罗茨真空泵壳体、罗茨真空泵及其工作方法与流程

本公开属于真空泵，具体涉及一种罗茨真空泵壳体、罗茨真空泵及其工作方法。

背景技术：

1、罗茨真空泵作为回转式真空泵，在较强压强范围内具有较大抽速、快速启动等优点，被广泛应用于矿业、炼油、化工以及化学与环境保护等多个领域。

2、在罗茨真空泵的运行机制中，转子与转子、转子与泵壳以及转子与端盖之间的间隙是其固有结构特征。随着泵运转时罗茨转子的持续旋转动作，出口侧的压力逐步提升，形成压力较高的区域。这个高压区的形成导致一部分压缩后的气体通过上述间隙渗透至低压区，这一现象称为“泄漏流”。由于经过压缩的泄漏气体温度较高，它们在流向低压区的过程中会对其经过的气体进行加热，导致进气体积膨胀。这种效应使得泵的体积效率降低，质量流量减小。并且，在转子旋转过程中，随着出口气体压力的累积，出口区域会出现显著的气流回流冲击和脉动，这不仅影响泵的平稳运作，也限制了其在各种应用中的性能潜力。

3、因此，转子与壳体内壁间隙处的泄漏流及泵出口位置因压差不平衡所引起的回流冲击对罗茨真空泵的效率和稳定性有着显著的影响。

技术实现思路

1、本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种罗茨真空泵壳体、罗茨真空泵及其工作方法。

2、本公开的一方面，提出一种罗茨真空泵壳体，所述罗茨真空泵壳体具有左腔室与右腔室；其中，

3、所述左腔室与所述右腔室的内壁面上均设置有沿壳体轴线方向分布的多个周向槽，所述周向槽自壳体的顶壁向底壁延伸；

4、在返流流体流动至转子叶顶附近时，所述返流流体沿所述周向槽被抽吸至低压区，随所述转子转动过程中进行重复增压，形成喷射流。

5、可选地，所述多个周向槽自所述壳体的泵进口向所述壳体的泵出口方向倾斜设置。

6、可选地，所述周向槽的倾斜方向与壳体的高度方向夹角小于90°。

7、可选地，所述周向槽的两端分别与所述壳体的泵进口、泵出口相连通。

8、可选地，在所述壳体顶壁内侧沿其轴线方向设置有进气通道，所述进气通道与所述壳体的泵进口相连通，所述周向槽的其中一端与所述进气通道连通；

9、在所述壳体底壁内侧且沿其轴线方向设置有排气通道，所述排气通道与所述壳体的泵出口相连通，所述周向槽的另外一端与所述排气通道连通。

10、可选地，所述左腔室中的多个周向槽与所述右腔室中的多个周向槽沿壳体的轴向中心线对称设置。

11、可选地，所述周向槽的宽度为所述壳体内部直径的0.05％～15％；和/或，

12、所述周向槽的深度为所述壳体内部直径的0.2％～16.7％；和/或，

13、壳体的前端盖板与靠近壳体前端盖板的周向槽的距离为壳体内部直径的0.05％～20％；和/或

14、壳体的后端盖板与靠近壳体后端盖板的周向槽的距离为壳体内部直径的0.05％～20％。

15、可选地，所述周向槽的表面设置有减摩涂层。

16、本公开的另一方面，提出一种罗茨真空泵，所述罗茨真空泵包括：左转子、右转子以及壳体，所述壳体采用前文记载的罗茨真空泵壳体；其中，

17、所述左转子位于所述壳体内的左腔室中，在所述左腔室内壁面上设置有沿壳体轴线方向分布的多个左周向槽，所述左转子与多个左周向槽相对应；

18、所述右转子位于所述壳体内的右腔室中，在所述右腔室内壁面上设置有沿壳体轴线方向分布的多个右周向槽，所述右转子与多个右周向槽相对应。

19、本公开的另一方面，提出一种前文记载的罗茨真空泵的工作方法，所述工作方法包括：

20、左转子、右转子在各自的旋转轴的带动下沿相反方向旋转，气体由泵进口流入壳体内的左腔室和右腔室；

21、在气体随着左转子和右转子旋转过程中，当返流流体流动至左转子和右转子叶顶附近时，所述返流流体沿所述左周向槽和右周向槽被抽吸至低压区，随所述左转子和右转子转动过程中进行重复增压，形成喷射流；

22、在气体经历吸入、位移过程后，气体在与泵出口接通过程中，临近泵出口位置的气体通过所述左周向槽和右周向槽提前与泵出口气体接触，以使压缩过程之前的气体与泵出口气体压力达到预平衡；

23、气体由泵出口排出。

24、本公开提出一种罗茨真空泵壳体、罗茨真空泵及其工作方法。罗茨真空泵壳体具有左腔室与右腔室；其中，左腔室与右腔室的内壁面上均设置有沿壳体轴线方向分布的多个周向槽；在返流流体流动至转子叶顶附近时，所述返流流体沿所述周向槽被抽吸至低压区，随所述转子转动过程中进行重复增压，形成喷射流。本公开基于周向槽的抽吸-喷射循环过程能够抑制转子与壳体间的径向泄漏流，同时，基于该周向槽的设置还能够增加返流流体的返流路径长度，从而提高泄漏流的阻力。

技术特征：

1.一种罗茨真空泵壳体，其特征在于，所述罗茨真空泵壳体具有左腔室与右腔室；其中，

2.根据权利要求1所述的罗茨真空泵壳体，其特征在于，所述多个周向槽自所述壳体的泵进口向所述壳体的泵出口方向倾斜设置。

3.根据权利要求2所述的罗茨真空泵壳体，其特征在于，所述周向槽的倾斜方向与壳体的高度方向夹角小于90°。

4.根据权利要求1所述的罗茨真空泵壳体，其特征在于，所述周向槽的两端分别与所述壳体的泵进口、泵出口相连通。

5.根据权利要求4所述的罗茨真空泵壳体，其特征在于，在所述壳体顶壁内侧沿其轴线方向设置有进气通道，所述进气通道与所述壳体的泵进口相连通，所述周向槽的其中一端与所述进气通道相连通；

6.根据权利要求1所述的罗茨真空泵壳体，其特征在于，所述左腔室中的多个周向槽与所述右腔室中的多个周向槽沿壳体的轴向中心线对称设置。

7.根据权利要求1至6任一项所述的罗茨真空泵壳体，其特征在于，所述周向槽的宽度为所述壳体内部直径的0.05％～15％；和/或，

8.根据权利要求1至6任一项所述的罗茨真空泵壳体，其特征在于，所述周向槽的表面设置有减摩涂层。

9.一种罗茨真空泵，其特征在于，所述罗茨真空泵包括：左转子、右转子以及壳体，所述壳体采用权利要求1至8任一项所述的罗茨真空泵壳体；其中，

10.一种如权利要求9所述的罗茨真空泵的工作方法，其特征在于，所述工作方法包括：

技术总结
本公开提出一种罗茨真空泵壳体、罗茨真空泵及其工作方法，属于真空泵技术领域。罗茨真空泵壳体具有左腔室与右腔室；左腔室与右腔室的内壁面上均设置有沿壳体轴线方向分布的多个周向槽，所述周向槽自壳体的顶壁向底壁延伸；在返流流体流动至转子叶顶附近时，所述返流流体沿所述周向槽被抽吸至低压区，随所述转子转动过程中进行重复增压，形成喷射流。本公开基于周向槽的抽吸‑喷射循环过程能够抑制转子与壳体间的径向泄漏流，同时，基于该周向槽还能够增加返流流体的返流路径长度，从而提高泄漏流的阻力。

技术研发人员：雷晓宏,雷晓波,冯伟,孟庆,马振国
受保护的技术使用者：陕西通嘉宏盛科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/9