一种罗茨泵转子间隙调整装置

陈曙华

摘  要：相比其他泵的压缩比来说，罗茨泵处于较低的水平，所以罗茨泵这种设备属于无内压缩的真空并，同时，在一般情况下，需要在高真空泵或中真空泵前设置前级泵。在很多行业中，罗茨泵都有广泛的应用，所以罗茨泵的相关调试技术也成为各个行业技术人员主要关注的问题。文章针对一种罗茨泵转子间隙调整装置进行了介绍，旨在明确罗茨泵转子间隙调整的相关技术原理，并明确具体的调整方法。

关键词：罗茨泵;转子间隙调整;装置;原理

中图分类号：TB752         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）32-0063-02

Abstract： Compared with the compression ratio of other pumps， the Roots pump is at a lower level， so the Roots pump is a vacuum without internal compression. At the same time， in general， it is necessary to set up a front pump in front of a high vacuum pump or a medium vacuum pump. In many industries， Roots pump is widely used， so the relevant debugging technology of Roots pump has also become the main concern of technicians in various industries. This paper introduces a kind of rotor clearance adjustment device of Roots pump， in order to clarify the relevant technical principle of the adjustment between the rotation of Roots pump， and clarify the specific adjustment method.

Keywords： Roots pump; rotor clearance adjustment; device; principle

引言

相比其他泵的壓力范围来说，罗茨泵的范围较大，同时也能实现较大的抽速度，在转子对称性上，罗茨泵本身也有很好的表现，由于罗茨泵的这一特点，其能够保持平稳的运转状态，也不会发生较大的振动。由于转子间、转子和壳体之间具有一定的空隙，所以不用润滑也不会出现较大的摩擦损失，能够有效降低驱动功力，并保证处于较高的转速。但是根据应用情况的不同，需要对罗茨泵的转子间隙进行调整，所以设计一个调整装置就显得十分必要。

1 一种罗茨泵转子间隙调整装置概述

罗茨泵转子间隙调整装置，其特征是：一块铁铣成“Z”字型的装置，其每个面之间两两相互垂直。在平行的两个面各加工一个圆孔，要求每个圆孔上每隔90°加工1个中心线经过圆心的键槽，同时要求2个圆孔上的4个键槽相互平行;在两个圆孔圆心连接线上的位置加工上个固定用的2个小圆孔[1]。

该罗茨泵转子间隙调整装置的有益效果是，利用本实用新型上的2个小圆孔将其安装固定在罗茨泵的驱动侧，利用合适的键条将一个转子与本实用新型定位，然后将另一个转子与对应的键槽用键条固定，最后将其他零部件装上。这样两个转子之间的间隙就保持一定。这种罗茨泵转子间隙调整装置的操作简单，用其来调整罗茨泵转子的间隙可以克服装配人员经验不足、装配精度无法保证等问题，大大提高了罗茨泵的使用寿命[2]。

2 罗茨泵转子间隙调整装置的背景技术

罗茨真空泵是一种旋转式容积真空泵。罗茨泵的关键零件是转子，并且其转子具有良好的几何对称性，所以其运转状态相对平稳，没有较大的振动，由于转子间、转子和壳体之间具有一定的空隙，所以，即使不对元件之间进行润滑，也不会有较大的摩擦损失问题出现，进而起到明显降低驱动动力的作用，并且泵本身也能完成较高转速的运动。由于泵腔不需要进行润滑，所以也不会由于润滑油泄漏、油蒸汽对环境造成污染，真空系统也不会受到负面影响，并且泵腔内无排气阀，也无压缩。因此泵腔结构相对简单紧凑，不会收到灰尘、蒸汽的影响。所以罗茨泵在多个行业中得到了广泛的应用[3]。

罗茨泵泵腔内，有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上。泵工作时，转子的表面之间不接触，但转子之间的间隙要保持一定[4]。由于两个转子之间的间隙极小，很难保证转子之间的间隙保持一定。在工作时由于热膨胀时很可能导致转子卡死，这就在维护装配时造成极大的困难。目前国内传统的方法是依靠维修人员的经验和技术来保证罗茨泵转子之间的间隙，但是仍然无法保证转子间的间隙处于最佳状态，所有急需一种可靠的间隙调整装置来保证罗茨泵转子的装配精度。

3 罗茨泵转子间隙调整装置具体结构

罗茨泵转子间隙调整装置具体结构间如图1所示。

4 罗茨泵转子间隙调整装置具体实施方式

本罗茨泵转子间隙调整装置所述一种用于罗茨泵转子间隙调整装置，如图1、2所示，平面1与平面2垂直，平面2与平面3垂直。在平面1和平面3上各加工一个圆孔4、圆孔5，在圆孔4、圆孔5上每隔90°加工1个中心线经过圆心的键槽6、键槽7、键槽8、键槽9、键槽10、键槽11、键槽12、键槽13，同时要求键槽6与键槽10、键槽7与键槽11、键槽8与键槽12、键槽9与键槽13相互平行;在圆孔4和圆孔5圆心连接线上的位置加工上个固定用的小圆孔14和小圆孔15。

利用螺栓16通过小圆孔14和小圆孔15将本实用新型固定在装好转子的罗茨泵端盖17上，用键条18将转子19与键槽6定位，然后用键条20将转子21与键槽13固定。此时两个转子之间相互垂直，转子之间的间隙保持一定。安装一对带有锥套的齿轮22，并固定，此時罗茨泵的间隙就调整好了。拆除本实用新型，继续将其他零部件装上就完成了罗茨泵的转配。这样转配好的罗茨泵无需再调整两个转子之间的间隙，同时有效地保证了罗茨泵的精度，极大地提高了罗茨泵的使用寿命。

5 转子间隙及同步齿轮的调整

本文针对一种罗茨泵转子间隙调整装置进行了介绍，同时我们也应该了解常见罗茨泵转子间隙及同步齿轮的调整方法，进一步了解罗茨泵转子间隙调整的基本原理，为后续优化罗茨泵转子结构提供理论支持。

首先，同步齿轮的调整是转子之间间隙调整的主要手段，一般罗茨泵生产厂家会在新泵出厂前完成转子间隙的调整工作，所以一般客户在使用过程中，不需要特意对转子间隙进行调整。一般的罗茨泵，转子间隙及同步齿轮的调整需要对泵体进行拆卸，具体的程序有如下几点：

第一，取下齿箱盖，然后在任意一对互相啮合的齿轮的齿根部和齿顶做好明显的标记，并在装配的过程中按照这一标记对元件进行还原。

第二，需要通过用一螺母，将齿圈中的螺尾锥销拔出，同时需要将螺栓拧紧，但是不要把此螺栓卸掉。

第三，卸下稳压箱，并将厚度0.3mm左右的均匀的纸板塞在两个转子中间，并轻轻搬动罗茨泵上的皮带轮，同时用硬杂木榔头，沿着齿轮切线方向轻轻左右敲动。

第四，将螺栓拧紧并取出纸板，多次搬动皮带轮，确定无碰撞声后，对间隙进行检查，确定间隙均匀后，立即将重新绞制锥孔，并配一锥销压入其中即可。

对于发生轻度角位移的罗茨泵转子来说，这种调整方法是有效的，但是却无法对主轴严重变形的转子进行调整，这种情况需要对主轴进行更换。

通过比较我们发现本文所介绍的罗茨泵转子间隙调整模式更为简洁，能够有效简化调整过程，提升了罗茨泵转子间隙的质量和精确度，并降低了调节难度，并避免泵体拆卸过程中造成的损坏。借此，我们也可以根据分析罗茨泵现有应用流程的方式，发现实际应用过程中存在的问题，并根据具体问题对罗茨泵本身进行改造和优化。

6 结束语

本罗茨泵转子间隙调整装置的研制在很大程度上提升了罗茨泵转子间隙的质量和精确度，并降低了调节难度，是一种值得推广的罗茨泵转子间隙调整技术。为了进一步促进罗茨泵设计、应用技术的发展，我们更应该从罗茨泵的基本原理出发，不断研究罗茨泵现存的设计问题及应用问题，从基本原理入手，对泵体进行优化，这样才能有效提升机械设备的性能，促进科学技术以及生产力的发展。

参考文献：

[1]刘振超，何雪明，黄海楠.基于NURBS曲线罗茨泵转子型线设计的应用[J/OL].食品与机械：1-12[2019-08-26].

[2]王天任，孙宏浩，李鹤，等.罗茨真空泵转子系统动力学建模[J].机械设计与制造，2018（05）：19-21.

[3]王天任.罗茨真空泵转子系统稳定性研究[D].东北大学，2017.

[4]任涛.罗茨真空泵“8”字形转子数控加工研究[J].智能制造，2016（06）：22-36.