滑閥真空泵的主要零部件的結構分析

2009-02-11 王國民浙江真空設備集團有限公司

1.平衡結構

常用的平衡結構有三種(如圖1所示),即單缸、雙缸和三缸平衡結構。理論上的這些結構并不能完全解決平衡問(wèn)題,但只要認真對待,仍然可以把振動(dòng)降低到一個(gè)較為滿(mǎn)意的水平。

相對而言,三缸結構(圖1a)是其中平衡條件最好的一種,通常是一長(cháng)缸,二邊是二短缸(1/2長(cháng)缸),它運轉平穩,振動(dòng)最小。但加工、裝配和維修較為復雜,主要用于雙級泵。

雙缸結構有兩種形式,一種結構(圖1b)是一長(cháng)缸、一短缸(1/2長(cháng)缸),加上皮帶輪的平衡重量;另一種結構(圖1c)是將一長(cháng)缸的偏心輪做成實(shí)心的,另一長(cháng)缸的偏心輪做成空心的,再加上皮帶輪上的平衡重量。至于像H28泵那樣的雙缸結構,因用戶(hù)的特殊需要和維修而維持生產(chǎn)外,由于該結構根本沒(méi)有考慮動(dòng)平衡,故新設計時(shí)不應采用。

圖1　滑閥泵常用的平衡結構

　　單缸結構(圖1d) 是一長(cháng)缸加上二邊的皮帶輪和平衡輪的平衡重量,它結構簡(jiǎn)單、工藝性好、維修方便,只要能保證平衡重量,同樣能達到運轉平穩、振動(dòng)小的目的。以上所述均是外部平衡,還必須重視內部平衡,例如減少滑閥桿的質(zhì)量,在滑閥環(huán)上加配重,在偏心輪空腔中的適當位置設置平衡塊等。

2.泵體

泵體結構通常為整體鑄造,但對特大型泵,若受鑄造設備和加工設備的限制,也可采用分體鑄造。我公司曾在H21000 泵試制時(shí)采用過(guò)分體方案,泵體分成三只,加工后拼裝成整體,經(jīng)用戶(hù)多年使用,未見(jiàn)異常。

泵體中間的隔板,過(guò)去多采用與泵體一起整體鑄造,但這種結構鑄造時(shí)容易產(chǎn)生縮松、縮孔和裂紋,在機械加工時(shí)泵缸深度尺寸不易控制,很容易出廢品。有些生產(chǎn)廠(chǎng)商為了使缸深容易控制,設置了退刀槽,這種退刀槽直徑比缸徑大了1mm,必定會(huì )造成泵工作過(guò)程中的內泄漏,影響抽氣效果。此外在二缸加工時(shí)要調頭,也會(huì )影響二缸的同軸度。

我公司早在上世紀70年代初,針對固定隔板所存在的問(wèn)題,開(kāi)展了活動(dòng)隔板的研究。這個(gè)試驗是在H28泵上進(jìn)行的,完成后又在用戶(hù)處經(jīng)受了實(shí)際考驗,事實(shí)證明試驗是成功的。此后活動(dòng)隔板逐步推到其它滑閥泵上,它鑄造工藝簡(jiǎn)單、加工方便、尺寸精度容易保證,泵體強度也不受影響,并經(jīng)受了30多年的考驗,從未有用戶(hù)對此提出異議。目前有人提出活動(dòng)隔板是否會(huì )影響泵體強度的問(wèn)題,我們認為這個(gè)擔心是沒(méi)有必要的,時(shí)間就是最好的證明。

3.滑閥

早期滑閥結構都是拼裝的,這里既有當時(shí)工藝落后的原因,也有泵結構的限制,例如1401泵的滑閥桿太薄,只能用螺栓連接。拼裝式滑閥由于受力復雜,滑閥桿和滑閥環(huán)之間容易松動(dòng)而導致桿、環(huán)和連接螺栓的損壞。

現在的滑閥幾乎都是整體結構,兩側有潤滑油槽,這種結構強度高,不易損壞。從降低振動(dòng)的觀(guān)點(diǎn)出發(fā),應盡量減少滑閥桿的質(zhì)量,例如縮短滑閥桿的長(cháng)度,在桿的進(jìn)氣側平面上挖孔等。如果滑閥能采用輕合金材料(如高強度鋁鎂合金),對降低振動(dòng)更有利。

滑閥桿進(jìn)氣側的進(jìn)氣孔形狀以八字形為好,可以更好地避免導軌與滑閥桿的咬死現象。