羅茨泵的抽氣速率和極限壓力是泵的主要性能,但它在很大程度上要依賴于前級(jí)泵的型式和性能,因此它并不是羅茨泵本身特有的性能。能代表羅茨泵特征性能,而又與前級(jí)泵無關(guān)的是零流量壓縮比、最大允許壓差與溢流閥壓差、漏率和噪聲,它們與羅茨泵的真空狀態(tài)、抽氣性能和運(yùn)行質(zhì)量有著極其密切的關(guān)系。文中對(duì)特征性能的試驗(yàn)方法和裝置進(jìn)行了分析和研究,提出了有異于國內(nèi)外現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的,更精粹、獨(dú)特的見解。抽氣速率和極限壓力是羅茨泵的主要性能參數(shù),但它不是羅茨泵本身特有的性能參數(shù),而是羅茨泵和各種前級(jí)泵所組成的機(jī)組的性能參數(shù)。真正能反映羅茨泵特征性能,而又與前級(jí)泵無關(guān)的性能參數(shù)是零流量壓縮比、最大允許壓差與溢流閥壓差、漏率和噪聲。它們能真實(shí)反映羅茨泵的真空狀態(tài)、抽氣性能和運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性、穩(wěn)定性。氣冷式羅茨泵可以單臺(tái)直排大氣,這與普通羅茨泵有所區(qū)別,但由于消耗功率較大,一般均采用多臺(tái)串聯(lián)或以其它泵作前級(jí),組成多級(jí)羅茨機(jī)組,此時(shí)氣冷式羅茨泵成了機(jī)組的主泵,它的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)就與普通羅茨泵相同了。目前國內(nèi)外有關(guān)羅茨泵的試驗(yàn)(驗(yàn)收)標(biāo)準(zhǔn)尚有不少不明之處和不足之處,有望通過試驗(yàn)、對(duì)比和分析,提出新的見解。1、零流量壓縮比k0測(cè)試和研究1.1、測(cè)試裝置對(duì)零流量壓縮比k0測(cè)試的影響1.1.1、羅茨泵進(jìn)口測(cè)試罩對(duì)k0測(cè)試的影響測(cè)試罩的作用是穩(wěn)定壓力,所以從理論上說測(cè)試罩的容積越大越好,但在現(xiàn)實(shí)中是不可能的。即使國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的罩的容積至少應(yīng)為泵腔有效容積的5倍,這對(duì)中小型泵而言毫無疑議,但對(duì)5000l/s以上的大型泵則就顯得太大了,這么重的罩壓在中空的羅茨泵上,一不小心就可能把泵壓變形了。測(cè)試罩究竟取多大為好,國際真空界對(duì)此也有爭(zhēng)論。為此我們?cè)趜j-600型羅茨泵上做了直徑為400mm和200mm的測(cè)試罩的對(duì)比試驗(yàn),400mm測(cè)試罩的容積正好是標(biāo)準(zhǔn)所要求的5倍,而200mm測(cè)試罩的容積只有0.56倍。用這二種測(cè)試罩測(cè)試零流量壓縮比k0的對(duì)比數(shù)據(jù)見表1,測(cè)試儀器為mks公司的626a型電容壓力傳感器(0.1、10、100、1000)和pdr2000型雙通道電源和顯示儀。表1羅茨泵進(jìn)口測(cè)試罩對(duì)k0測(cè)試的影響試驗(yàn)的對(duì)比數(shù)據(jù)表明,容積相差很大的二種測(cè)試罩所測(cè)得的零流量壓縮比k0值沒有明顯差別,對(duì)泵的極限壓力的測(cè)量也沒有影響。我們的看法是對(duì)中小型羅茨泵按罩的容積不小于5倍泵腔容積的規(guī)定執(zhí)行,對(duì)于5000l/s以上的大泵的測(cè)試罩容積可適當(dāng)放寬至2~3倍。3、漏率的測(cè)試漏率系指在規(guī)定條件下,一種特定氣體通過漏孔的流量。羅茨泵的漏率與極限壓力有直接關(guān)系,在極限壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)的羅茨泵中,它的氣體狀態(tài)已接近分子流,氣體的分子自由程較大,氣體分子不易穿透轉(zhuǎn)子與各相關(guān)零部件之間的間隙,也就是說此時(shí)間隙對(duì)極限壓力的影響已極其微小,能影響極限壓力的因素就只有漏率了。所謂羅茨泵達(dá)到了極限壓力,就是滲漏進(jìn)入羅茨泵的氣體與羅茨泵抽出的氣體達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡,進(jìn)入了相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。羅茨泵漏率的測(cè)試方法有關(guān)閥測(cè)漏法和氦質(zhì)譜測(cè)漏法二種。3.1、關(guān)閉測(cè)漏法(a)測(cè)試裝置測(cè)試裝置由羅茨泵、測(cè)試罩、前級(jí)泵、真空閥門、管路和真空計(jì)組成。(b)測(cè)試步驟關(guān)閉微調(diào)閥,打開擋板閥,啟動(dòng)前級(jí)泵和羅茨泵,達(dá)到極限壓力后繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)4h,以使羅茨泵和測(cè)試罩充分除氣。關(guān)閉羅茨泵與前級(jí)泵之間的擋板閥,當(dāng)測(cè)試罩內(nèi)壓力上升到預(yù)定的壓力p1時(shí),記取時(shí)間t1,壓力繼續(xù)上升到p2(≤13pa)時(shí),記取相應(yīng)時(shí)間t2,按下式計(jì)算羅茨泵的漏率:3.2、氦質(zhì)譜測(cè)漏法使用氦罩法,利用檢漏罩將被試羅茨泵罩起來,檢漏時(shí)將羅茨泵內(nèi)和檢漏罩內(nèi)空氣抽除,然后向罩內(nèi)充入氦氣,并使充入的氦氣壓力等于大氣壓,以檢漏儀輸出信號(hào)表征被試泵的漏率。5、結(jié)束語通過一系列試驗(yàn)和研究,對(duì)零流量壓縮比和最大允許壓差的試驗(yàn)和裝置有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí),提出了羅茨泵漏率的試驗(yàn)方法,針對(duì)羅茨泵懸空安裝和使用的特點(diǎn),提出了測(cè)量表面采用雙矩形六面體的新觀點(diǎn),據(jù)此我們認(rèn)為羅茨泵試驗(yàn)方法的重新修訂勢(shì)在必行。參考文獻(xiàn)[1]徐成海.真空工程技術(shù)[m].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.[2]gb/t21271-2007,真空泵噪聲測(cè)量[s].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.[3]jb/t7674-2005,羅茨真空泵[s].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2005.