滑阀真空泵的主要零部件的构造分析

滑阀真空泵的主要零部件的构造分析1.平衡构造

常用的平衡构造有三种(如图1所示),即单缸、双缸和三缸平衡构造。理论上的这些构造并不能完全解决平衡问题,但只要认真对待,仍然可以把振动降低到一个较为满意的水平。

相对而言,三缸构造(图1a)是其中平衡条件最好的一种,通常是一长缸,二边是二短缸(1/2长缸),它运转平稳,振动最小。但加工、装配和维修较为复杂,主要用于双级泵。

双缸构造有两种形式,一种构造(图1b)是一长缸、一短缸(1/2长缸),加上皮带轮的平衡重量;另一种构造(图1c)是将一长缸的偏心轮做成实心的,另一长缸的偏心轮做成空心的,再加上皮带轮上的平衡重量。至于像H28泵那样的双缸构造,因用户的特殊需要和维修而维持生产外,由于该构造根本没有考虑动平衡,故新设计时不应采用。

图1滑阀泵常用的平衡构造

单缸构造(图1d)是一长缸加上二边的皮带轮和平衡轮的平衡重量,它构造简单、工艺性好、维修方便,只要能保证平衡重量,同样能到达运转平稳、振动小的目的。以上所述均是外部平衡,还必须重视内部平衡,例如减少滑阀杆的质量,在滑阀环上加配重,在偏心轮空腔中的适当位置设置平衡块等。2.泵体

泵体构造通常为整体铸造,但对特大型泵,若受铸造设备和加工设备的限制,也可采用分体铸造。我公司曾在H21000泵试制时采用过分体方案,泵体分成三只,加工后拼装成整体,经用户多年使用,未见异常。

泵体中间的隔板,过去多采用与泵体一起整体铸造,但这种构造铸造时容易产生缩松、缩孔和裂纹,在机械加工时泵缸深度尺寸不易控制,很容易出废品。有些生产厂商为了使缸深容易控制,设置了退刀槽,这种退刀槽直径比缸径大了1mm,必定会造成泵工作过程中的内泄漏,影响抽气效果。此外在二缸加工时要调头,也会影响二缸的同轴度。

我公司早在上世纪70年代初,针对固定隔板所存在的问题,开展了活动隔板的研究。这个试验是在H28泵上开展的,完成后又在用户处经受了实际考验,事实证明试验是成功的。此后活动隔板逐步推到其它滑阀泵上,它铸造工艺简单、加工方便、尺寸精度容易保证,泵体强度也不受影响,并经受了30多年的考验,从未有用户对此提出异议。目前有人提出活动隔板是否会影响泵体强度的问题,我们认为这个担心是没有必要的,时间就是最好的证明。3.滑阀

早期滑阀构造都是拼装的,这里既有当时工艺落后的原因,也有泵构造的限制,例如1401泵的滑阀杆太薄,只能用螺栓连接。拼装式滑阀由于受力复杂,滑阀杆和滑阀环之间容易松动而导致杆、环和连接螺栓的损坏。

现在的滑阀几乎都是整体构造,两侧有润滑油槽,这种构造强度高,不易损坏。从降低振动的观点出发,应尽量减少滑阀杆的质量,例如缩短滑阀杆的长度,在杆的进气侧平面上挖孔等。如果滑阀能采用轻合金材料(如高强度铝镁合金),对降低振动更有利。

滑阀杆进气侧的进气孔形状以八字形为好,可以更好地防止导轨与滑阀杆的咬死现象。4.导轨

导轨构造有几种型式,一种是分体式的(图2a),如医药行业过去普遍使用的1401泵、412H等滑阀泵都用这种导轨。分体式导轨构造简单、加工方便,但它的间隙分配不均,间隙必须取得较大,所以泵的真空度偏低。安装分体式导轨的泵噪声相对偏大。

此后曾出现过活络式导轨(图2b),它的间隙分布相比照较均匀,但对