2XZ-4型旋片式真空泵的設(shè)計【全套含CAD圖紙、說明書】

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Gaede)發(fā)明旋片泵并取得德國專利，1936年又發(fā)明氣鎮(zhèn)泵，1941年取得專利以來，旋片真空泵得到廣泛應(yīng)用和不斷完善。60年代末，國際上出現(xiàn)了提高轉(zhuǎn)速、直聯(lián)的小型化趨勢，70年代初出現(xiàn)了直聯(lián)系列產(chǎn)品，到80年代初，又推出了改進(jìn)的系列產(chǎn)品，有多種可供用戶選配的附件，可以保護(hù)泵，或保護(hù)環(huán)境，泵本身結(jié)構(gòu)也有改進(jìn)而使可靠性提高。[15]在泵的結(jié)構(gòu)方面，為了能在停泵時防止返油，有的設(shè)有能自動切斷油路的止回閥，有的設(shè)有進(jìn)氣通道截止閥，有的為了能在泵開氣鎮(zhèn)運轉(zhuǎn)突然停電時自動切斷氣路來保持泵口處于真空狀態(tài)而設(shè)有油泵和控制結(jié)構(gòu)。[8]在附件方面，有消霧器、氣味過濾器、阻擋碎玻璃等雜物用的入口過濾器、灰塵過濾器、蒸汽凝結(jié)阱、化學(xué)阱，有控制泵溫以提高水蒸氣抽除率和保護(hù)泵的溫控水量調(diào)節(jié)閥。到了80年代末，90年代初，又推出了油過濾器、能監(jiān)視油溫、油壓、油質(zhì)等的電子顯示器，甚至可以與計算機聯(lián)接，進(jìn)行自動控制，采用強制潤滑和風(fēng)冷，使泵的連續(xù)工作入口壓力達(dá)10kPa，甚至更高，同一臺泵的適用范圍因而更大。在轉(zhuǎn)子與定子的相對位置上，也有人做了研究，例如采用偏側(cè)心，下偏心等。例如，德國的VAROVACS400F/FL, S630F/FL型單級油封旋片泵，采用下偏心結(jié)構(gòu)，重心低，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，易安裝，為制造大型旋片泵創(chuàng)造了條件。[2]最近幾年，我國的旋片泵生產(chǎn)取得了很大的進(jìn)步，但由于加工工藝和設(shè)備落后，機械的加工水平不足，導(dǎo)致我國的旋片泵的技術(shù)水平仍然相對落后，難以滿足各大新興行業(yè)的需求。近年來，隨著我國電子科技、食品加工、醫(yī)療生產(chǎn)等方面的不斷進(jìn)步，對旋片式真空泵的各項性能指標(biāo)的要求也越來越高，急切需要更可靠、更高效的旋片泵產(chǎn)品來滿足國內(nèi)生產(chǎn)的需求。國外生產(chǎn)的旋片泵在性能上要領(lǐng)先國內(nèi)很多。 (1)國內(nèi)外的旋片泵產(chǎn)品性價比參數(shù)相差巨大 雖然近幾年來，國產(chǎn)旋片泵的性能指標(biāo)，像;抽氣速率、極限真空、用油量、最高使用溫度等方面取得了一定的進(jìn)步。但是在一些用戶比較關(guān)心的方面，如密封、重量、比功率、使用壽命、外形、噪聲等方面，與國外的同類產(chǎn)品相比還存在著很大的差距。 與國外產(chǎn)品相比，國產(chǎn)旋片泵存在的問題具體表現(xiàn)在以下幾個方面： (a)抽氣效率過低。低泵的抽氣效率是指實際抽速與理論抽速之比。按照J(rèn)B/T6533-1997《旋片真空泵》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，2Pa時雙級泵的抽氣效率不應(yīng)低于45%, 1.5kPa時不低于80%。該項指標(biāo)表示了泵的抽氣能力，旋片泵不合格產(chǎn)品中有80%是因為該項指標(biāo)過低。 (b)存在噴油漏油現(xiàn)象。不噴油、不漏油是關(guān)系著環(huán)境保護(hù)的重要指標(biāo)，對于制冷、半導(dǎo)體、電子、食品包裝行業(yè)來說都是不允許有噴油漏油現(xiàn)象的。當(dāng)前旋片泵不合格產(chǎn)品中有20%是因為該問題的存在。 (c)噪聲過大。噪聲過高也是迫切需要解決的問題之一，旋片泵不合格產(chǎn)品中因為噪聲過高而導(dǎo)致不合格的產(chǎn)品占了20%。例如，按照J(rèn)B/T6533-1997《旋片真空泵》波安排自己買規(guī)定，2升旋片泵的噪聲不得大于72dB，而實際上現(xiàn)實中有些泵的噪聲甚至高于75dB。 以上三個方面是目前國產(chǎn)旋片泵存在問題比較嚴(yán)重的地方。此外，在極限壓力、用油量、重量、最高使用溫度、外觀造型上都還有待提高。 2 畢業(yè)論文內(nèi)容及方案或方法 2.1內(nèi)容：（1）設(shè)計一臺 2XZ-4 型旋片式真空泵。設(shè)計參數(shù)：極限真空度-0.67Pa，名義抽速-4L/S,泵軸轉(zhuǎn)速-1400r/min,電機功率-1.55kW。設(shè)計主要內(nèi)容：整體方案的設(shè)計，轉(zhuǎn)子的設(shè)計計算及校核，泵腔的設(shè)計，其余零部件的設(shè)計。 2.2研究方案：旋片泵的設(shè)計，首先應(yīng)根據(jù)用途及工藝條件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。在結(jié)構(gòu)設(shè)計總體方案確定后，再進(jìn)行主要參數(shù)和尺寸的設(shè)計計算，并輔以必要的輔助計算。（1）明確設(shè)計要求，查閱相關(guān)資料。 （2） 明確抽氣原理與結(jié)構(gòu)。旋片泵，它有偏心地裝在定子腔內(nèi)的轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子槽內(nèi)的兩個或數(shù)個旋片，轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)表面或相切或相交，轉(zhuǎn)子帶動旋片旋轉(zhuǎn)時，旋片借離心力(有的還有彈簧力)緊貼缸壁，把進(jìn)排氣口分割開來，并使進(jìn)氣腔容器周期性擴大而吸氣，排氣腔容積則周期性地縮小而壓縮氣體，借氣體和油的壓力推開排氣閥排氣，從而獲得真空。雙級泵由二個單級串聯(lián)而成，進(jìn)氣壓力高時，一般大中型泵，二級可同時排氣，進(jìn)氣壓力低時，氣體由高級排入低級，然后再排出泵外。防止停泵返油的原理與結(jié)構(gòu)和噪聲成因和降低措施。 （3） 擬定旋片式真空泵系統(tǒng)原理圖。 圖1旋片式真空泵結(jié)構(gòu)圖 1.油箱2.定子3.轉(zhuǎn)子4.旋片5.旋片彈簧 6.進(jìn)氣嘴一0形圈7.擋油板8.濾網(wǎng) 9.進(jìn)氣嘴10.真空泵油11排氣閥片 （4）確定旋片式真空泵系統(tǒng)的主要參數(shù)。1、已知名義抽速S，泵軸轉(zhuǎn)速。2、選定 幾何抽速Sth ，選擇直徑比b，選擇長徑比a，選取或計算容積利用系數(shù)Kv 。3、計算泵腔直徑D，轉(zhuǎn)子直徑d，高級缸長L1，偏心距e，雙級泵中低級缸長L的確定，旋片圓頭最大線速度Vmax驗算，旋片尺寸的確定 ，旋片厚度B的選取，進(jìn)氣口直徑的選取，確定排氣口尺寸。 （5）確定主要幾何尺寸，氣鎮(zhèn)設(shè)計及計算。氣鎮(zhèn)設(shè)計計算，最小氣鎮(zhèn)速率，氣鎮(zhèn)量G，最大許可吸入水蒸氣壓為 Pv max ,氣鎮(zhèn)孔徑 d B。5、所需功率的計算：泵的最大壓縮功。 （6） 性能的試驗。 （7） 繪制工作圖，編寫技術(shù)文件。 3 畢業(yè)論文重點、難點及已展開工作 重點：旋片式真空泵泵主要參數(shù)和尺寸的設(shè)計計算。 難點：擬定系統(tǒng)原理圖是設(shè)旋片式真空泵的關(guān)鍵和難點，是此設(shè)計中最重要的一步。 已展開工作:查找各種中外文獻(xiàn),明確了設(shè)計要求，設(shè)計總體方案。整理各種參數(shù)。 4 工作方案及進(jìn)度計劃 第1-2周：查閱資料，熟悉課題，翻譯外文資料，準(zhǔn)備開題，了解工作原理及特點，完成基礎(chǔ)知識的積累并撰寫開題報告。 第3-4周：總體方案的設(shè)計。 第5-6周：完成裝配圖，零部件圖。 第6-7周：旋片式真空泵系統(tǒng)的設(shè)計。 第8-9周：旋片式真空泵系統(tǒng)主要參數(shù)的確定。 第10-11周：確定主要幾何尺寸。 第12-13周：氣鎮(zhèn)設(shè)計及其計算。 第14-15周：完成論文及翻譯，準(zhǔn)備答辯。 指導(dǎo)教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 參考文獻(xiàn) [1] 楊乃恒.真空獲得設(shè)備[M].北京:冶金工業(yè)出版社1996. 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