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真空 ›› 2023, Vol. 60 ›› Issue (1): 36-41.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2023.01.06

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罗茨真空泵圆弧型转子型线设计及加工*

李正清, 王小军, 韩仙虎, 蔡宇宏, 李小金, 杨建斌   

  1. 兰州空间技术物理研究所,甘肃 兰州 730000
  • 收稿日期:2022-05-03 出版日期:2023-01-25 发布日期:2023-02-07
  • 作者简介:李正清(1984-),男,甘肃省临洮县人,博士,高级工程师。
  • 基金资助:
    *甘肃省科技重大专项(21ZD4GA004)

Design and Machining of Circular Rotor Profiles for Roots Vacuum Pumps

LI Zheng-qing, WANG Xiao-jun, HAN Xian-hu, CAI Yu-hong, LI Xiao-jin, YANG Jian-bin   

  1. Lanzhou Institute of Physics, Lanzhou 730000, China
  • Received:2022-05-03 Online:2023-01-25 Published:2023-02-07

摘要: 罗茨泵转子型线的研究是罗茨泵设计的核心部分,圆弧型转子型线为广泛应用的罗茨泵转子型线之一。圆弧转子型线的设计中,首先实现转子理论型线的设计,然后基于理论型线,设计转子的实际型线和铸造毛坯型线。本文在实际型线和铸件毛坯型线的设计过程中,提出基于共轭特性的圆弧线实际型线和铸件毛坯型线设计方法,大幅简化了分析设计过程,并以此为基础,设计了70L/s罗茨泵圆弧转子型线及其粗加工和精加工方法。

关键词: 罗茨真空泵, 圆弧, 共轭, 实际型线, 铸造型线

Abstract: Study of the rotor profile of Roots pump is a core part of Roots pump design, and the circular arc rotor profile is one of the widely used for Roots pump. In the design of circular rotor profile, the theoretical rotor profile is designed based on conjugate properties firstly. Then the actual profile and casting blank profile of the rotor are obtained based on the theoretical profile. In this paper, the actual profile and casting blank profile design method based on the rotor circular arc line is proposed on conjugate properties to greatly simplify the analysis and design process. Finally, the circular arc rotor profile and its rough machining and finishing methods are designed for a 70L/s Roots pump.

Key words: Roots vacuum pump, circular arc, conjugate, actual profile, cast profile

中图分类号: 

  • TB752
[1] 姜燮昌. 粗真空、中真空获得设备的最新进展与应用[J]. 真空, 2017, 54(3): 1-6.
[2] 叶仲和, 林守峰, 魏彪. 三叶罗茨鼓风机圆弧型转子型线设计[J]. 风机技术, 2000(4): 9-12.
[3] 董笑飚, 张仑. 罗茨鼓风机圆弧型转子型线方程[J]. 甘肃工业大学学报, 2000, 26(4): 43-47.
[4] 刘林林, 初嘉鹏, 胡建中. 罗茨真空泵转子型线的研究[J]. 机械设计, 2007, 24(3): 64-67.
[5] 叶喜伦, 王颖. 罗茨泵转子实际型线公式的推导与计算[J]. 真空, 1989(5): 49-54.
[6] 彭学院, 何志龙, 束鹏程. 罗茨鼓风机渐开线型转子型线的改进设计[J]. 风机技术, 2000(3): 3-5.
[7] 王晓虎, 俞玲华, 张宝夫, 等. 适用于气冷式直排大气罗茨泵的一种转子型线[J]. 真空, 2005, 42(5): 10-12.
[8] 李海洋, 赵玉刚, 胡柳, 等. 渐开线型罗茨真空泵转子型线的改进研究[J]. 机床与液压, 2011, 39(22): 37-39.
[9] 李玉龙. 罗茨泵用高能渐开线新型转子的型线研究[J]. 机床与液压, 2020, 48(4): 64-66.
[10] HWANG Y W, HSIEH C F.Study on high volumetric efficiency of the Roots rotor profile with variable trochoid ratio[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 2016, 220(9): 1375-1384.
[11] WANG J, LIU R Q, YANG S R, et al.Geometric study and simulation of an elliptical rotor profile for Roots vacuum pumps[J]. Vacuum, 2018, 153: 168-175.
[12] 张伟初, 吴明亮, 李新华, 等. 三叶罗茨鼓风机宽凸台渐开线叶型设计[J]. 湖南农业大学学报, 2002, 28(2): 165-166.
[13] 翟云飞, 张世伟, 韩峰, 等. 三叶转子罗茨真空泵内气体过程的热力学计算[J]. 真空, 2019, 56(3): 10-15.
[14] 黄思, 康文明, 陈首挺, 等. 基于CFD的罗茨真空泵的瞬态流场计算与性能预测[J]. 重庆理工大学学报(自然科学版), 2019, 33(2): 62-66.
[15] KANG Y H, VU H H.A newly developed rotor profile for lobe pumps: generation and numerical performance assessment[J]. Journal of Mechanical Science and Technology, 2014, 28(3): 915-926.
[16] NGUYEN T, TUYEN B N, TRAN V T.Analyzing rotor profile′s effects to performance of roots vacuum pump applied the CFD method[J]. Applied Mechanics and Materials, 2019, 889: 518-525.
[17] 张铁柱, 张洪信, 赵红. 非接触式转子泵转子理论型线与实际型线设计[J]. 机械工程学报, 2002, 38(11): 152-155.
[18] 吴序堂. 齿轮啮合原理[M]. 北京: 机械工业出版社, 1982.
[19] 李正清, 李小金, 杨建斌, 等. 罗茨真空泵偏心大圆弧转子型线设计及分析[J/OL]. 真空与低温, 2022. https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CAPJ&dbname=CAPJLAST&filename=ZKDW20220217002&uniplatform=NZKPT&v=iHLW1m41r6W9giY_HL8SIWQ3jLv2UMfBOwe
LXLmGl76vxcvlSB65QQV6ycrmZV-n.
[20] 杨乃恒. 真空获得设备[M]. 北京: 冶金工业出版社, 1999.
[21] 牛祥永, 巫修海. 罗茨泵转子数控铣削加工工艺研究[J]. 机械制造, 2012, 50(2): 65-66.
[1] 张宝夫, 于洋, 高逊懿, 李金建, 王建国, 王玲玲. 高压差罗茨泵组合抽气系统在大型减压蒸馏深拔装置的应用[J]. 真空, 2022, 59(5): 45-49.
[2] 翟云飞, 张世伟, 韩峰, 赵凡, 谢元华. 三叶转子罗茨真空泵内气体过程的热力学计算[J]. 真空, 2019, 56(3): 10-15.
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[1] 李得天, 成永军, 张虎忠, 孙雯君, 王永军, 孙 健, 李 刚, 裴晓强. 碳纳米管场发射阴极制备及其应用研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 1 -9 .
[2] 周彬彬, 张 建, 何剑锋, 董长昆. 基于 CVD 直接生长法的碳纳米管场发射阴极[J]. 真空, 2018, 55(5): 10 -14 .
[3] 李志胜. 空间环境下超大型红外定标用辐射屏蔽门的研制[J]. 真空, 2018, 55(5): 66 -70 .
[4] 郑 列, 李 宏. 200kV/2mA 连续可调直流高压发生器的设计[J]. 真空, 2018, 55(6): 10 -13 .
[5] 柴晓彤, 汪 亮, 王永庆, 刘明昆, 刘星洲, 干蜀毅. 基于 STM32F103 单片机的单泵运行参数数据采集系统[J]. 真空, 2018, 55(5): 15 -18 .
[6] 孙立志, 闫荣鑫, 李天野, 贾瑞金, 李 征, 孙立臣, 王 勇, 王 健, 张 强. 放样氙气在大型收集室内分布规律研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 38 -41 .
[7] 黄 思 , 王学谦 , 莫宇石 , 张展发 , 应 冰 . 液环压缩机性能相似定律的实验研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 42 -45 .
[8] 纪 明, 孙 亮, 杨敏勃. 一种用于对月球样品自动密封锁紧的设计[J]. 真空, 2018, 55(6): 24 -27 .
[9] 李民久, 熊 涛, 姜亚南, 贺岩斌, 陈庆川. 基于双管正激式变换器的金属表面去毛刺 20kV 高压脉冲电源[J]. 真空, 2018, 55(5): 19 -24 .
[10] 刘燕文, 孟宪展, 田 宏, 李 芬, 石文奇, 朱 虹, 谷 兵, 王小霞 . 空间行波管极高真空的获得与测量[J]. 真空, 2018, 55(5): 25 -28 .