近年来,受半导体制造、液晶注入、太阳能电池生产、电子器件等新兴行业和薄膜制备、化工、制药等传统行业的带动,
罗茨泵作为核心装备之一,其研制和生产越来越受到重视。
罗茨油泵满足了IC装备制造业的工作温度高、长期运转稳定、噪声低、维护简单、清洁无油等众多要求,是很有发展前景的一种干式真空泵。但是,除了加工及装配要求精度高、加工难度大、一次性投入昂贵等制约因素外,其设计理论和制造工艺亟待提高,尤其包括罗茨型线的改善、加工成本的降低、间隙的确定、泄漏量的计算、泵内的热力学分析、转子表面涂层、噪声振动等难点问题,制约了多级罗茨干泵研制和生产。
间隙设计是多级罗茨干泵设计的重要参数之一。在
齿轮泵运转时,间隙受转子和泵腔热变形的影响较大。本文通过分析了多级罗茨干泵内部的传热过程,建立 了工作过程的传热模型。通过接触式和非接触式测温方法,对多点温度进行了测量,获得了热载荷的边界条件。基于ANSYS软件,对泵体及转子轴在稳定运转时 的温度场进行了分析,并采用热结构耦合分析对其热变形进行了计算,得到转子轴和泵腔的热变形量,并绘制了变形云图和曲线。通过上述方法得到的热变形数据, 为确定间隙提供了参考,并为进一步计算干泵在运行时的间隙泄漏量提供了计算依据。
罗茨油泵在混合压缩 过程中,压缩气体产生热量.随着工作周期的重复,产生的热量积聚起来,并逐渐传递给转子和泵体内壁,造成转子和泵体内壁的温度升高。由于温度的升高,转子 和泵腔将会产生一定的热变形,会影响间隙通道的尺寸。而间隙是干泵设计重要的参数之一,由于存在气体逆向返流现象,间隙的选取会严重影响干泵的极限真空 度、压缩比、容积效率、发热卡死等指标。