毕业设计（论文）-2XZ-4型旋片式真空泵的设计.docx

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1、题目：2XZ-4型旋片式真空泵的设计2XZ-4型旋片式真空泵的设计摘要旋片式真空泵是一种基本的真空获得设备，可以用来获取真空，或者用于其它中高真空泵的前级泵。旋片泵与其他的真空泵相比，具有结构紧凑、体积小、重量轻、噪声低、振动小等优点。能够广泛地应用于冶金、机械、电子、化工、石油、医药等行业的真空冶炼、真空镀膜、真空热处理、真空干燥等工艺过程中。本文提出了目前国内旋片泵在性能上存在的问题，主要是极限真空、抽气速率、噪声、喷油漏油等几个指标。通过对电动机功率的要求，确定了电动机型号的选择，研究分析了旋片式真空泵的主要原理，通过对旋片式真空泵主要参数和主要几何参数的确定，对轴的计算，明确了旋片式真

2、空泵的基本构造。分析了旋片式真空泵常见故障以及相应的排除方法。关键词：真空技术；真空泵；旋片2XZ-4RotaryVaneVacuumPumpAbstract2XZ-4rotaryvanevacuumpumpisabasicvacuumequipmentthatcanbeusedtoobtainavacuum,orforotherformerhigh-vacuumpump.Comparedwithotherrotaryvanepumpvacuumpumphasacompactstructure,smallsize,lightweight,lownoise,vibrationandsoon.Ca

3、nbewidelyusedinmetallurgy,machinery,electronics,chemicals,petroleum,pharmaceuticalandotherindustriesvacuumsmelting,vacuumcoating,vacuumheattreatment,vacuumdryingandotherprocesses.Thispaperpresentsthecurrentdomesticrotaryvanepumpperformanceproblemsmainlyseveralindicatorsultimatevacuum,pumpingspeed,no

4、ise,fuelinjectionoilspills.Throughthemotorpowerrequirements,determinethemotortypeselection,researchandanalysisofthemainprinciplesofrotaryvanevacuumpump,throughthedeterminationofthemainparametersofrotaryvanevacuumpumpandthemaingeometricparameters,thecalculationoftheshaft,rotaryvaneclearthebasicstruct

5、ureofthevacuumpump.Analysisoftherotaryvanevacuumpumpscommonfaultsandcorrespondingexclusionmethod.KeyWordszvacuumtechnology;vacuumpump;rotaryvane主要符号表心电机额定功率（AW）n实际转速（rmin）过载系数也几何抽速（Ls）T轴所受的扭矩QNm）WT轴的抗扭截面系数（相机3）P轴传递的功率（ZW）d计算截面处轴的直径（加加）Z旋片数L高真空级泵腔宽度（WMd旋片泵转子直径（如）N旋片泵的功率（女卬）m机械效率n直联效率压缩比k多变指数P吸旋片泵的最大功

6、率时吸气口压强（kpa）NmaX旋片泵最大功率（RW）1绪论22 2XZ-4型旋片式真空泵的工作原理63 2XZ-4型旋片式真空泵的设计83.1 设计要素83.1.1 真空泵2XZ-4设计要求83.1.2 真空泵2XZ-4设计参数83.2 电动机选择83.2.1 电动机类型的选择83.2.2 电动机功率的选择83.2.4 电动机型号的确定93.3 真空泵2XZ-4参数确定93.3.1 2XZ-4的主要参数初选93.3.2 2XZ-4的主要几何参数的确定93.3.3 旋片的长度h和厚度B的确定113.3.4 进排气尺寸的确定113.3.5 旋片泵的电极功率校核123.4.1 联轴器的选择123.

7、4.2 轴的强度校核144 2XZ-4型旋片式真空泵的注意事项165 2XZ-4型旋片式真空泵常见故障和排除185.1 旋片式真空泵的保养、拆卸及其装配185.1.1 旋片式真空泵的保养185.1.2 旋片式真空泵的拆卸185.1.3 旋片式真空泵的装配185.1.4 旋片式真空泵常见故障及其排除方法如下：196总结21参考文献231绪论1.1概述主要的真空设备包括三大类产品:真空获得设备、真空应用设备、真空测量仪表。其中，真空获得设备是基础设备。真空获得设备也称真空泵。人们用它来得到真空环境，以达到不同的应用目的。就真空获得设备的应用来说，可以简单的分为通用型和专用型。其中，通用型真空泵的工

8、作温度为5-400C,而且不能作为输送泵用。国内目前大部分产品都属于这一类。由于科学技术的高速发展，使得真空领域不断发展扩大并且变得多样化，对真空泵提出了更新、更多的要求，原来通用型的设备己完全不能满足要求了，迫使真空厂家不得不向专用型真空泵方面发展，例如干式泵用于半导体行业的，化工行业的，各有其优点，这也是今后的发展趋势IL真空获得设备主要包括:旋片真空泵、滑阀真空泵、罗茨真空泵、蒸汽流真空泵、往复真空泵、液环真空泵、分子、低温泵、离子泵、干泵、分子筛吸附泵等。其中，前四种产品产量最大。其中，我们主要针对旋片式真空泵进行研招1%旋片式真空泵是真空技术中最根本的真空获得设备之一。它的工作压力范

9、围为101325-1.33XIO-ZPa,它可以单独使用，或者用于其它中高真空泵的前级泵【切。旋片泵与其他的真空泵相比，具有结构紧凑、体积小、重量轻、燥声低、振动小等优点。能够广泛地应用于冶金、机械、电子、化工、石油、医药、食品加工等行业的真空冶炼、真空镀膜、真空热处理、真空干燥等工艺过程中。但旋片泵不适合用于抽出含氧过高的、有爆炸性的、对金属有腐蚀性的、与泵油会发生化学反应的、含有颗粒尘埃的气体。旋片真空泵主要由定子、旋片、转子组成。在泵腔内偏心地装有转子，转子槽中装有两块旋片，由于弹簧弹力作用而紧贴于缸壁（转动后还有旋片离心力）。转子和旋片将定子腔分成吸气和排气两部分。当转子在定子腔内旋转

10、时周期性地将进气口方面容积逐渐扩大而吸入气体，同时逐渐缩小排气口一侧的容积将已吸入的气体压缩并从排气阀排出。工作范围大气压至lxl-2pa0旋片式真空泵是利用转子和可在转子槽内滑动的旋片的旋转运动以获得真空的一种变容机械真空泵。当采用工作液来进行润滑并填充泵腔死隙，分隔排气阀和大气时，即为通常所称的油封旋片真空泵。无工作液时，即为干式旋片真空泵。在油封旋片真空泵中，国内习惯上称皮带传动的为旋片真空泵，而把泵与电机直接连接或用联轴器连接的称为直联旋片真空泵。在每种泵中，又有单级和双级之分。在单级泵中，由于选用的结构形式和参数不同，泵的极限压力和用途也不同。它们的共同特点是结构较简单，使用方便，能

11、从大气压力下起动，可直接排人大气,偏心质量较小,维护简便,双级泵的极限压力为6x10-2IXlO-2Pa,一种单级泵可达4Pa左右，另一种单级泵为50200Pa左右。旋片式真空泵是真空泵的发展产物，是真空泵结合实际应用的一个必然产物。真空系统是由真空泵、阀门、扑集器、导管等各种元件通过不同的连接形式组成的，就是真空室也是由多个部件，多种不同材料的组件组建而成的。这些各式各样的零件要用不同的密封方法连接在一起，这些密封方法既要保证零件的可靠连接又要防止通过接头发生漏气，保证真空系统的密封质量，把真空系统的漏气率控制在一定范围内，所以真空密封是真空系统设计、装配过程中的重要问题。有些真空密封除了要

12、求不漏气之外，还要求能够允许电流传输、运动的传输、材料的递送或者让辐射传输。为了适应各种不同要求，采用了很多种不同结构形式的密封方法，用于真空密封的材料也很多。根据连接件的相互关系，密封方法、用途和材料的不同，可以对真空技术中所使用的密封方法进行分类。总起来说，根据被连接件的相互关系，可以将真空密封分为两大类：静密封连接和动密封连接。这些密封连接方法分别适用于不同的工作条件。而真空泵则是用各种方法在某一封闭空间中产生、改善和维持真空的装置。真空泵可以定义为：利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。真空泵的极限真空或称极限压强是指经过充分抽气后所能达到的压强

13、最低的稳定的真空度。随着真空应用的发展，真空泵的种类已发展了很多种，其抽速从每秒零点几升到每秒几十万、数百万升。极限压力（极限真空）从粗真空到IO12Pa以上的超高真空范围。工作压强范围是泵能正常工作的压强范围，由于真空应用部门所涉及的工作压力的范围很宽，因此任何一种类型的真空泵都不可能完全适用于所有的工作压力范围，只能根据不同的工作压力范围和不同的工作要求，使用不同类型的真空泵。为了使用方便和各种真空工艺过程的需要，有时将各种真空泵按其性能要求组合起来，以机组型式应用，依抽气范围由低至高分称前级泵以及主泵。L2国内外研究状况旋片式真空泵:五十年代这种泵在我国是随着电子工业发展而发展起来的，可

14、应用于几乎所有真空领域中。既可用于研究，也可用于生产场合，既可直接获得粗真空和低真空可作为泵组的前级泵。真空行业厂几乎都生产这类泵。目前，生产多为2x系列普速旋片式真空泵。由于没有在各种不同状况下使用的专用泵生产，同时很多人对真空泵应用还不清楚，常常被用在不合理的抽气场合，造大量喷油现象，并把环境中尘埃，工作中蒸汽或有腐蚀性气体抽入泵内，使泵很易损坏。加之我国生产旋片泵产品质量普遍存在一定的问题，与国外产品相比噪声大、功率高、重量重、旋片材料以及泵内动密封还不过关，为国外同类品六十年代水平，使旋片泵成了易损品。目前，国内也有小批量高速直联旋片式真空泵生产，与国外同类型产品相比差距较大。无论是系

15、列普速泵还是高速直联泵，在性能参数和各项经济技术指标上还不可能达到国外八十年代水平。自1909年盖德(W.Gaede)发明旋片泵并取得德国专利，1936年又发明气镇泵，1941年取得专利以来，旋片真空泵得到广泛应用和不断完善。60年代末，国际上出现了提高转速、直联的小型化趋势，70年代初出现了直联系列产品，到80年代初，又推出了改进的系列产品，有多种可供用户选配的附件，可以保护泵，或保护环境，泵本身结构也有改进而使可靠性提高。在泵的结构方面，为了能在停泵时防止返油，有的设有能自动切断油路的止回阀，有的设有进气通道截止阀，有的为了能在泵开气镇运转突然停电时自动切断气路来保持泵口处于真空状态而设有

16、油泵和控制结构。网在附件方面，有消雾器、气味过滤器、阻挡碎玻璃等杂物用的入口过滤器、灰尘过滤器、蒸汽凝结阱、化学阱，有控制泵温以提高水蒸气抽除率和保护泵的温控水量调节阀。到了80年代末，90年代初，又推出了油过滤器、能监视油温、油压、油质等的电子显示器，甚至可以与计算机联接，进行自动控制，采用强制润滑和风冷，使泵的连续工作入口压力达IOkPa,甚至更高，同一台泵的适用范围因而更大。在转子与定子的相对位置上，也有人做了研究，例如采用偏侧心，下偏心等。例如，德国的VARe)VACS400FFL,S630FFL型单级油封旋片泵，采用下偏心结构，重心低，运转平稳，易安装，为制造大型旋片泵创造了条件。最近几年，我国的旋