泵如果帶溢流閥,就能與前級泵同時(shí)起動(dòng),并可以在任何入口壓力下連續(xù)工作。這種羅茨泵的溢流閥在壓差超過某一規(guī)定值時(shí)會(huì)自動(dòng)開啟, 將入口和出口接通,可以有效防止泵的過載而不影響泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此, 溢流閥壓差的定義是羅茨泵的溢流閥開啟時(shí)閥上、下二側(cè)的壓力的差值,并在此壓差下無故障運(yùn)轉(zhuǎn)1h。有必要指出,過去有一種誤解,認(rèn)為溢流閥的作用只是防止泵過載,同時(shí)還增加了額外的功率消耗。實(shí)際上這種觀點(diǎn)是片面的,帶溢流閥羅茨泵的最大優(yōu)點(diǎn)是擴(kuò)展了泵的工作區(qū)間,它覆蓋了從大氣壓到1022 Pa 之間的寬廣的壓力范圍,并可以有效縮短真空系統(tǒng)在低真空下的抽氣時(shí)間(30%～50%)。圖1表示了帶溢流閥羅茨泵在低真空范圍內(nèi)所增加的抽速。

A1前級泵抽速曲線　B1羅茨泵抽速曲級(1300Pa啟動(dòng)) 　C+B1帶溢流閥羅茨泵抽速曲線　D1由于溢流閥而增加的抽速

圖1　羅茨泵抽速曲線

       溢流閥閥如在規(guī)定壓差下不能正常開啟,則將嚴(yán)重影響羅茨泵在低真空范圍的工作,而開啟后不能順利關(guān)閉,又會(huì)導(dǎo)致羅茨泵在中真空區(qū)域內(nèi)的性能異常,這種情況時(shí)有發(fā)生。因此必須對帶溢流閥羅茨泵的溢流閥壓差進(jìn)行檢測。鑒于國內(nèi)外目前尚無溢流閥壓差試驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn), 我們提出如下測試裝置和試驗(yàn)方法。

測試裝置: (見圖2)

測量程序:

        溢流閥閥壓差是對空氣而言,羅茨泵和前級泵應(yīng)處于室溫中,在試驗(yàn)時(shí)羅茨泵和前級泵應(yīng)同時(shí)起動(dòng),并在極限壓力下至少運(yùn)轉(zhuǎn)0.5h。通過微調(diào)閥向羅茨泵的試驗(yàn)罩內(nèi)緩慢放入空氣,在羅茨泵的入口側(cè)與前級真空側(cè)產(chǎn)生一個(gè)壓力差。當(dāng)壓差到達(dá)某一值時(shí),羅茨泵的入口壓力突然升高,表示溢流閥已開啟,這時(shí)的壓差即為溢流閥壓差,在此壓差下泵必須保證無故障運(yùn)轉(zhuǎn)1h。

       溢流閥閥(羅茨泵出口與入口)的壓差達(dá)到某規(guī)定值時(shí),溢流閥開啟,這時(shí)入口壓力再繼續(xù)增加, 溢流閥壓差則不再升高。當(dāng)然溢流閥的流導(dǎo)應(yīng)足夠大,以保證溢流閥壓差在一定的入口壓力范圍內(nèi)保持不變。

11 羅茨泵試驗(yàn)罩　2、3真空計(jì)　41前級試驗(yàn)罩　51微調(diào)閥　61羅茨泵　71前級泵(滑閥泵或旋片泵)

圖2　溢流閥壓差測試裝置示意圖

      前面提到帶溢流閥羅茨泵可以在任何入口壓力下連續(xù)工作,但實(shí)際上羅茨泵不可能在溢流閥打開的情況下長期工作,所以只要能保證羅茨泵與前級泵能同時(shí)起動(dòng),并在溢流閥壓差下運(yùn)轉(zhuǎn)1h,不發(fā)生故障即可。

       值得注意的是,不能以為羅茨泵有了溢流閥就萬無一失,由于意外的原因可能導(dǎo)致溢流閥失靈。如不能正常開啟,則羅茨泵可能超載,導(dǎo)致泵發(fā)熱卡死和損壞電機(jī); 如不能完全關(guān)閉,則將影響羅茨泵的入口壓力和抽速。屬于設(shè)計(jì)、加工和安裝的問題是阻尼塊過長,彈簧過硬,卡住閥芯,不能正常開啟和關(guān)閉;屬于使用的問題是粉塵和臟物粘住閥芯或是銹(腐)蝕,使閥不能開啟和關(guān)閉。

       還有一個(gè)問題必須注意,萬一阻尼塊失去阻尼作用,則在溢流閥開啟后會(huì)產(chǎn)生連續(xù)不斷的跳動(dòng), 發(fā)出清脆的撞擊噪聲,并導(dǎo)致壓力和抽速的波動(dòng),使羅泵不能正常工作。由于帶溢流閥的羅茨泵能顯著縮短真空系統(tǒng)低真空范圍的抽氣時(shí)間,給用戶帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益,而且運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠, 因此目前帶溢流閥羅茨泵在整個(gè)羅茨泵的需求中已占有極其重要的地位。現(xiàn)行羅茨泵標(biāo)準(zhǔn)還沒有將溢流閥的有關(guān)指標(biāo)和試驗(yàn)方法列入其中,因此應(yīng)盡快規(guī)定不帶溢流閥的羅茨泵考核最大允許壓差,帶溢流閥的羅茨泵考核溢流閥壓差。溢流閥壓差參照國外有關(guān)資料和國內(nèi)實(shí)際情況, 建議按表1 選取。