第一節概

述一、羅茨真空泵產生的原因：羅茨真空泵自上世紀四十年代由羅茨鼓風機演變發展而來，它的出現，主要是由于隨著工業的發展，在許多真空系統的應用中，為了提高真空系統的抽氣效率、縮短抽氣時間，或者是在大量放氣的真空系統中能保持較恒定的真空條件，通常工藝上要求真空泵在1333～1.3Pa壓力范圍具有較大的抽速，要滿足這樣的工藝條件，使用其他形式的機械真空泵是困難的，即使能勉強達到這樣的使用要求，也很不經濟，因此，羅茨真空泵正是在適應這樣的工業應用中得以廣泛使用。二、羅茨真空泵的特點：羅茨真空泵是一種容積式真空泵。它是利用一對8字型轉子在泵殼中保持一定的間隙，作等速反向旋轉而產生吸氣和排氣作用的，二個轉子被支承在泵殼的二側面端蓋的滾動軸承中，依靠一對可調節的同步齒輪使二個轉子在高速反向旋轉時始終保持著一定的相互位置，從而完成吸排氣過程。目前國內的羅茨真空泵的主要性能參數如下：抽氣速率：30～20000升/秒極限壓力：6×10－2～1×10－1Pa配用功率：0.75～115千瓦轉

速：600～3000轉/分（一）、羅茨真空泵的優點：

1、在較寬的壓力范圍內具有較大的抽速。2、起動快。3、泵腔及轉子工作時為干式無油，對被抽氣體中的灰塵，水蒸汽不敏感，油蒸汽污染真空系統的情況比油增壓泵、油擴散泵和油封機械泵要少得多。4、由于動平衡較好，所以運轉時的振動小、噪聲低。5、驅動功率小，這是因為機械摩擦損失小。6、不用排氣閥。7、轉速高、體積小，可制成任何幾何抽速的泵。8、可凝性蒸汽對泵無影響，因為經過泵時還沒壓縮到飽和蒸汽壓。9、與其它機械真空泵比較，節能效果顯著，且耗油量小。（二）、羅茨真空泵的缺點：

1、對氫氣的抽氣效果比油增壓泵差，通過間隙返回的流量較大。2、泵的制造較復雜，特別是轉子型線，加工和檢查都比較困難，而油增壓泵結構簡單，無大的運動部件，安裝較方便。3、不能單獨使用，須有前級真空泵組成機組形式使用。一般與前級泵的抽速比為1：2～1：10不等，為保護羅茨真空泵，須在機組中安裝過載保護裝置。（三）、國內羅茨真空泵與國外先進羅茨真空泵的差距：目前，在性能指標上與國外的差距，主要還是由于加工精度問題，造成泵的零流量壓縮比的指標低于國外泵的指標，但近幾年，國內由于加工精度的不斷提高，這一指標的差距已不明顯。當前，主要差距還是反映在泵的使用可靠性和節能要求上，有以下幾點：1、國內泵的漏油還是相當普遍，軸封漏油、油杯漏油等。2、泵的噪音大于國外同類產品。3、泵在化工行業使用仍不能完全滿足使用要求，泵的兩端油箱經常發生油的變質而導致泵在短時間內的故障和失效。

4、國外1200L/S抽速以及以下抽速的泵都不用水冷卻，國內的同類泵都使用水冷卻，不符合節能的國際潮流。針對目前國內羅茨真空泵的這些差距，上海智洪真空設備有限公司已成功開發了新一代的100％不會漏油的羅茨真空泵，該泵的主要特點如下：1、動密封系統采用機械密封，使得泵的密封更可靠，泵達到100％不會漏油，使用壽命更長。2、泵在最大許可壓差下工作無須水冷卻，泵可耐受較高溫度的工況，不再為接冷卻水管而麻煩，符合節水的要求。3、1200升/秒抽速以下泵無外部油杯潤滑，省去了定期向油杯加油的工作，也避免了油杯漏油的情況。4、裝配和拆卸十分容易，裝配時無須人工調節轉子的軸向間隙和轉子與泵體的間隙，使得維修和保養更加方便。5、泵的運轉平穩，低噪聲。6、與國內同類產品比較，結構緊湊，體積小，重量輕。上海智洪真空設備有限公司開發的新一代羅茨真空泵，可以達到100％不會漏油，也不用水冷，這是對羅茨真空泵的一個創新之舉。三、羅茨真空泵的用途：羅茨真空泵可廣泛應用于需要大抽速和中等真空(1X10-1～10-2Pa)的任何真空系統中,例如:1、冶金工業中的大規模鋼液真空脫氣過程中，大量氣體在25～1X10－-1區間放出，需大抽速的真空機組。2、大型空間模擬試驗設備中的動態真空的獲得，例如：模擬高空飛機及火箭的飛行的高空條件，需要把燃燒排出的氣體抽除。3、電力電容器及變壓器的真空浸漬處理。4、化纖工業的滌綸切片的白色度控制。5、燈泡燈管的自動生產線系統中的抽氣系統。6、真空鍍膜設備中作為高真空泵的前級泵可以使整個抽氣時間大大縮短，提高生產效率。7、化學工業中，如果配上液環真空泵作為羅茨真空泵的前級泵，就可以抽除含有大量水蒸汽和腐蝕性的氣體，適用于各類真空蒸餾、真空濃縮、真空干燥等工藝上。第二節：羅茨真空泵的選型我們知道，羅茨真空泵的最大特點是在較低入口壓力時（即較高真空度時）具有較高的抽氣速率，但它不能單獨使用，必須在其排氣口串聯一臺前級真空泵進行預抽，待被抽系統中的壓力被前級真空泵抽到羅茨真空泵允許的起動入口壓力時，羅茨真空泵才能開始工作。并且在一般情況下，羅茨真空泵不允許在高壓差時工作，否則將會使羅茨真空泵產生過載和過熱而損壞，因此使用羅茨真空泵時必須合理地選用前級真空泵，并且須安裝必要的保護設備。

根據羅茨真空泵的特點，我們在選用羅茨真空泵時一般需要了解三方面的問題：一、工藝條件問題：

1.你是怎樣的一個工藝應用？根據工藝條件你可以初步判斷用那一類泵作為羅茨真空泵的前級泵，羅茨真空泵的前級真空泵一般為油封機械泵或液環真空泵作為前級泵。如果工藝過程中，被抽氣體中不含有大量水蒸汽及大量可凝性或腐蝕性的氣體時，一般前級泵應首選油封機械泵，這樣的配置是經濟性最好的。但是，工業應用中的許多場合，并不是如此理想的應用場合，許多場合需要抽除含有大量水蒸汽及含有大量可凝性或腐蝕性的氣體時，選用液環真空泵或干式真空泵作為前級泵是理想的，能使機組的性能比較穩定。由于干式泵的價格較高，所以，目前，在這類場合，普遍使用的前級真空泵仍是液環式真空泵。因此，羅茨液環泵真空機組的應用十分廣泛。當然，在某些特定的使用工況，液環真空泵是無法替代干式真空泵的。另外，你必須根據工藝條件，在羅茨真空泵的入口或者是出口，考慮加裝過濾器、熱交換器等附加裝置，以適應工藝的需要。二、工藝參數問題：

1．被抽氣體的物理和化學性能。2.空載時系統的極限真空度要求，工藝上要求的工作壓力是多少?3.工作溫度是多少？4.被抽的容積有多大？工藝的負載有多少？5.到達工作壓力期望的抽氣時間是多少？根據工藝參數問題，你可以確定主泵的類型和大小，以及選配合適的前級泵。（一）、選擇主泵的方法在設計一套使用方便、工作可靠的真空系統時，選取主泵是不能只追求某一項指標，必須根據不同的使用條件、工藝要求多方面進行綜合考慮。真空系統選取主泵的主要依據是：

1．根據空載時真空室所需達到的極限真空度。根據真空室所需要建立的極限真空確定主泵的類型，選取主泵的極限真空要比真空室的極限真空高，通常為高半到一個數量級。

2．根據真空室進行工藝生產或實驗時所需的工作壓力選配主泵。這項要求比較重要，因此要求能夠掌握主泵的最佳抽速的壓力范圍，各類真空泵工作壓力可參考生產廠家的泵或機組性能曲線。真空室的工作壓力一定要保證在主泵的最佳抽速壓力范圍內。所需要的主泵抽速由工藝生產中的放出的氣量、系統漏氣量及所需的工作壓力來決定。

A．計算主泵的有效抽速根據真空室要求的工作壓力Pg，真空室的總氣體量Q，計算泵的有效抽速:S=Q/Pg式中Q為真空室的氣體量（pa.l/s）。Q通常由三部分組成，即Q=Q1+Q2+Q3式中：Q1-真空室工作過程中產生的氣體量，Q2-真空室及真空組件的放氣量，Q3-真空室的總漏氣量。B.確定主泵的抽速根據主泵的有效抽速S，以及泵與真空室之間的連接管道的流導U確定主泵的抽速Sp由流導公式：1/S=1/SP+1/U則：Sp＝S*U/（U-S）由上面公式可見，為了增大有效抽速S必須增大流導U，為此要求連接管道要短而粗。一般管道直徑不得小于主泵的入口直徑。（三）、前級泵的選擇方法羅茨真空泵不能單獨使用，必須配上前級泵組成機組，使用前級真空泵是為了降低羅茨真空泵的排出壓力，由于羅茨真空泵的壓縮比是有限的，所以選擇前級真空泵的抽速是重要的，如右圖表明，羅茨真空泵的最大壓縮比是隨排出壓力而變化的，在高排出壓力下，最大壓縮比最多大3：1，而最高壓縮比是在排出壓力為1到10mbar之間（1mbar＝0.75Torr）可達50:1，甚至更高些。因此，選擇前級泵的抽速，要根據羅茨真空泵的長期工作壓力范圍考慮。例如有一系統用羅茨真空泵機組抽氣，要求在1mbar入口壓力時有600升/秒的抽速，并長期工作，問應選擇多大抽速的前級泵。先假定用30升/秒的前級泵時，壓縮比K＝600：30＝20從上圖查得K＝20時最大排出壓力為30mbar。由此得出，當選用30升/秒前級泵時，在入口壓力低于1.5mbar以下工作是可行的，但高于1.5mbar入口壓力工作時就選用大一些前級泵了。該例中，工作真空度1mbar低于1.5mbar，所以30升/秒的前級泵可以滿足上述真空系統的抽氣要求。另外應當考慮的是，對預抽時間的要求問題，如果正常工作時間遠比預抽時間長，可選較小的前級泵；假如真空室較大，而且要求很快預抽，就要用較大的前級泵，有時為了更好發揮設備的效率，機組裝有較大的預抽泵，在正常工作后停掉它，而用較小的前級泵維持，這樣做是為了節約功率。對羅茨真空泵機組的極限壓力的要求，也是選擇前級泵的必須考慮的，對極限真空度要求較高（達1X10－3Pa～1X10－2Pa壓力）一般選用雙級旋片式油封機械泵或雙級滑閥機械泵作為前級泵。極限真空度要求在（1X10－2Pa～1X10－1Pa）之間可選用單級油封機械泵作為前級泵，極限真空度要求在133～1333Pa之間可選用往復式真空泵或液環式真空泵作為前級泵。當選用往復式或液環式粗真空泵作為羅茨真空泵的前級泵時，前級泵的抽速一般為羅茨真空泵的1/2－1/4，不能太大，否則將使壓縮比過大，造成羅茨真空泵的排氣溫度高而不能正常工作。選用前級泵時還必須考慮被抽氣體中是否有腐蝕性介質，是否含有可凝性氣體，是大量的還是微量的。如果含有腐蝕性氣體，就不能選用油封機械泵，油封機械泵還不適宜抽除含有大量可凝性蒸汽的氣體，否則將會使密封液很快乳化，抽除含有微量可凝性蒸汽的氣體時，也必須采用帶有氣鎮裝置的油封機械泵作為前級泵。為了獲得在低入口壓力（1~100pa）時的高的抽氣速率，可用一臺羅茨真空泵作為另一臺羅茨真空泵的前級泵組成的三級或四級機組，此時羅茨真空泵之間的抽速比一般在2~5之間。通常，選配前級泵的原則如下：1、要求前級泵造成主泵工作所需的預真空條件。2、主泵允許的最大排氣壓力下，前級泵必須將主泵所排出的最大氣體量及時排走，前級泵的抽速須按照該泵在實際入口壓力時的實際抽速。3、兼作預抽泵的前級泵要滿足預抽時間和預抽真空度的要求。（四）、泵的抽氣時間計算

在粗、低真空范圍內，由于設備或系統內表面的放氣量與設備的氣體負荷相比可以忽略不計，因此，在計算抽氣時間時，一般不考慮系統放氣量，簡單的抽氣系統原理圖如下圖。上述系統由真空室、管道和真空泵三部分組成，泵的有效抽速S，名義抽速Sp;真空室的工作壓力P，極限壓力Po;管道流導U。泵的抽速接近常量時的抽氣時間計算：1、系統漏氣量Q0很小可以忽略時，真空設備的壓力從Pi降到P所需時間t,如果流導很大（U>>SP）時，則S≈SP：t=2.3V/S*lg(Pi/P)=V/S*ln(Pi/P)(s秒)如果流導U不可忽略時：1/S=1/SP+1/Ut=2.3V/S*lg(Pi/P)=2.3V*(1/SP+1/U)S*lg(Pi/P)(s秒)2、如果系統漏氣量Q0很大不可以忽略時（這種情況實際不允許的），真空室所能達到的極限壓力P0=Q0/S,真空設備的壓力從Pi降到P所需時間t,如果流導很大（U>>SP）時，則S≈SP：t=2.3V/S*lg(Pi-P0/P-P0)=V/S*ln(Pi-P0/P-P0)(s秒)如果流導U不可忽略時1/S=1/SP+1/Ut=2.3V/(1/SP+1/U)*lg(Pi-P0/P-P0)(s秒)式中:t-抽氣時間（S）;V-真空設備的容積（L）;S-泵的有效抽速（L/S）;SP-泵的名義抽速（L/S）;P-設備經t時間的抽氣后的壓力（Pa）;Pi-設備開始抽氣時的壓力（Pa）;P0-真空室的極限壓力（Pa）;U-管道的流導（Pa）;Q0-空載時，長期抽氣后真空室的氣體負荷（漏氣、材料放氣）三、設備使用條件問題：

1.電力、電壓、頻率。2.冷卻水的量和溫度。3．設備安裝場地和安裝方式。根據設備的使用條件，你必須了解泵在實際使用時的電壓、頻率；水壓和水溫；設備在現場使用是否要防爆；設備是否符合現場的安裝尺寸和條件。這些問題你在選用羅茨真空泵時也是必須要考慮的。第三節羅茨真空泵的安裝和使用安全說明

羅茨泵的殼體及連接管道和附件表面的溫度較高，當人體接觸時可能會造成傷害。泵不得在拆開進氣口蓋或排氣口蓋的情況下運行。如果要對泵的運動部件進行檢查或維護，務必首先完全切斷和鎖定控制電源設備，在操作、起吊、安裝、使用及維修設備時必須嚴格按照正確的處理程序進行。

一、安裝場所：

1．羅茨真空泵應安裝在明亮少塵的建筑物內。2．羅茨真空泵的安裝環境溫度為5～40C°。3．羅茨真空泵周圍須留充分的余地，便于日常檢查、維護保養、拆卸裝配。二、基礎工程：

1．羅茨泵可與前級泵等安裝在同一機架上組成機組后再安裝在混凝土基礎上，大型泵必須單獨安裝，澆灌混凝土基礎。2．根據羅茨真空泵的重量和地基的耐壓力確定混凝土基礎的受壓面積和深度。3．為了在混凝土中埋進基礎螺栓，混凝土基礎澆灌時必須根據地基孔位置留出充分的空穴。4．基礎表面做水平。三、安裝：

1．按底腳孔位置做好木框，將基礎螺栓固定在木框上，放入預留孔中，再在預留孔中澆進混凝土，放置數日，待混凝土硬化后取掉木框。2.將羅茨真空泵放到基礎上，用水平儀校水平，不平部分用金屬墊片墊硬，旋緊基礎螺栓，用水泥將底面縫隙補滿。四、管道安裝：注意事項在管道安裝過程中如有焊渣及其它異物進入泵內會對羅茨泵和前級泵造成嚴重的損害或毀壞，一旦出現類似情況務必對管道和泵進行嚴格清理。1．出氣管道內無任何焊渣、雜質等異物，有足夠的通道能力。2．羅茨真空泵出口至前級泵進氣口的連接管道中須安裝一段彈性軟管，以減少前級泵的振動對羅茨真空泵的影響。羅茨真空泵與前級泵的連接必須按右圖要求，錯誤的連接會造成管內被泵油或水堵住，影響羅茨真空泵的排氣，輕的使泵性能下降，前級管路要有足夠的通道能力，否則也會造成前者影響性能，重者使羅茨真空泵過熱故障，因為過細、過長的前級管路使通道能力降低，使羅茨真空泵排出壓力升高，壓縮比增大而前級泵卻發揮不出原有的抽氣作用。3．為了縮短預抽時間,在一般的系統中，前級泵的進氣口除與羅茨真空泵出口連接外，還可安裝旁通預抽管道及閥門。4．為了防止前級泵停止時的返油或返水（前級泵采用水環真空泵時），在前級泵的進口管道上應安裝放氣閥或逆止閥。5.管道連接法蘭處用O型橡膠密封圈密封，并涂上真空脂，整個真空系統須密封不漏。四、電氣設備安裝：

1)羅茨真空泵只能在規定的入口壓力范圍內工作，當前級泵停止工作前，羅茨真空泵必須停止工作，因此，電器設備必須具有互鎖及必要的自動保護。2)電動機的接線必須使泵的轉向符合箭頭所指方向。3)小泵可直接起動，大泵須裝設降壓起動器。五、使用說明1，起動前的準備工作：1)

打開冷卻水進水閥（如配有冷卻器），檢查冷卻水是否暢通。2)

在泵工作時，齒輪箱及軸承箱內的潤滑油的油位，須在油窗直徑的3/4高度，潤滑油用1號（粘度為46）真空泵油。在泵工作時，軸承箱內（靠電機側）的油會上下波動，這是甩油盤正常工作的表現。3)

凡在下列情況中使用時，必須采取相應的防護措施：

a)吸入氣體中有粉塵或顆粒時，必須在吸氣口前安裝除塵器或過濾器。b)如果吸入氣體中帶有腐蝕性，必須采取中和措施。c)如果吸入氣體中含由少量水蒸汽，所選用的前級泵又為油封機械泵時，為防止真空泵油的被乳化從而影響前級泵及機組的性能，油封機械泵應帶有氣鎮裝置，水蒸汽過多時，必須在機組進氣口前或前級泵進氣口前安裝冷凝器。2，起動程序：

1)起動前級泵。2)打開前級泵預抽管道上的閥門和羅茨真空泵進排氣閥門。3)待系統內的壓力達到羅茨真空泵的允許入口壓力后，將預抽管道上的閥門關閉，再起動羅茨真空泵。如無上述預抽管道則在前級泵抽到羅茨真空泵的允許入口壓力后，即可起動羅茨真空泵。如采用自動控制裝置，起動過程可實現自動方式。3，運轉中的注意點：1)運轉中必須嚴格按照羅茨真空泵的技術規格使用，在正常情況下，羅茨真空泵的入口壓力在1330pa以下，其最高入口壓力應不超過它的允許最高入口壓力。2)注意電動機負荷和泵的各部位溫升情況，在正常運轉情況下，一般泵的最高溫升不得超過40C°，最高溫度不得超過80C°，但由于材料和密封的改進，溫升和最高溫度已突破這一常規。3)運轉中不應有不規則的異常振動和異常噪聲。4)如發現在運轉中有電機過載，溫升過高，聲音異常，振動大等情況時，應立即停機檢查原因，排除故障。3，停機程序：

1)關閉前級油封機械泵氣鎮閥（如前級油封機械泵氣鎮閥在運轉中開著氣鎮）。2)關閉羅茨真空泵進氣閥。3)

先停羅茨真空泵，再停前級真空泵，嚴禁搞錯停機程序。

4)在停前級泵的同時，立即向前級泵進氣口放大氣。5)關閉冷卻水進水閥。6)如需長時間停止使用，或在冬季為防止凍裂，必須將冷卻水套內的剩水放盡。第二節

羅茨真空泵的維修保養和常見故障原因及其消除方法一、維護保養（一）定期檢查：

1．每日檢查：（1），油位檢查：油位過多，使溫度升高，油位過低，造成潤滑不良。（2），溫度檢查：用溫度計檢查各部位溫度。（3），電動機負荷檢查：用功率表或電流、電壓表測量電動機負荷。2．每月檢查：聯軸器彈性體或三角膠帶的張力。3．每季檢查；齒輪箱內潤滑油是否變質。4．每半年檢查：（1），前蓋軸承箱內潤滑油是否變質。（2），密封是否損壞。5．每一年檢查：（1），軸承是否磨損。（2），活塞環及活塞環襯套是否磨損。（3），齒輪微量程度的磨損對轉子正常工作是否產生影響，是否需要調整。二、故障原因及其消除方法

故障

原因

消除方法

極限壓力達不到

1，管道、系統漏氣2，泵部分漏氣3，前級泵極限壓力下降4，潤滑油太臟或牌號不對5，油封磨損1，系統檢漏2，對泵檢漏3，修理或更換前級泵4，調換潤滑油5，調換油封抽速不足1，管道通道能力不夠2，前級泵抽速下降1，增大管道通道能力2，修理或更換前級泵電動機過載1，入口壓力過高2，轉子端面與端蓋單面接觸3，前級泵返油進羅茨真空泵泵腔1，調整、控制入口壓力2，調整轉子端面間隙3，裝置防返油設備過熱1，選擇的前級泵抽速不夠，造成壓縮比過大2，入口壓力過高3，冷卻不良4，齒輪箱潤滑油過多5，轉子與泵殼接觸6，齒輪、軸承、油封潤滑不良1，重新選用前級泵2，調整、控制入口壓力3，暢通、加大冷卻水4，調整油量5，修整6，保證油量適當，潤滑良好聲音異常1，裝配不良2，導向齒輪與轉子位置偏移，使轉子相碰3，入口壓力過高4，過載或潤滑不良造成對齒輪的損傷5，軸承磨損1，重裝2，調整位置、保證間隙3，調整、控制入口壓力4，調換齒輪5，調換軸承軸承、齒輪早期磨損嚴重1，潤滑油不良2，潤滑油不足1，調換潤滑油2，補充潤滑油羅茨真空泵的作用就是從真空室中抽除氣體分子，降低真空室內的氣體壓力，使之達到要求的真空度。概括地講從大氣到極高真空有一個很大的范圍，至今為止還沒有一種真空系統能覆蓋這個范圍。因此，為達到不同產品的工藝指標、工作效率和設備工作壽命要求、不同的真空區段需要選擇不同的真空系統配置。為達到最佳配置，

選擇真空系統時，應考慮下述各點：一、

被抽氣體種類與抽氣量檢查確定工藝要求的抽氣種類與抽氣量。因為如果被抽氣體種類與泵內液體發生反應，羅茨真空泵系統將被污染。同時必須考慮確定合適的排氣時間與抽氣過程中產生的氣體量。二、

真空度真空度是決定產品采用何種結構,真空度是有表壓及絕對壓力這兩種讀數。絕對壓力表示讀數是絕對值，即讀數愈靠近'0'，真空度愈高。但反觀表壓，愈接近760mmhɡ即表示真空度愈高，假若你所要求的絕對壓力(極限真空)是靠近'0'，那么只有真空泵才可以滿足這個需求，但假若需求是靠近1bar(即大

氣壓力)，那么便可以選用羅茨風機或離心風機來滿足這個需求。三、確定工作羅茨真空范圍首先必須檢查確定每一種工藝要求的真空度。因為每一種工藝都有其適應的真空度范圍，必須認真研究確定適合這樣工藝的真空是怎樣的。四、真空容積檢查確定達到要求的真空度所需要的時間、真空管道的流阻，泄漏。考慮達到要求真空度后在一定工藝要求條件下維持真空需