本文把試驗(yàn)研究提高到一個(gè)的高度來認(rèn)識(shí)，羅茨泵的特性和質(zhì)量是設(shè)計(jì)和制造出來的，試驗(yàn)是產(chǎn)品特性的前導(dǎo)和鑒證。分析探討了試驗(yàn)研究與設(shè)計(jì)、工藝之間的關(guān)系，以及它們對羅茨泵的特性，如漏率、零流量壓縮比、容許壓差、噪聲和振動(dòng)以及運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性、可靠性所帶來的影響，對多發(fā)性和容易出現(xiàn)的問題提出了解決和改進(jìn)的措施。分析研究了試驗(yàn)條件、試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法對保證和鑒證羅茨真空泵特性的重要性，指出試驗(yàn)研究為產(chǎn)品的發(fā)展提供了設(shè)計(jì)依據(jù)和研究方向。嘗試了設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)研究三結(jié)合，取得了豐碩的成果。

　　羅茨真空泵的特征性能和質(zhì)量是設(shè)計(jì)和制造出來的，設(shè)計(jì)是保證羅茨泵特征性能和質(zhì)量的先決條件，工藝則是性能和質(zhì)量的保證，設(shè)計(jì)決定了羅茨泵的特征性能，而試驗(yàn)研究更是特征性能的前導(dǎo)和鑒證，為產(chǎn)品的發(fā)展提供了設(shè)計(jì)依據(jù)和研究方向。

　　工藝是設(shè)計(jì)質(zhì)量的保證，但又必須通過試驗(yàn)來驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果又反過來促進(jìn)工藝的改進(jìn)。羅茨泵轉(zhuǎn)子加工后的形狀和嚙合間隙是直接影響羅茨泵零流量壓縮比和大容許壓差的關(guān)鍵。轉(zhuǎn)子的形狀直接影響到轉(zhuǎn)子之間的嚙合間隙，間隙過小，不能承受大容許壓差的考驗(yàn)，也就會(huì)影響泵安全運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。羅茨泵的溫度與壓差成正比，隨著壓差的增加，泵溫會(huì)越來越高，熱膨脹將使轉(zhuǎn)子之間的間隙越來越小，甚至發(fā)生碰撞和尖銳的噪聲，嚴(yán)重時(shí)轉(zhuǎn)子之間將會(huì)卡住。

　　間隙過大或間隙不均勻，將使羅茨泵通過轉(zhuǎn)子之間的間隙由出口向入口返流的氣體增加，零流量壓縮比下降。零流量壓縮比與 大容許壓差是相互制約的一對矛盾，設(shè)計(jì)時(shí)必須統(tǒng)籌兼顧，既要保證間隙的均勻性，又要保證它的合理性。

　　羅茨泵轉(zhuǎn)子與側(cè)蓋之間的間隙也是直接影響羅茨泵零流量壓縮比和 大容許壓差的關(guān)鍵。在高壓差運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子溫度很高，由于長度方向的熱膨脹，使轉(zhuǎn)子有一定的伸長。泵體溫度相對比較低，伸長量不大，為了保證運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性，所以在轉(zhuǎn)子的長度方向與兩側(cè)蓋之間保持了一個(gè)適當(dāng)?shù)拈g隙。為了便于間隙的控制，通常設(shè)一端為固定端，它的間隙比較小，另一端為活動(dòng)端，使轉(zhuǎn)子在長度方向的伸長只能向活動(dòng)端延伸。

　　當(dāng)然泵缸和轉(zhuǎn)子的長度公差必須由加工工藝來保證，轉(zhuǎn)子與側(cè)蓋間的間隙調(diào)整則由裝配工藝來執(zhí)行。為了保證上述間隙調(diào)整工作的正常進(jìn)行，首要的是，要確保固定端是真正的固定的。根據(jù)我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，它的關(guān)鍵在于軸承，要選用質(zhì)量好、精度高的軸承。對羅茨泵而言，要確保固定端的固定，軸承的軸向竄動(dòng)應(yīng)當(dāng)越小越好，但軸承的數(shù)據(jù)中通常沒有軸向游隙這一項(xiàng)，實(shí)際上徑向游隙越小，表明它的相對轉(zhuǎn)動(dòng)的零部件之間的間隙就越小，軸向游隙也就越小，軸向竄動(dòng)就小。需要注意的是，同一只軸承的軸向游隙要大于徑向游隙，因此要知道軸承的軸向游隙 好實(shí)際測量。

　　上述間隙究竟控制為多少才是 合適的呢?必須通過試驗(yàn)來確定。為此我們曾作過多種多樣的、超負(fù)荷的、甚至是破壞性試驗(yàn)，特地通過工藝安排，制作了各相關(guān)部位、多種間隙的羅茨泵，按國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)和同類產(chǎn)品要求，做了數(shù)月的各種試驗(yàn)，也損壞了好多臺(tái)泵，得出了符合國內(nèi)實(shí)際情況的一系列間隙數(shù)據(jù)。

　　滿負(fù)荷、超負(fù)荷的研究性深入試驗(yàn)使我們發(fā)現(xiàn)了不少問題，認(rèn)為運(yùn)轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)子與泵體的碰擦就是其中之一。羅茨泵在 大容許壓差下運(yùn)轉(zhuǎn)1h，泵體出口處的氣流溫度高達(dá)240℃~260℃，轉(zhuǎn)子溫度基本上也在這個(gè)范圍內(nèi)，由于出口處泵體和轉(zhuǎn)子都處于高溫狀態(tài)下，所以二者之間雖有一定程度的溫差，但也一般不會(huì)發(fā)生碰擦;而在泵進(jìn)口處則不是如此，因?yàn)檫@里沒有對氣體進(jìn)行壓縮，所以進(jìn)口處泵體的溫度一般只有40℃~50℃，進(jìn)口處泵體與轉(zhuǎn)子的溫差高達(dá)200℃以上，如在進(jìn)口處仍然保持原來的間隙，則很難保證泵體與轉(zhuǎn)子之間的熱膨脹而不發(fā)生碰擦;如將進(jìn)、出口處的間隙都放大，則勢必影響零流量壓縮比，因此只能將進(jìn)口處泵體與轉(zhuǎn)子間的間隙適當(dāng)放大。

　　此外，羅茨泵的轉(zhuǎn)子軸通常屬于細(xì)長軸類型，在徑向受力的情況下會(huì)產(chǎn)生程度不同的撓度，在羅茨泵進(jìn)行 大容許壓差試驗(yàn)時(shí)，或在高壓差條件下工作時(shí)，轉(zhuǎn)子軸所受力的方向是從出口指向進(jìn)口的，因此也須將進(jìn)口處泵體與轉(zhuǎn)子間的間隙適當(dāng)增加。

　　根據(jù)這兩種聯(lián)合作用的情況，為避免轉(zhuǎn)子與泵體進(jìn)口處發(fā)生碰擦，必須在轉(zhuǎn)子軸中心與泵缸中心之間作適當(dāng)?shù)墓に囌{(diào)整，將轉(zhuǎn)子軸中心適當(dāng)下移(相對于泵缸中心)，這樣將使泵出口處的間隙適當(dāng)減少，進(jìn)口處的間隙適量放大，既不影響零流量壓縮比，又保證了高壓差運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的可靠性。通過工藝改進(jìn)，既解決了問題，又進(jìn)一步提高了泵的質(zhì)量。

　　軸承的軸向游隙也是試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的一個(gè)重要問題，我們曾遇到過這樣的一個(gè)情況，一批羅茨泵在 大容許壓差試車時(shí)，有多臺(tái)泵端面卡死，拆檢發(fā)現(xiàn)泵的相關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)零部件公差都符合要求，一時(shí)也找不出其它原因。為此我們隨意抽取了10 臺(tái)泵，送試驗(yàn)室做進(jìn)一步嚴(yán)格試驗(yàn)，也發(fā)現(xiàn)

　　有數(shù)臺(tái)泵的端面卡死。零部件尺寸檢測也都合格， 后懷疑是否是軸承的間隙有問題，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，同一批購入的所謂“進(jìn)口”軸承中，只有少數(shù)幾只軸承的軸向竄動(dòng)(游隙)為0.05mm，大部分都在0.25mm~0.30mm，顯然這是一批冒牌的軸承，這樣的軸承用到羅茨泵上，固定端幾乎變成了活動(dòng)端，正常的間隙就無法保證了。自此以后，嚴(yán)格規(guī)定軸承采購必須從正規(guī)渠道進(jìn)貨，軸承進(jìn)庫隨機(jī)抽檢，徹底上述事件的再現(xiàn)。因此，采購也是一道工序，也必須嚴(yán)格尊循有關(guān)規(guī)定。

　　齒輪的加工和檢驗(yàn)需要專用設(shè)備，為了降低成本和提高生產(chǎn)效率，通常羅茨泵生產(chǎn)廠家都采取外加工的形式，但這些齒輪使用中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣和那樣的問題，所以檢驗(yàn)是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。

　　一般羅茨泵生產(chǎn)廠不可能配備齒輪專用檢驗(yàn)設(shè)備，也不會(huì)花精力去逐項(xiàng)檢查齒輪精度，因?yàn)閷I(yè)加工的齒輪通常不會(huì)出現(xiàn)太大的問題，所以 簡單、 有效的方法是配對實(shí)用檢查。實(shí)用檢查是在保證齒輪中心距處于中公差的工裝上進(jìn)行的，主要檢查齒輪嚙合情況和間隙，檢查后齒輪必須配對使用，這一方法我們使用多年，確有成效。除此以外，更多的問題還需通過試驗(yàn)來發(fā)現(xiàn)和解決。

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