罗茨液环真空泵机组三维设计及分析毕业论文.doc

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1、罗茨真空泵机组分析及三维设计上海医疗器械高等专科学校毕业论文罗茨真空泵机组三维设计及分析姓 名：詹玉 系 部：医疗器械工程系 专 业：医疗器械制造与维护 班 级：11医械创新二班 指导教师：朱培勤 完成日期 2014年6月6日罗茨真空泵机组分析及三维设计摘 要罗茨真空泵（简称罗茨泵）是一种旋转式变容真空泵。它是由罗茨鼓风机演变而来的。根据罗茨真空泵工作范围的不同，又分为直排大气的低真空罗茨泵；中真空罗茨泵（又称机械增压泵）和高真空多级罗茨泵真空设备的一种。罗茨泵(roots-type pump) 是一种无内压缩的真空泵，通常压缩比很低，故高、中真空泵需要前级泵。本毕业论文设计的是以KLRC型液

2、环泵为前级泵的ZJ型罗茨泵组，该泵组主要用于化工和制药行业。化工项目如PTMEG(主要用于生产聚氨脂弹性体、氨纶和酯醚共聚弹性体)、ABS(高性能工程塑科)、PS(聚苯乙烯是热塑性合成树脂之一)等原材料生产，油脂化工的真空脱水、脱臭。在这一类化工行业应用中，极限真空度在10-1Pa左右，大都亦是由罗茨泵和液环泵组成中真空机组。该泵组较能在较宽的压力范围内获得较大的抽气速率，结构紧凑，设计有垂直与水平两个排气口，安装方便；机械磨擦损失小，驱动功率小，易于维护和维修，费用低，寿命高。而且该泵组有三个罗茨泵，相当于压缩三次，所能获得更好的真空。关键词：罗茨真空泵，机械增压泵，高真空，KLRC液环泵，

3、真空度IIAnalysis of Roots vacuum pump and 3D designABSTRACTRoots vacuum pump (referred to as the roots pump) is a rotary positive displacement pumps. It is evolved by the roots blower. According to the scope of work of Roots vacuum pump is different, can be divided into low vertical atmospheric Roots v

4、acuum pump; the roots vacuum pump and a multi-stage Roots vacuum pump vacuum equipment. The roots pump (Roots-type pump) is a non vacuum inside the compression, the compression ratio is usually very low, so high, the vacuum pumps need to before.This thesis is designed to KLRC type liquid ring pump f

5、or the ZJ roots pump before the pump. Chemical projects such as PTMEG (mainly for the production of polyurethane elastomer, polyurethane ether and ester copolymer), ABS (high performance engineering plastics), PS (polystyrene is one of thermoplastic synthetic resin) and other raw materials productio

6、n, vacuum dehydration, oil chemical deodorization. In this kind of chemical industry applications, limit vacuum degree in 10-1Pa or so, most also is in the vacuum unit is composed of the roots pump and the liquid ring pump. The pump can be pumped gas rate, the larger the pressure in the wider contex

7、t of compact structure, design of vertical and horizontal two exhaust ports, convenient installation; mechanical friction loss of small, small driving power, easy maintenance and repair, low cost, high life. And the pump has three roots pump, equivalent to three times the vacuum compression, can obt

8、ain better.Key Words : Roots vacuum pump ,mechanical booster pump, high vacuum, KLRC liquid ring pump, The vacuum degree1111目 录摘 要IABSTRACTII目 录III第1章 绪 论4第2章 罗茨真空泵52.1 罗茨真空泵的原理52.2 罗茨真空泵的组成62.3 ZJ150型罗茨泵电机选择72.4 罗茨泵的机械密封7第3章 液环真空泵83.1 液环真空泵原理83.2 液环真空泵的组成9第4章 罗茨液环泵机组建模104.1 三维建模软件104.2 罗茨泵的三维建模104.

9、3 液环真空泵的三维建模124.4 其他附件144.4.1手动球阀144.4.2 直动式电磁阀144.4.3 气动蝶阀154.5 罗茨液环泵机组机架三维设计164.6 机组三维建模18第5章 结 论22谢 辞23参考文献24附 录25F.1 真空技术的应用25III第1章 绪 论真空泵主要利用机械、物理、化学、物理化学等方法对容器进行抽气，以获得和维持真空的装置。真空泵和其他设备（如真空容器、真空阀、真空测量仪表、连接管路等）组成真空系统，广泛应用于电子、冶金、化工、食品、机械、医药、航天等部门。按真空泵工作原理，基本上分为气体输送泵和气体捕集泵两种类型。1.气体输送泵包括吸附泵和低温泵等。目

10、前工业中应用最多的是水环式真空泵和旋片式真空泵。例如：2SK、2SK-P1系列双级水环式真空泵主要用来抽除空气和其他有一定腐蚀性、不溶于水、允许含有少量固体颗粒的气体。广泛用于食品、纺织、医药、化工的行业的真空蒸发、浓缩、浸渍、干燥的工艺过程中。该泵具有真空度高、结构简单、使用方便、工作可靠、维护方便的特点；2XZ型旋片式真空泵具有结构紧凑、体积小、重量轻、噪音低、振动小等优点。它适用于作扩散泵的前级泵，而且更适用于精密仪器配套和实验室使用。例如:质谱仪器、冰箱流水线、真空冷冻干燥机等；SZ、SK系列液环式真空泵主要用于粗真空、抽气量大的工艺过程中。它主要用来抽除空气和其他无无腐蚀、不溶于水、

11、含有少量固体颗粒的气体，以便在密闭容器中形成真空。所吸气体允许混有少量液体。它广泛应用于机械、医药、食品、石油化工等行业中；ZJ系列罗茨真空泵-是一种旋转式变容真空泵须有前级泵配合方可使用在较宽的压力范围内有较大的抽速对被抽除气体中含有灰尘和水蒸气不敏感广泛用于冶金、化工、食品、电子镀膜等行业。2.气体捕集泵是一种使气体分子被吸附或凝结在泵的内表面上，从而减小了容器内的气体分子数目而达到抽气目的的真空泵。例如：吸附泵主要依靠具有大表面的吸附剂（如多孔物质）的物理吸附作用来抽气的一种捕集式真空泵；吸气剂泵是一种利用吸气剂以化学结合方式捕获气体的真空泵。吸气剂通常是以块状或沉积新鲜薄膜形式存在的金

12、属或合金。升华泵即属于这种型式；吸气剂离子泵它是使被电离的气体通过电磁场或电场的作用吸附在有吸气材料的表面上，以达到抽气的目的；低温泵是利用低温表面捕集气体的真空泵。本文涉及的ZJ-150、300、600型罗茨真空泵及KLRC-300型液环泵是根据我国的实际生产情况以及现有的技术水平，综合国内外同类产品的优点，本着高效率，低成本的原则，自行设计的。广泛应用与真空冶金、真空脱气、真空镀膜以及空间模拟、低密度风洞等装置中抽除非腐蚀性气体，还可用与医药、食品、电子、化工等工业的蒸馏、蒸发、干燥等生产过程。罗茨泵的主要机构为：主轴电动机带动主轴旋转，轴上有一对“8”字型转子在泵壳中作等速反向旋转而产生

13、吸气和排气作用。第2章 罗茨真空泵罗茨真空泵是一种容积式真空泵，又称机械增压泵，其优点是在较低的入口压力时具有较高的抽气速率，是目前获得中高真空泵的主要真空泵之一。罗茨真空泵不允许高压差工作，否则将会过载或过热而损坏，因此使用罗茨真空泵必须合理地选用前级真空泵，安装必要的保护设备。2.1 罗茨真空泵的原理如图2.1所示，在泵腔内，有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上，由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。在转子之间，转子与泵壳内壁之间，保持有一定的间隙，可以实现高转速运行。由于转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内，再经排气口排出。由于吸气

14、后v0空间是全封闭状态，所以，在泵腔内气体没有压缩和膨胀。但当转子顶部转过排气口边缘，v0空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则有一部分气体返冲到空间v0中去，使气体压强突然增高。当转子继续转动时，气体排出泵外。图2.1 罗茨泵工作原理罗茨泵转子由0转到180的抽气过程。在0位置时（图中a）；下转子从泵入口封入v0体积的气体。当转到45位置时（图中b）；该腔与排气口相通。由于排气侧压强较高，引起一部分气体返冲过来。当转到90位置时 （图中c）；下转子封入的气体，连同返冲的气体一起排向泵外。这时，上转子也从泵入口封入v0体积的气体。当转子继续转到135时（图中d）；上转子封入的气体与排气

15、口相通，重复上述过程。（图e）转子主轴旋转一周共排出四个v0体积的气体4。2.2 罗茨真空泵的组成ZJ系列罗茨真空泵都是卧式结构，中小型泵均采用联轴器和电机直连，大泵采用三角带传动。这里用到的ZJ-150，300及600的罗茨泵都是卧式结构，其内部结构都是一样的，只是尺寸大小不一样，这里以ZJ-150罗茨泵为例介绍罗茨泵的结构。ZJ-150罗茨泵主要由五部分泵体，两个转子，轴承，风叶，主动轴，端盖，油杯，垫圈等组成，具体组成可参考图2.2所示的罗茨泵爆炸视图。油杯轴承泵体端盖转子联轴器图2.2 ZJ-150泵体爆炸图ZJ-150罗茨泵外形尺寸如图2.3所示，在图中可清晰看出罗茨泵的进油口，出油

16、口，进气口以及出气口，有助于进一步了解罗茨泵的外部结构。图2.3 ZJ-150泵体二维图纸2.3 ZJ150型罗茨泵电机选择根据泵的需求，所需电机规格应该是0.75Kw，50HZ，考虑到耐用性和成本，选用规格为Y2-80L-2-B5，0.75KW/50Hz/3Ph/380v/IP54/F,1LG0080-2AA21的西门子电机，这个牌子的电机相比于其他牌子的要耐用，而且价格比较便宜，适合ZJ-150罗茨泵使用。Y2系列铝壳三相异步电动机为全封闭自扇冷工鼠笼型三相异步电动机。采用国家统一设计标准，具有高效节能、高起动转距、噪音低、振动小、可靠性高、功率等级和安装尺寸符合国际电工委员会IEC标准。

17、使用维护方便等特点。该系列电机广泛应用于一般场所和无特殊要求的精密机械上，特别适合于减速机、空压机、水泵、油泵、流水线、包装业、食品机械等行业。2.4 罗茨泵的机械密封1机械密封定义机械密封是一种旋转机械的轴封装置。比如离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。由于传动轴贯穿在设备内外，这样，轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄露，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄露，因此必须有一个阻止泄露的轴封装置。轴封的种类很多，由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点，所以当今世界上机械密封是在这些设备最主要的轴密封方式。机械密封又叫端面密封，在国家有关标准中是这样定义的：“由至

18、少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置14。”2罗茨泵的机械密封（1）主动轴外伸部分的动密封：目前采用较多的是标准型号的机械密封和带加强环的骨架真空橡胶密封。机械密封功耗小，允许线速度大；但结构复杂，成本较高。骨架密封结构简单，功耗较大，为减少轴与密封圈之间的摩擦，轴的表面硬度和光洁度要高。为了防止轴的磨损，可在轴上加一个硬度较高的且与轴静密封的轴套。另外，还可以采用独立的密封盒结构，使密封件的拆装和更换更加简捷方便。还有的罗茨泵把电动机密闭在泵体一端的壳体内，从而有效地解决了动密封问题，提高了泵的真空

19、度，降低了驱动功率。但为防止电机绕组线圈在真空下起弧，电动机的电源电压应降50V以下。该结构用于中、小型泵。（2）端盖壳体与泵腔之间的轴密封：由于齿轮箱或端盖壳体内均有预抽管道与泵的出口相通，即这部分的压力与前级泵入口压力基本相同，与泵腔之间的压差较小，所以一般可采用迷宫式密封、反螺旋式密封或活塞胀圈密封。（3）泵体端面的静密封：有的采用有机硅室温硫化橡胶膜密封，密封面不用加工密封槽，但因该硫化橡胶密封膜为一次性使用，且配制较麻烦，给现场维护带来不便，且密封膜的厚度对转子端面间隙有影响，在安装时要掌握好膜的厚薄均匀性。还可采用真空橡胶圈密封，密封可靠，即保证了转子轴向间隙，又可方便地在现场拆装

20、如果对泵体端面的结构设计适当，密封槽的加工可以很方便。第3章 液环真空泵液环真空泵（简称液环泵）是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为20004000Pa，串联大气喷射器可达270670Pa。液环泵也可用作压缩机，称为液环式压缩机，是属于低压的压缩机，其压力范围为12105Pa表压力。液环泵最初用作自吸水泵，而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等，液环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展，液环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于液环泵中气体压缩是等温的

21、故可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘、含水的气体，因此，液环泵应用日益增多。3.1 液环真空泵原理液环真空泵一般由壳腔、端盖、叶轮、气体分配器、轴承体和轴承压盖、进/放水管路和轴封部分组成。泵腔为两个偏心半圆腔构成的近似椭圆体。中间根据是单级还是双级设置有隔板（两级也可以体现在叶轮隔板上）。吸、排气口可以设置在泵腔壳体上，但该设置会将泵腔变为易损件，所以一般不采用。在泵体中装有适量的液体作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时，液体被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，液体形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。液环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，液环的上部内表面刚好与叶片顶端

22、接触（实际上叶片在液环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0为起点，那么叶轮在旋转前180时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外13。图3.1 液环真空泵原理综上所述，液环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。3.2 液环真空泵的组成液环泵主要由泵体，偏心叶轮，螺栓，螺母，连接法兰，连接管，密封垫片，轴承，油杯，手动球阀等组成，详细

23、结构可以参照图3.2液环泵的爆炸视图。连接管螺栓连接法兰偏心叶轮泵体图3.2 KLRC-300泵体爆炸图第4章 罗茨液环泵机组建模这个泵组主要由ZJ150型罗茨泵，ZJ300型罗茨泵，ZJ600型罗茨泵和KLRC-300型液环泵以及其他一些附件组成，该机组有三个罗茨泵，相当于压缩气体三次，这样能获得更大的真空度，达到客户的要求。其主要用在化工和制药行业，真空泵越多所达到的真空度越高，一般化工和制药行业所要求的真空度比较高，但是泵组最多只能用三到四个主泵。4.1 三维建模软件常用的三维设计软件有Solidworks,3D Max,MAYA,CAD等，这里用到的三维软件为Solidworks。So

24、lidworks软件功能强大，组件繁多。其有功能强大、易学易用和技术创新三大特点，这使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能，而且对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。对于机械工程师来说，这个软件不失为一个设计的好软件。这个软件能更加快速的操作各种工程视图，便捷而智能化的剖切视图，并且三维建模界面操作方便快捷，能对零件进行很逼真的渲染。SolidWorks多用于机械行业的设计；3DS MAX被广泛地应用于电视及娱乐业中，比如片头动画

25、和视频游戏的制作；MAYA多用于影视行业；CAD多用于二维设计，三维功能不是很强大，所以在这里我选择了SolidWorks来做该泵组的三维建模，同时用CAXA来设计真空泵组的原理流程图。4.2 罗茨泵的三维建模根据罗茨泵的二维图纸所提供的尺寸，用solidworks进行三维建模。1具体工作流程零件的BOM清单零件图纸单个零件建模零件装配泵体渲染泵体爆炸泵体工程图。2在SolidWorks中绘制零件模型时包含基本步骤（1）选取绘图平面；（2）进入草图绘制；（3）大致绘制草图；（4）尺寸标注、添加几何关系；（5）结束草图绘制；（6）选用特征；（7）添加零件属性。在绘制零件时，运用到的命令主要有：凸

26、台拉伸、切除拉伸、旋转、扫描、镜像、线性阵列、圆周阵列、圆角、筋、抽壳、曲面拉伸、曲面切除、删除实体等。渲染操作主要步骤有创建布景、设置光源、设置外观、渲染输出等。先对实体本身，以及实体表面，或者特征进行材质设置，如果选择的实体表面，可直接选取，若要选择实体本身或者某一个特征，可以在特征树中选择。选择表面，单击photoworks，在管理窗口中选择材质，在颜色菜单下设置不同的颜色。在照明度菜单中设置材质的光泽度，透明度，反射率等，并按需要进行调整并依次选择实物的其他部分进行设置。背景设置单击photoworks-布景，进行选择，在房间菜单中进行设置，在背景光源菜单中选择所放的图形。光源设置：首

27、先要在特征树中建立光源，右键单击光源，然后添加聚光源，右键单击聚光源，然后选择属性进行设置。泵体渲染如图4.1所示。图4.1 ZJ-150泵体整体三维图103绘制出三维图之后，在利用solidworks把三维图转画成二维工程图。图4.2 ZJ-150泵体整体工程图114.3 液环真空泵的三维建模液环泵的三维建模过程和罗茨泵的一样，根据二维图纸用solidworks软件画出三维图。在画图过程中，还要考虑到实际生产的生产工艺，画图的步骤最好是根据生产工艺的步骤保持一致，这样画出来的图才比较完整准确，画出来的零件设置材料和密度后，计算出来的质量接近实际生产出来实物的质量，如果不按工序画图的话，误差会

28、很大，也就达不到所想要的要求。所以画图时要仔细，专注。图4.3 KLRC-300泵体整体三维图绘制出三维图之后，在利用solidworks把三维图转画成二维工程图。图4.4 KLRC-300泵体整体工程图4.4 其他附件一个完整的机组除了泵体，还要有很多的附件，比如：阀门，压力表，温度表，传感器，螺钉螺栓，垫圈，密封垫片，配对法兰，连接法兰，管接头，过滤器，分离器，连接管等等，下面介绍几种主要附件的三维建模及作用。4.4.1手动球阀该手动球阀的规格是Q11F-16P 一片式内螺纹球阀，G1/2内螺纹，SS304阀体，PTFE阀座。Q11F一片式内螺纹球阀适用于 PN1.04.0MPa，工作温度

29、29180（密封圈为增强聚四氟乙烯）或-29300（密封圈为对位聚苯）的各种管路上，用于截断或接通管路中的介质，选用不同的材质,可分别适用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸等多种介质2，solidworks绘制的三维图如图4.5所示。图4.5 手动球阀三维图4.4.2 直动式电磁阀直动式电磁阀，通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。原理：它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入

30、口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。在零压差或真空、高压时亦可动作，但功率较大，要求必须水平安装，solidworks绘制的三维图如图4.6所示。图4.6 直动式电磁阀三维图4.4.3 气动蝶阀气动蝶阀是由气动执行器和蝶阀组成。气动蝶阀是用随阀柑转动的圆形蝶板做启闭性，以实现启用动作的气动阀门主要做截断阀使用，亦可设计成具有调节或段阀兼调节的功能，目前蝶阀在低压大中口径管道上的使用越来越多。该机组所用到的气动蝶阀规格是通径为DN150，公称压力PN1.6，

31、材质：阀体，铸铁；阀座，PTFE；阀板，SS304；双作用执行机构带两位五通电磁阀220VAC；压缩空气进口配双联气体过滤器。蝶阀结构简单、体积小、重量轻，只由少数几个零件组成。而且只需旋转90即可快速启闭，操作简单，同时该电动阀门具有良好的流体控制特性。蝶阀处于完全开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力，因此通过该阀门所产生的压力降很小，故具有较好的流量控制特性。蝶阀有弹密封和金属的密封两种密封型式。弹性密封阀门，密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边。如果要求蝶阀作为流量控制使用，主要的是正确选择阀门的尺寸和类型。蝶阀的结构原理尤其适合制作大口径阀门。蝶阀不仅在石油、煤气、化工、水处

32、理等一般工业上得到广泛应用，而且还应用于热电站的冷却水系统，solidworks绘制的三维图如图4.7所示。图4.7 气动蝶阀三维图4.5 罗茨液环泵机组机架三维设计罗茨液环泵机组机架是根据各个泵的尺寸大小来设计的，首先要根据各个泵的用途来安放泵，有四个泵，机架则要分四层，一层一个泵，最上面放置的是实际抽气量最小的罗茨泵ZJ-150，然后是抽气量大的ZJ-300和600；最底层放置液环泵，通过这几个泵结合能达到很大的真空度，最后根据泵的位置设计连接管道，把每个泵的进气口和出气口连接起来，而且中间都有密封装置，在机组使用过程中是不允许出现泄露的，所以密封装置是决定一个泵的基础。该机架是由许多根槽

33、钢焊接起来的，焊接的过程中可以修改，可以随时切割剪裁，机组的机架是至关重要的，机架要求要牢固，因为泵组在使用的过程中会出现振动，机组越重，振动也不容易控制，所以在设计机组时一定要考虑到各个外界因素的干扰和影响。机架不但要牢固，还要耐温耐震，一般机架的材料用钢，钢比较牢固。图4.8是该机组的机架设计尺寸。图4.8 机架二维图二维图纸设计完成后，要根据图纸用Solidworks转换成三维图。具体步骤：打开solidworks选择基准面绘制草图焊件槽钢规格12剪裁出要求的结果。在画图过程中要注意草图中尺寸大小，焊件中槽钢的方向，还要考虑到所要打孔的位置要和槽钢的边保持合理的距离，选择的规格要符合国家

34、标准。图4.9是机架的三维图。图4.9 机架三维图4.6 机组三维建模1首先根据各个泵的工作原理用CAXA软件绘制出罗茨液环泵组的工作原理流程图，这个流程图绘制出了各个泵之间的连接，以及这个泵组的组成零件和该泵组的工作原理；泵组的原理流程图如图4.10所示。图4.10 泵组原理流程图2零件的建模完成后，开始进行机组的建模。机组的建模是由所有零件装配起来的，根据上图所示的泵组原理流程图进行安装，在安装过程中可能会遇到一些各个零件之间的干扰，这就说明在设计时有些误差，通过三维建模可以检查出设计中的一些错误和遗漏的零件，并减少实际安装的一些干扰行困难。所以机组的三维建模能解决很多实际安装遇到的困难，

35、提高工人们的工作效率，增加设计的精度。根据设计的图纸用solidworks这个软件进行零件的安装。Solidworks的模拟安装实际就是车间里工人们的实际安装。在安装中用到的命令有：插入零件选择配合选择配合类型，例如面与面的重合，面与面的垂直，面与面的平行，孔与轴的同心，轴和轴的同心等等。所有零件安装完毕之后，再对整个机组进行渲染，让机组看起来更像实物零件，给人一种真实的感觉。机组的整个模型及渲染如图4.11所示。图4.11 机组三维图3最后用solidworks绘制出工程图，用于车间里工人们生产和安装参考。图4.12 机组二维图第5章 结 论四个月的毕业实习以及设计即将结束了，在此过程中得到

36、了朱培勤导师的悉心指导，也得到了各位老师和同学的热心帮助，我在此表示衷心的感谢！在此次毕业设计中我学到了很多知识，例如：真空的基本知识，真空泵的原理及设计，零件材料的选择，电机的选择，真空泵组的设计，还有一些化工方面的知识。我在美国泰悉尔中国集团里实习过程中，我时不时的去车间向工人们讨教，实地考察，亲临生产现场和装配现场，了解了真空泵的生产工艺，真空泵组的安装过程及注意事项。对于我们设计师来讲，设计过程中的一些安装比实际安装要简单的多，安装一个简单的零件都要很仔细，很小心，很费力的安装，机器是要运转的，尤其是这种大型泵组，在运转时要考虑很多机械因素和震动，所以对安装要求特别严格，从而我也体会到

37、了那些工人们的辛苦，佩服那些工人们的技术，这些都是我要学习的地方。在实地考察中，我还学到了一些设计方面的技巧。这次的毕业设计是一次难得的锻炼的机会，它是把书本上的理论知识和实际产品结合起来，积极地带动了我的思维创新意识，是对我大学三年所学知识的一次实际应用。只有理论与实际相结合才能使知识更加牢靠、更加熟练。这样我们所学的知识才有了用武之地，这对以后的工作会起到相当大的帮助。因此我非常珍惜这次机会。真空泵的发展前景：真空泵是一个量大面广的产品，产量很大，产值不高，但它确实是一个直接影响到真空成套设备性能质量的必不可少的基础产品。真空泵的市场根据用户的需要而发生动态变化。市场增长的主要驱动力来自于

38、半导体工业的迅速发展以及干泵和分子泵应用领域的日益扩大。目前，全球真空泵市场的年销售额约20亿美元，年增长率在7%左右。我国生产真空泵的厂家很多，全部真空泵的年销售额大约在1.5亿元左右，仅相当于美国Kinney公司一家真空泵的年销售额。通过对全球真空泵市场的分析我们可以看出，各类真空泵的市场及应用领域都在不断变化和发展。我国真空泵制造业有着悠久的历史和雄厚的基础，国产真空泵已经在各个不同领域得到应用并经过验证，有些泵还出口国外，得到国外用户的认可并受到好评，应该说我国真空泵制造业在国内外市场仍然有着巨大的发展空间。这篇论文设计的ZJ-150，300，600及KLRC-300真空泵组是充分考虑

39、到我国真空设备的现状和发展需要，并利用国内外的单件产品来设计的。综合国内外同类产品的优点，本着高效率，低成本的原则设计的。广泛应用与真空冶金、真空脱气、真空镀膜以及空间模拟、低密度风洞等装置中抽除非腐蚀性气体，还可用与医药、食品、电子、化工等工业的蒸馏、蒸发、干燥等生产过程。2121谢 辞在这漫长的四个月中，有汗水心血，有伤心也有喜悦，在一切茫然中，在到处查找资料中，不断地自我充实，自我完善，以便更好的完成毕业设计，为三年的大学生活画上一个圆满的句号而不懈努力着。这四个月中，我最要感谢的是我的指导老师朱培勤。从开始到最后一直不断的帮助我，由于对真空方面的知识不熟悉，刚刚接触设计课题时不知道从哪

40、儿着手，从哪儿开始，陷入苦恼之中。经过朱老师的悉心指导和讲解，并多次去工厂实习通过实践观察让我理解了罗茨泵的组成，设计要点等许多和设计相关的重要内容。在朱老师的指导下，我从被动设计的状态变化到主动并能单独完成设计的状态。这对日后参加工作提供了非常大的帮助。在这里我只想说一句：老师，我真的非常感谢您这么长时间来对我的照顾，您的好我都会记在心里，您辛苦了。2323参考文献1杨乃恒，真空获得设备M ，第1版，北京：冶金工业出版社，1987。2秦丽秋，刘玉岱，罗茨真空泵圆弧转子型线研究J，真空，1990(1):34-39。3M.H.Ablanian Design and characters with

41、 oil-free pumps.Vacuum,Vol.41,No.7/9,1990:1814-1818。4徐文兵，于振华，胡焕林，偏心圆弧罗茨转子型线的研究J，真空，43(1):6-8。5Vibert Phil，Mechanical pumps for vacuum processing，Chemical Engineering,vp，Oct 2004:44-51。6选配真空泵进程M，转载研发杂志社。7王磊，罗茨泵毕业设计说明书，沈阳建筑大学毕业设计论文。8巩云鹏，田万禄 主编，机械设计课程设计，东北大学出版社，2000。9刘鸿文 主编，材料力学，高等教育出版社，2000。10陈超祥，胡其登

42、主编，solidworks零件与装配体教程，机械工业出版社，2012。11陈超祥，叶修梓 主编，solidworks工程图教程，机械工业出版社，2011。12上海凯尼真空设备有限公司，ZJZJB型罗茨真空泵使用说明书，2009。13上海凯尼真空设备有限公司，KLRC型液环真空泵使用说明书，2009。14关于机械密封的原理概述，中国密封网。2525附 录F.1 真空技术的应用一.真空技术与电子信息产业半导体大规模集成电路、高密度信息存储器件、液晶显示、等离子体显示等。该应用领域要求真空系统的极限真空度为10-3Pa -10-8Pa，其所需的真空泵均为清洁、无油、耐腐蚀的高真空和超高真空系统，其前

43、级真空系统均采用干式的爪型泵或螺杆泵和罗茨泵组成的真空机组，主泵均为涡轮分子泵或低温泵。二.真空技术与电工产品大型电机、牽引电机、潜水电机以及电力电缆的真空压力浸渍，防火、防潮、体积小、易維护的干式变压器的环氧树脂真空浇注，大型、高压变压器的煤油汽相干燥和变压法热风干燥。该领域要求的极限真空度为10-1Pa，由于被抽气体中含有大量水蒸汽和挥发物，所以真空系统都是由罗茨泵和液环泵组成的中真空机组。三.真空技术在石化行业中的应用化工项目如PTMEG(主要用于生产聚氨脂弹性体、氨纶和酯醚共聚弹性体)、ABS(高性能工程塑科)、PS(聚苯乙烯是热塑性合成树脂之一)等原材料生产，油脂化工的真空脱水、脱臭

44、在这一类化工行业应用中，极限真空度在10-1Pa左右，大都亦是由罗茨泵和液环泵组成中真空机组。由于被抽气体都是一些具有腐蚀性、毒性以及易燃、易爆的工艺介质，所以要求真空机组必须是耐腐蚀、耐可凝性蒸汽，而且还要求防爆和无任何洩漏。真空技术在石化行业中另一个重要应用就是汽油蒸汽回收装置，其工艺要求是在短时间内将罐内压力从大气抽到30 mbar，所抽气体为容易挥发的汽油蒸汽，所采用的真空泵均为变螺距的干式螺杆泵。现场要求防爆，通常要求泵的运行温度不能超过800C。四.真空技术在医药行业溶媒回收中的应用被抽气体都是腐蚀性气体、易挥发的蒸汽以及某些容易聚集的工艺气体，由于螺杆泵泵腔内无任何工作介质，内

45、部表面均采取防腐措施，既节能又环保，无废液处理问题，而且溶媒还可以回收，所以螺杆真空泵己成为这一应用领域的最佳选择。五.真空技术在冶金工业的应用有色金属和合金的真空蒸馏、金属化合物的真空还原(皮江法真空炼镁)、鋼液炉外真空脱气和精炼，高級合金鋼、稀有难熔金属、超纯金属的熔炼和精制。根据不同的工艺，对真空度的要求亦各不相同，低真空一般都采用滑阀泵，中真空都是采用罗茨滑阀机组或直排大气罗茨泵机组或水蒸汽喷射泵。六.真空热处理真空淬火、真空钎焊、真空烧结等。其真空系统都是采用由滑阀泵、罗茨泵和油扩散泵组成的高真空机组。七.真空鍍膜真空蒸发或溅射的裝饰镀膜、表面硬化的离子镀技术、真空太阳能集热器、真空

46、镀膜的幕墙玻璃、液晶显示和等离子体显示器件。一般都是采用由滑阀泵、罗茨泵和油扩散泵组成的高真空机组。但是在某些要求清洁、无油的场合，其高真空泵均为涡轮分子泵。八.真空在食品包装及冷冻干燥工业中的应用真空包装的食品很多，如榨菜、香肠、鸡、鸭、鱼、肉、粮食、豆制品、奶粉等。真空冷冻干燥有生物体保存(如血浆、细菌、皮肤、角膜、神经組织等)、贵重或热敏性药物生产(如酶、疫苗、激素、各种抗生素等)以及食品制作与保存(如咖啡、速溶饮料、方便面调料及调味品等)。一般食品包装都是采用单级旋片泵，冷冻干燥都是罗茨滑阀机组。九.真空在航空、航天工业中的应用运载火箭、人造卫星、載人飞船、空间站、宇宙探测器以及航天飞机等都必须在地面上建立模拟空间环境的宇宙空间模拟实驗装置，以便掌握航天器在空间工作的条件和特性，消除飞行中的各种隐患，才能確保飞行器及航天员的安全。由于螺杆真空泵清洁、无油、耐腐蚀、振动小、噪声低、抽速大己成为当前大型空间模拟真空系统的首选泵种，另外为了提高真空机组的抽速和极限真空，一般都是采用罗茨泵与螺杆泵组成的真空机组。27