件,以便我们的为您正确选型。

二、若已经由设计单位选定我公司的罗茨真空泵的产品型号,请按罗茨真空泵型号直接向公司销售部订购。

三、当使用的场合非常重要或环境比较复杂时,请您尽量提供设计图纸和详细参数,由我们的技术专家为您选型确认。

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