開(kāi)拓發(fā)展大抽速雙級滑閥真空泵
長(cháng)期以來(lái)，我國發(fā)展雙級滑閥真空泵遇到不少困難和挑戰，標準制定后相隔二十多年才有生產(chǎn)2H-150等產(chǎn)品。實(shí)際上由于大抽速的雙級滑閥真空泵設計制造會(huì )遇到動(dòng)平衡、控制雙級供油、降低噪聲等一系列的問(wèn)題，所以其設計制造給廠(chǎng)方帶來(lái)很大麻煩。但是大抽速雙級滑閥真空泵在使用上有很廣泛的應用前景，本文介紹大抽速雙級滑閥真空泵開(kāi)拓發(fā)展的必要性和介紹研制成功的2H-150滑閥真空泵設計特點(diǎn)，并提出發(fā)展更大抽速的雙級滑閥真空泵的必要性。
滑閥泵由于結構特點(diǎn)，容量比旋片泵大得多，由于滑閥真空泵可以在較差的真空環(huán)境下長(cháng)期工作，因此常常被用于大型真空設備上�；y泵有單級和雙級兩種形式，單級泵的極限壓力在0.6~1.3 Pa（關(guān)氣鎮），雙級泵的極限壓力在0.06 Pa。
抽速≥150L/s 以上的可以看作為大型滑閥泵。長(cháng)期以來(lái)國內只有70L/s的雙級滑閥泵，但是在使用上如果有大抽速的雙級滑閥真空泵，在許多工業(yè)應用領(lǐng)域特別有利于簡(jiǎn)化真空設備的機組構造，有利于降低功耗，實(shí)現節能效果，有利于簡(jiǎn)化操作，提高控制的可靠性。本文以設計研制成功的2H-150雙級滑閥真空泵為例，介紹發(fā)展開(kāi)拓大型抽速的雙級滑閥真空泵的必要性，同時(shí)通過(guò)介紹2H-150雙級滑閥真空泵進(jìn)行雙缸設計結構的特點(diǎn)，提出實(shí)現在大抽速結構的雙級滑閥泵雙缸結構動(dòng)平衡的可能性，提出實(shí)現雙級滑閥泵在低壓強時(shí)（2Pa）獲得大抽速的可能性。同時(shí)提出簡(jiǎn)化結構設計有利于單泵的啟動(dòng)和控制的可能性。
1、發(fā)展大抽速雙級滑閥真空泵的意義
長(cháng)期以來(lái)我國對大型真空設備使用在一定真空度的條件下（1~10-2Pa） 廣泛使用滑閥真空泵、羅茨- 滑閥真空機組，據不完全統計,浙江一省以生產(chǎn)滑閥真空泵、羅茨- 滑閥真空機組的產(chǎn)值超過(guò)4 個(gè)億人民幣。但是由于沒(méi)有大抽速的雙級滑閥真空泵，在許多羅茨- 滑閥機組配置上需要設計成羅茨- 羅茨- 滑閥機組，或者用一個(gè)雙級滑閥泵可以達到使用目的的需要采用滑閥-羅茨來(lái)代替才能滿(mǎn)足真空度的要求。例如需要極限真空為10-2 Pa、抽速為150L/s 時(shí)，必須設計成主泵為ZJ- 150 的羅茨泵，前級泵可以選用2H- 30的滑閥泵。但是在使用上有時(shí)希望在較高壓強時(shí)也具有大抽速，顯然用2H- 30 泵作為前級泵不能滿(mǎn)足這個(gè)要求，因此只好配2H- 70 泵作為前級泵，但是有些用戶(hù)還是不能滿(mǎn)足較高壓強下大抽速的要求，于是出現主泵是ZJ- 150，用戶(hù)要求前級泵配用H- 150 滑閥泵使用的怪現象。同時(shí)，我們分析羅茨泵的結構特點(diǎn)可以明顯看出，所謂羅茨泵的抽速完全受到前級泵的抽速的影響，羅茨泵的極限壓力主要決定于前級泵的極限壓力，前級泵的極限壓力低，羅茨泵才能獲得較低的極限壓力。由于過(guò)去沒(méi)有大抽速的雙級滑閥真空泵，所以不少時(shí)候只能用增加羅茨泵為基礎設計成羅茨- 羅茨- 滑閥機組來(lái)滿(mǎn)足和提高真空度的要求，這無(wú)疑使結構增加了復雜性。因此在總結羅茨機組的應用時(shí)，權威性資料提出對入口壓力非常低（PA<10-2 hPa）和前級泵氣鎮閥工作時(shí)，通常使用雙級前級泵，否則羅茨泵所需的壓力很難達到，而且，在這種壓力下前級泵的抽速變得太低了，將導致壓縮比太高，容積效率降低了�，F在羅茨真空泵已經(jīng)發(fā)展有5000 L/s、10000 L/s 和20000 L/s，在很多情況下既需要大的抽速又需要較低的極限壓力，顯然單級滑閥真空泵就無(wú)法滿(mǎn)足這一要求，發(fā)展大抽速的雙級滑閥真空泵與之相匹配，必然可以簡(jiǎn)化結構，達到節能，控制可靠的結果。
但是發(fā)展雙級滑閥真空泵會(huì )遇到很多技術(shù)難點(diǎn)，國外以美國KINNY 公司為代表，以三缸結構為主體發(fā)展單級和雙級滑閥真空泵，這一結構具有較好的動(dòng)平衡效果，不需要在皮帶輪上加配重，不需要加平衡輪，雖然對滑閥桿的離心慣性力沒(méi)有得到平衡，但由于這一離心慣性力的干擾力較小，不足以產(chǎn)生大的振動(dòng)，所以從平衡角度來(lái)說(shuō)是一種好的結構形式。但是由于三缸結構需要兩個(gè)中壁，中間油缸供油比較困難，同樣轉速下，其結構設計體積偏大。所以據查，KINNY 公司生產(chǎn)最大的雙級滑閥真空泵為KTC- 112 泵，抽速為51 L/s，極限壓力為3×10- 2 Pa。根據KINNY公司技術(shù)英國GENERAL 公司生產(chǎn)的GKTC- 225泵，最大抽速為104 L/s，極限壓力為3×10- 2 Pa。我國為了發(fā)展大抽速的雙級滑閥真空泵，上海神工、浙江臺州環(huán)球、江蘇海真、浙江臺州力鑫、浙江真空設備公司等單位先后研制成功2H- 120、2H- 150、2H- 230 雙級滑閥真空泵，開(kāi)拓了我國生產(chǎn)大型雙級滑閥真空泵的發(fā)展里程，為今后配置大型真空機組廣泛使用于太陽(yáng)能利用、航空航天的真空模擬、稀有金屬提煉、真空冶金、電力設備的改造等領(lǐng)域提供了理想的預抽真空設備。
2、2H-150 雙級滑閥式真空泵研制
對于雙級滑閥式真空泵抽速在150 L/s 以上的泵究竟在設計制造中會(huì )遇到哪些問(wèn)題，進(jìn)行嘗試和研究。在2008 年11 月與江蘇海真真空設備有限公司共同合作下研制成功2H- 150 雙級滑閥式真空泵，于2009 年6 月通過(guò)國家真空設備質(zhì)量監督檢驗中心檢測，其性能如表1 所示。
表1 2H-150 樣機檢測數據表
