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真空 ›› 2024, Vol. 61 ›› Issue (2): 62-67.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2024.02.11

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基于TRIZ理论的一种提升罗茨真空泵基础压力的设计方法*

李小金, 李正清, 韩仙虎, 蔡宇宏, 杨建斌, 刘筱文   

  1. 兰州空间技术物理研究所,甘肃 兰州 730000
  • 收稿日期:2023-04-21 出版日期:2024-03-25 发布日期:2024-03-28
  • 作者简介:李小金（1987-）,男,甘肃天水人,硕士,高级工程师。
  • 基金资助:
    *甘肃省科技重大专项（21ZD4GA004）

A Design Method Based on TRIZ Theory to Enhance the Base Pressure of Roots Vacuum Pump

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

  1. Lanzhou Institute of Physics, Lanzhou 730000, China
  • Received:2023-04-21 Online:2024-03-25 Published:2024-03-28

摘要： 以TRIZ理论为研究工具,采用因果分析方法得到了影响罗茨真空泵基础压力的根本原因和薄弱点,通过技术矛盾和技术系统进化法则解决方案模型的启示,进一步改进了罗茨真空泵的密封结构和转子型线,然后基于改进方案,对ZJP70型罗茨真空泵进行了优化。测试结果表明：在同等条件下,优化后的新型罗茨真空泵基础压力提升明显,同时最大零流量压缩比、整机漏率和噪声等核心指标也得到了显著改善。

关键词: 罗茨真空泵, 基础压力, TRIZ, 真空电机, 转子型线

Abstract: Using the causal analysis of TRIZ theory as a research tool, the basic reason and weakness that affect the base pressure of Roots vacuum pumps were obtained. The seal structure and rotor profile of the Roots vacuum pump were improved based on the enlightenment of the technological contradiction and the law of technological system evolution solution model, and then the ZJP70 Roots vacuum pump was optimized. The test results show that the base pressure of the optimized Roots vacuum pump is significantly increased under the same conditions. At the same time, the key indicators such as maximum zero flow compression ratio, overall leakage rate, and noise achieve significant improvement.

Key words: Roots vacuum pump, base pressure, TRIZ, vacuum motor, rotor profile

中图分类号:  TB752

[1] HOFFMAN D M, THOMAS J H, SINGH B.Handbook of vacuum science and technology[M]. San Diego, CA: Academic Press, 1998.
[2] DAY C.Vacuum technology[M]. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2014.
[3] LI Z Q, YANG S S, WANG X J, et al.Analysis and construction of a parabolic rotor profile for Roots vacuum pumps[J]. Journal of Physics: Conference Series, 2021, 1952(4): 042108.
[4] ISO/TC 112 Vacuum Technology. Vacuum technology- standard methods for measuring vacuum-pump performance-part 1: general description: ISO 21360-1:2020SO/TC 112 Vacuum Technology. Vacuum technology- standard methods for measuring vacuum-pump performance-part 1: general description: ISO 21360-1:2020[S]. Switzerland Gevena: ISO, 2020.
[5] 全国真空技术标准化技术委员会. 真空技术真空泵性能测量标准方法第1部分:总体要求: GB/T 40344.1-2021[S]. 北京:中国标准出版社, 2020.
[6] IN S R, KANG S P.Analysis of pumping characteristics of a multistage Roots pump[J]. Applied Science & Convergence Technology, 2015, 24(1): 9-15.
[7] BURMISTROV A, BELYAEV L, OSSIPOV P, et al.Combined experimental and calculation study of conductance of Roots pump channels[J]. Vacuum, 2001, 62(4): 331-335.
[8] COITO M I D D. Evaluation of sulfides formation and quality parameters in the sludge pumping system of Guia WWTP[EB/OL]. http://fenix.tecnico.ulisboa.pt/download- File/563345090413048/Extended %20 Final_Mariana %20Coito_65236.pdf.
[9] 李玉龙, 刘萍, 臧勇, 等. 一种高能罗茨泵用外直转子: CN211422908U[P].2020-09-04.
[10] 林岳. 创新方法教程(初级)[M]. 北京:高等教育出版社, 2012.
[11] 林岳. 企业创新方法务实:一线创新工程师读本[M]. 北京:化学工业出版社, 2018.
[12] 王欲知, 陈旭. 真空技术[M]. 2版. 北京:北京航空航天大学出版社, 2007.
[13] 翁建武, 周君斐, 罗根松, 等. 罗茨真空泵特性指标及测试方法研究[J]. 真空, 2015, 52(2): 7-11.
[14] 舒鹏程, 邢子文, 曹锋. 回转压缩机[M]. 西安:西安交通大学出版社, 2020.
[15] SUN S K, ZHAO B, JIA X H, et al.Three-dimensional numerical simulation and experimental validation of flows in working chambers and inlet/outlet pockets of Roots pump[J]. Vacuum, 2017, 137: 195-204.
[16] 祝敏, 王国栋, 王庆生, 等. 干式螺杆真空泵动密封结构的改进研究[J]. 真空科学与技术学报, 2015, 35(11): 1310-1314.
[17] 吴剑光. 罗茨真空泵泄漏量的建模与计算[D]. 沈阳:东北大学, 2007.
[18] 刘坤, 李培印, 李强, 等. 三轴罗茨真空泵的抽气理论和结构设计[J]. 真空科学与技术学报, 2015, 35(8): 934-939.
[19] 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.
[20] 王君, 刘凯, 郑川, 等. 罗茨风机的全啮合转子型线构建[J]. 流体机械, 2012, 40(5): 30-33.
[21] 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.
[22] 刘厚根, 朱晓东, 赵厚继. 罗茨鼓风机渐开线型转子的改进分析[J]. 风机技术, 2009(5): 19-21.
[23] HSIEH C F.A new curve for application to the rotor profile of rotary lobe pumps[J]. Mechanism & Machine Theory, 2015, 87: 70-81.
[24] 全国真空技术标准化技术委员会. 罗茨真空泵:JB/T 7674-2017 [S]. 北京:中国标准出版社, 2017.
[1] 李正清, 韩仙虎, 蔡宇宏, 杨建斌, 李小金, 刘筱文, 王毅. 一种腰部为椭圆线的罗茨真空泵转子型线设计与分析*[J]. 真空, 2024, 61(1): 47-51.
[2] 李正清, 王小军, 韩仙虎, 蔡宇宏, 李小金, 杨建斌. 罗茨真空泵圆弧型转子型线设计及加工*[J]. 真空, 2023, 60(1): 36-41.
[3] 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.
[4] 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] 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 .
[4] 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 .
[5] 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 .
[6] 徐法俭, 王海雷, 赵彩霞, 黄志婷. 化学气体真空 - 压缩回收系统在环境工程中应用研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 29 -33 .
[7] 谢元华, 韩 进, 张志军, 徐成海. 真空输送的现状与发展趋势探讨（五）[J]. 真空, 2018, 55(5): 34 -37 .
[8] 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 .
[9] 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 .
[10] 常振东, 牟仁德, 何利民, 黄光宏, 李建平. EB-PVD 制备热障涂层的反射光谱特性研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 46 -50 .
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