什么是罗茨真空泵

罗茨真空泵（简称：罗茨泵）是指泵内装有两个相反方向同步旋转的叶形转子，转子间、转子与泵壳内壁间有细小间隙而互不接触的一种变容真空泵。

罗茨真空泵在石油、化工、塑料、农药、汽轮机转子动平衡、航空航天空间模拟等装置上得到了长期运行的考验，所以应该在国内大力推广和应用。同时也广泛用于石油、化工、冶金、纺织等工业。真空泵配件为用于真空泵噪声治理的，真空泵消音器。

工作原理编辑

罗茨泵(roots-type pump) 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。

靠泵腔内一对叶形转子同步、反向旋转的推压作用来移动气体而实现抽气的真空泵。

罗茨真空泵是指具有一对同步高速旋转的鞋底形转子的机械真空泵，此泵不可以单独抽气，前级需配油封、水环等可直排大气。

它的结构和工作原理与罗茨鼓风机相似，工作时其吸气口与被抽真空容器或真空系统主抽泵相接。这种真空泵的转子与转子之间、转子与泵壳之间互不接触， 间隙一般为0.1～0.8毫米；不需要用油润滑。转子型线有圆弧线、渐开线和摆线等。渐开线转子泵的容积利用率高，加工精度易于保证，故转子型线多用渐开线型。罗茨真空泵的转速可高达3450～4100转/分抽气速率为30～10000升/秒（1升=10-3米3）；极限真空：单级为6.5×10-2帕，双级为1×10-3帕。

罗茨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。罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内，再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态，所以，在泵腔内气体没有压缩和膨胀。 但当转子顶部转过排气口边缘，v0空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则有一部分气体返冲到空间v0中去，使气体压强突然增高。当转子继续转动时，气体排出泵外。罗茨泵在泵腔内，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。

详细内容参见: http://baike.baidu.com/view/1137886.htm?fr=aladdin&fromtitle=%E7%BD%97%E8%8C%A8%E6%B3%B5&fromid=9925592&type=syn

参数名称参数定义真空泵的极限压强泵的极限压强单位是Pa，是指泵 在入口处装有标准试验罩 并按规定条件工作，在不引入气体正常工作的情况下，趋向稳定的最低压强。真空泵的抽气速率泵的抽气速率单位是m3/s或l/s，是指泵装有标准试 验罩，并按规定条件工作时，从试验罩 流过的气体流量与在试验罩指定位置测得的平衡压强之比。简称泵的抽速。真空泵的抽气量真空泵的抽气量 单位是Pam3/s或Pal/s。是指 泵入口的气体流量。真空泵的起动压强真空泵的起动压强单位为Pa，它是指泵无损坏起动并有抽气作用 时的压强。真空泵的前级压强真空泵的前级压强 单位是Pa，它是指排气压强 低于一个大气压的真空泵的出口压强。真空泵的最大前级压强真空泵口最大前级压强单位是Pa，它是指超过了 能使泵损坏 的前级压强。真空泵的最大工作压强真空泵的最大工作压强单位是Pa，它是指对应最大抽气量 的入口压强。在此压强下，泵能连续工作而不恶化或损坏。真空泵的压缩比压缩比是指泵对给定气体的出口压强与入口压强之比。真空泵的何氏系数泵抽气通道面积上的实际抽速 与该处按分子泻流计算的理论抽速 之比。真空泵的抽速系数泵的实际抽速与泵入口处按分子泻流计算的理论抽速之比。真空泵的返流率泵的返流率 单位是g/cm2.s。它是指 泵按规定条件工作时，通过泵入口单位面积的泵流质量流率。水蒸气允许量水蒸气 的允许量单位是kg/h，它是指泵在正常环境条件下，气镇泵 在连续工作时能抽除的水蒸气质量流量。最大允许水蒸气入口压强最大允许水蒸气入口压强 单位是Pa。它是指 在正常环境条件下，气镇泵在连续工作时所能抽除的水蒸气的最高入口压强。压强范围

真空泵种类 工作压强范围（Pa） 起动压强（Pa）

活塞式真空泵 1×105～1.3×102 1×105

旋片式真空泵 1×105—6.7×10-1 1×105

水环式真空泵 1×105—2.7×103 1×105

罗茨真空泵 1.3×103—1.3 1.3×103

涡轮分子泵1.3—1.3×10-5 1.3

水蒸气喷射泵 1×105—1.3×10 -1 1×105

油扩散泵 1.3×10-2—1.3×10 -7 1.3×10

油蒸气喷射泵 1.3×10—1.3×10 -2 <1.3×105

分子筛吸附泵 1×105—1.3×10 -1 1×105

溅射离子泵 1.3×10-3—1.3×10 -9 6.7×10-1

钛升华泵 1.3×10-2—1.3×10 -9 1.3×10-2

锆铝吸气剂泵 1.3×10—1.3×10 -11 1.3×10

低温泵 1.3—1.3×10-11 1.3—1.3×10-1

（一）定期检查：

1．每日检查：

（1），油位检查：油位过多，使温度升高，油位过低，造成润滑不良。

（2），温度检查：用温度计检查各部位温度。

（3），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．每月检查：联轴器弹性体或三角胶带的张力。

3．每季检查；齿轮箱内润滑油是否变质。

4．每半年检查：

（1），前盖轴承箱内润滑油是否变质。

（2），密封是否损坏。

5．每一年检查：

（1），轴承是否磨损。

（2），活塞环及活塞环衬套是否磨损。

（3），齿轮微量程度的磨损对转子正常工作是否产生影响，是否需要调整。

二、罗茨真空泵的故障原因及其消除方法

故障

原因

消除方法

极限压力达不到

• 管道、系统漏气

• 泵部分漏气

• 前级泵极限压力下降

• 润滑油太脏或牌号不对

• 油封磨损

• 系统检漏

• 对泵检漏

• 修理或更换前级泵

• 调换润滑油

• 调换油封

抽速不足

• 管道通道能力不够

• 前级泵抽速下降

• 增大管道通道能力

• 修理或更换前级泵

电动机过载

• 入口压力过高

• 转子端面与端盖单面接触

• 前级泵返油进罗茨真空泵泵腔

• 调整、控制入口压力

• 调整转子端面间隙

• 装置防返油设备

过热

• 选择的前级泵抽速不够，造成压缩比过大

• 入口压力过高

• 冷却不良

• 齿轮箱润滑油过多

• 转子与泵壳接触

• 齿轮、轴承、油封润滑不良

• 重新选用前级泵

• 调整、控制入口压力

• 畅通、加大冷却水

• 调整油量

• 修整

• 保证油量适当，润滑良好

声音异常

• 装配不良

• 导向齿轮与转子位置偏移，使转子相碰

• 入口压力过高

• 过载或润滑不良造成对齿轮的损伤

• 轴承磨损

• 重装

• 调整位置、保证间隙

• 调整、控制入口压力

• 调换齿轮

5 ，调换轴承

轴承、齿轮早期磨损严重

• 润滑油不良

• 润滑油不足

• 调换润滑油

• 补充润滑油

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）溢流阀处漏气

（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）对溢流阀进行清理

抽速不足

（1）管道通导能力不够

（2）前级泵抽速下降

（3）溢流阀处漏气

（1）增大管道通导能力

（2）修理或更换前级泵

（3）对溢流阀处进行清理

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）溢流阀卡住，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）对溢流阀进行清理

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

罗茨泵常见故障与排除及拆装

如罗茨泵（机械增压泵）机组经运转一段时间后，罗茨泵内产生异常杂音，则可能有以下原因：

1、罗茨泵的启动压力太高，造成泵的机件过热而受损（有些机械增压泵经特殊设计后，也可以在大气压下启动）。

2、在生产工艺中产生的较大的磨耗性粒子进入罗茨泵内部造成机件磨损。

3、泵的安放位置不对，例如：倾斜置放。泵内的润滑油的油量不适合。

以上各原因均会导致罗茨泵的机件（转子、定子、轴承与齿轮等）精密度变差或受严重污染，从而使罗茨泵在运转中产生异常杂音。

当发现泵在运转中产生异常杂音后，应立即检查泵的启动压力是否符合规定值，可用电流表检查泵电机的输入电流是否合乎额定值，有无异常的高或低。还应检查泵内润滑油的情况及泵的安放位置是否合适。发现问题后，要立即采取相应的措施解决。

罗茨真空泵工作时转子与转子，转子与泵体互相不接触，因此没有直接磨损，但由于间隙很小（一般0.10～0.25 mm），经长期运转后传动齿轮磨损，当齿侧间隙大于转子间最小间隙时，将产生相碰而发生故障，此时则应更换齿轮。一般在运转一年则应进行大修一次，检查齿轮及轴承的磨损情况，检查密封装置，更换密封圈（环），检查转子腐蚀情况，转子结垢情况，泵体内表面腐蚀情况和结垢情况。清洗测量磨损超出规定尺寸时，应调整间隙或更换零件。

泵的拆装程序如下：

1、放出润滑油及冷却水；

2、拆卸联轴器和电机；

3、拆卸旁通管路和旁通阀；

4、拆轴承；

5、拆卸前后端盖及密封装置；

6、拆转动齿轮；

7、拆转子。

拆装时的注意事项如下：

1、安装底座时必须认真调整水平，否则将影响转子与泵体两端的间隙；

2、拆装零部件不能用铁锤敲打；

3、拆装时注意密封面，不得有任何划痕和碰伤；

4、平面密封使用室温硫化橡胶时，要涂布均匀，不能过薄也不能太厚；

5、转子装后应认真调整间隙，按规定间隙调整，发现超出规定时应取出重新修理，但修理后必须进行动平衡调试，动平衡合格后再重新组装。 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。 随着罗茨泵应用的日益增多，设备在运行过程中由于受到高温、高压、强腐蚀、气蚀冲刷等恶劣环境的影响，经常出现磨损、腐蚀、泄漏等现象，制约着企业的正常生产，甚至导致火灾、爆炸、污染等严重安全事故。同时，罗茨泵故障所带来的意外停机停产也影响着生产的效率和产品的质量，加大了企业的成本投入。罗茨泵常见故障主要分为以下两类：

轴承位磨损

传动部位磨损是罗茨泵普遍存在的问题，并且数量较大，损坏频繁，其中包括轴承位、轴承座、轴承室、键槽及螺纹等部位。传统的补焊机加工方法易造成材质损伤，导致部件变形或断裂，具有较大的局限性；刷镀和喷涂再机加工的方法往往需要外协，不仅修复周期长、费用高，而且因修补的材料还是金属材料，不能从根本上解决造成磨损的原因。

当代最新方法是采用高分子复合材料，其具有超强的粘着力，优异的抗压强度、耐磨性和抗腐蚀性等综合性能。采用2211F高分子复合修复材料在传动部位磨损尺寸相对较小的情况下可以现场免拆卸修复，既避免机械加工，又无补焊热应力热影响，修复厚度也不受限制，同时产品所具有的耐磨性及金属材料不具备的退让性，确保修复部位百分百的接触配合，降低设备的冲击震动，避免磨损的可能性，并大大延长设备部件（包括轴承）的使用寿命，为企业节省大量的停机时间，创造巨大的经济价值。

修复步骤：

1、模具加工：制作标准对开模具

2、表面处理：去油、打磨、清洗，确保表面干净、干燥、结实。

3、调和材料：比例准确，调和均匀。

4、涂抹材料：确保粘接、填实及厚度。

5、安装模具：涂刷脱模剂，安装固定，确保多余材料被挤出。

6、脱模：固化后，拆卸模具将多余材料清理干净，材料不可敲击，可通过磨光机、锉刀等工具清除，达到安装要求。

腐蚀、冲蚀

金属腐蚀的形态，可分为全面（均匀）腐蚀和局部腐蚀两大类。前者较均匀的发生在设备的全部表面，后者只是发生在局部。例如孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳、氢腐蚀破裂、磨损腐蚀、脱层腐蚀等。

采用美嘉华高分子复合材料实施表面有机涂层防腐是当前行之有效的防腐蚀措施之一。表面粘涂保护可广泛应用于磨蚀、气蚀、腐蚀部位的修复和预保护涂层。其具有良好的耐化学性能及优异的力学性能和粘接性能。与传统的压力容器焊接修补相比,具有施工简便、成本低、安全性能，修复效果好的特点。

修复步骤：

1、表面处理：彻底清除表面氧化层，用丙酮将表面清洗干净。

2、调和材料：严格按照比例进行调和，并搅拌均匀，直到没有色差。

3、涂抹材料：先薄薄涂抹一层材料，要确保粘接及完全覆盖，再将材料均匀的涂抹到修复表面，达到要求的修复厚度即可。

4、固化：24小时/24℃（材料温度），材料温度每提升11℃，固化时间缩短一半，但提升温度不得超出材料的承受温度。

5、安装及注意事项：按照装配要求进行安装，修复保护的材料应避免受外力的敲击或撞击，如果材料影响装配，可采用打磨的方法处理，千万不可敲击，避免损伤其他材料。

1、选型问题：

水泵的扬程富余太多，在设计流量、扬程以外状态下运转如果在选型时参数不正确，使水泵的扬程富余太多，致使水泵的工况点右移，流量增大，可能使电机负荷过大，超过电机的额定电流。

解决的办法应调节水泵的扬程，减少水泵的富余扬程。这就要通过详细的计算，在合理留有余量后去掉多余扬程。

2、水泵厂家生产时质量问题：

泵轴弯曲或转子各部径向跳动过大，回转体与壳体接触泵轴旋转过程中，泵轴或其轴套与导叶套磨擦，叶轮与密封环磨擦，造成运转负荷过大。

解决办法是将泵返厂，将泵解体后对水泵轴及转子径向跳动进行检查，如果是轴弯那么对轴进行较直，如果转子径向跳动过大，那么对产生跳动的零件进行处理，直至达到设计要求的跳动为止。

3、平衡盘倾斜太大：

这主要是平衡盘轴向跳动太大，水泵在运转时，平衡盘的局部经常与平衡板磨擦，因而增加电动机的功率。

解决的办法必须更换合格的平衡盘，使平衡盘的轴向跳动达到设计的要求，可以现场更换。

4、叶轮间距不均水泵装配质量不好：

多级离心水泵各级叶轮间距不均，结果使个别叶轮与中段或密封环磨擦，使电动机负荷增大。在水泵返厂检修时，如发现个别叶轮磨损严重时，那就是装配时叶轮间距不好的缘故。所以我们必须保证装配质量，在正式组装前，必须把叶轮和轴进行一次预装配，检查和调整其间距，保证间距值在设计要求范围内，保证装配质量。

扩展资料

水泵在长期运行过程中，常会出现水泵轴承架轴承室磨损、轴承位磨损、泵体裂纹破裂、水泵气蚀、冲刷磨损等。

出现上述问题后，企业传统解决办法是补焊或刷镀后机加工修复，但两者均存在一定弊端：补焊高温产生的热应力无法完消除，易造成材质损伤，导致部件出现弯曲或断裂；而电刷镀受涂层厚度限制，容易剥落，且以上两种方法都是用金属修复金属，无法改变“硬对硬”的配合关系，在各力综合作用下，仍会造成再次磨损。

当代西方国家针对以上问题多使用高分子复合材料的修复方法，其具有超强的粘着力，优异的抗压强度等综合性能。应用高分子材料修复，可免拆卸免机加工。

既无补焊热应力影响，修复厚度也不受限制，同时产品所具有的金属材料不具备的退让性，可吸收设备的冲击震动，避免再次磨损的可能，并大大延长设备部件的使用寿命，为企业节省大量的停机时间，创造巨大的经济价值。

参考资料来源：百度百科-水泵