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PLC与变频器在真空抽气系统中的应用

机械管理开发 2024年第5期39卷 318-320,323页

作者：张安洁张宝夫台州职业技术学院浙江台州318000

分析了真空抽气系统的运行特性,根据罗茨泵抽气系统的入口压力与电机转速的关系,设计了一个PLC与变频器在真空抽气系统的应用项目。该项目采用PLC的模拟量输入采集压力传感器的信号,模拟量输出控制变频器的输入电流,从而调节电机的转速... 详细信息

分析了真空抽气系统的运行特性,根据罗茨泵抽气系统的入口压力与电机转速的关系,设计了一个PLC与变频器在真空抽气系统的应用项目。该项目采用PLC的模拟量输入采集压力传感器的信号,模拟量输出控制变频器的输入电流,从而调节电机的转速,通过项目的硬件组态、参数设置、PLC程序设计与调试,实现了项目的控制功能。

关键词：罗茨泵真空抽气系统变频器 PLC

基于罗茨泵平均理论流量的转子容积利用系数反求法

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机械传动 2022年第6期46卷 73-77页

作者：肖荣和李玉龙厦门烟草工业有限责任公司福建厦门361000 宿迁学院机电工程学院江苏宿迁223800

为简单高效推导出泵用罗茨转子的容积利用系数,基于容积利用系数与平均理论流量间的因果关系,巧妙地提出了一种容积利用系数的反求方法;分析了有无余隙的两种轮廓构造对容积利用系数的不同影响。结果表明,由“果”(即平均理论流量)到“... 详细信息

为简单高效推导出泵用罗茨转子的容积利用系数,基于容积利用系数与平均理论流量间的因果关系,巧妙地提出了一种容积利用系数的反求方法;分析了有无余隙的两种轮廓构造对容积利用系数的不同影响。结果表明,由“果”(即平均理论流量)到“因”(即容积利用系数)的反求方法简单高效,结果准确可靠,通用性普适性强;有余隙的轮廓构造利于实现容积利用系数的最大化;共轭轮廓的曲线类型通过控制轮廓系数的上限取值,对形状系数及其容积利用系数的间接影响较大;容积利用系数可简化为形状系数的单变量函数,轮廓系数给定下的共轭轮廓曲线类型对容积利用系数的影响甚微。研究结果为转子泵诸如容积利用系数及轮廓特征的其他计算提供了一种新思路与新方法。

关键词：罗茨泵容积利用系数平均理论流量因果关系反求法形状系数轮廓系数

回流槽结构对罗茨泵内部流动及噪声特性影响研究

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回流槽结构对罗茨泵内部流动及噪声特性影响研究

作者：邢文帅江苏大学

学位级别：硕士

罗茨泵是一种双转子容积式泵,具有结构简单、易损件少、动力平衡性好、高转速运行、容积效率高、以及强制输送等特征。因此,罗茨泵广泛应用于电力、冶炼、石油、化工等领域大抽速工作场合。此外,由于罗茨泵真空度大的特点,可以用于大抽... 详细信息

罗茨泵是一种双转子容积式泵,具有结构简单、易损件少、动力平衡性好、高转速运行、容积效率高、以及强制输送等特征。因此,罗茨泵广泛应用于电力、冶炼、石油、化工等领域大抽速工作场合。此外,由于罗茨泵真空度大的特点,可以用于大抽速工作场合,因此罗茨泵可作为救援车上的核心抽吸动力装备。但罗茨泵存在转子设计建模流程繁琐、排气口压力脉动大、噪声高等问题。据此,本文针对转子型线建模、压力脉动、噪声等问题进行了相关研究工作,主要内容如下:(1)通过MATLAB软件基于罗茨转子型线方程对常用转子型线进行参数化集成,将传统的测绘或三维软件手动输入参数方程简化为模块计算并对转子的啮合情况进行分析,提高转子型线建模、优化的速度和准确性。输出的点文件可在UG等三维软件对转子进行快速建模。基于Workbench平台对生成的罗茨转子进行模态分析和临界转速计算,对转子特性进行研究。分析了对转子前六阶的固有频率、振动形态和振幅,计算所得转子的一阶固有频率为144.97Hz,远高于其基频80Hz,在工况转速下不会发生低频振动;计算转子的临界转速为9375r/min,远远大于工作转速,符合动力学设计要求。(2)采用Pumplinx对罗茨泵进行全流场数值计算,分别探究了矩形槽和弧形槽结构对罗茨泵内部流场的影响,尤其对出口压力脉动和流量的影响;其中,矩形槽控制角度和厚度两个参数,弧形槽控制贝塞尔曲线关键点坐标。结果表明不同回流槽结构均对进口一侧流态改善效果不明显,但可以很好地降低排气压力脉动、流量脉动以及排气段涡流。矩形槽对压力及流量脉动优化效果优于弧形槽,但流量损失高于弧形槽。(3)通过Tecplot软件对比了Q准则和Omega准则在表征罗茨泵内流场涡结构时的利弊,对于罗茨泵而言,Omega准则对强弱涡的获取更完整、清晰、连续。本文研究结果可为研究罗茨泵气流脉动、涡流分析和壳体结构设计优化提供依据。在罗茨泵中,使用Omega准则时,ε取0.001时获取涡流的效果较好,获取得到的罗茨泵涡流产生部位主要在于转子边缘以及出口段;添加回流槽后,在出口侧大型涡的数量减少,但在回流槽处,小型涡流增加,整体而言,涡情况有较大改善。(4)通过Actran软件对罗茨泵气动噪声进行分析,从管道气动噪声和气动噪声远场辐射两个方面进行研究,并与优化模型进行对比。发现罗茨泵气动噪声具有明显的偶极子特性,噪声峰值在基频和倍频处,低频呈现离散性,中高频存在宽谱性;回流槽结构对气动噪声的优化效果在中高频处更好,主要改善涡流噪声。(5)通过搭建试验平台对罗茨泵进行性能测试,主要对罗茨泵的流量、排气温度、进气压力、轴功率、振动和噪声等参数进行了监测。其中对排气温度、轴功率的数值模拟,理论计算和试验测试数据进行对比分析,误差范围不大,验证了模拟的准确性。对噪声、振动数据进行采集并进行分析,对比了不同转速下,不同真空度对振动强度的影响。

关键词：罗茨泵回流槽压力脉动涡流气动噪声

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椭圆旋轮线型罗茨泵转子型线设计

轻工机械 2022年第4期40卷 34-39页

作者：贲晨阳何雪明刘振超江南大学机械工程学院江苏无锡214122 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室江苏无锡214122

为提高罗茨泵的性能,课题组提出了椭圆旋轮线构成的转子型线,得到了罗茨泵椭圆旋轮线型转子型线的数学模型。分析了椭圆率对转子型线形状的影响,并推导了转子型线的根切条件;然后以容积效率为性能参数对转子型线进行分析研究。结果表明... 详细信息

为提高罗茨泵的性能,课题组提出了椭圆旋轮线构成的转子型线,得到了罗茨泵椭圆旋轮线型转子型线的数学模型。分析了椭圆率对转子型线形状的影响,并推导了转子型线的根切条件;然后以容积效率为性能参数对转子型线进行分析研究。结果表明:转子型线的椭圆率越小,容积效率越大;当椭圆率为0.4时,容积效率为0.6656,比传统摆线型转子型线提高了23.09%,比圆弧型转子型线提高了8.07%。椭圆旋轮线型转子型线性能更好。

关键词：罗茨泵转子型线椭圆旋轮线型容积效率

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基于共轭曲线的罗茨泵转子渐开线型线设计

机械工程师 2022年第11期 121-123页

作者：薛海燕陆祖鑫杜海宁甘肃彦皓工程技术有限公司兰州730000

介绍了罗茨泵渐开线转子型线设计分析及求解过程。通过渐开线转子型线分析,首先设计转子1/8部分对应的渐开线及销齿圆弧型线,然后根据共轭曲线的特性求解获得已知曲线对应1/8的共轭曲线,并根据对称性获得整个转子渐开线型线。设计发现... 详细信息

介绍了罗茨泵渐开线转子型线设计分析及求解过程。通过渐开线转子型线分析,首先设计转子1/8部分对应的渐开线及销齿圆弧型线,然后根据共轭曲线的特性求解获得已知曲线对应1/8的共轭曲线,并根据对称性获得整个转子渐开线型线。设计发现以共轭曲线求解罗茨泵的型线更为简单、有效和直观。

关键词：罗茨泵型线共轭渐开线

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罗茨泵

真空 1983年第1期 51-56+63页

作者：姚民生

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罗茨泵圆弧转子型线研究

真空 1990年第1期27卷 32-39页

作者：秦丽秋刘玉岱东北工学院

本文提出了两种罗茨泵圆弧转子型线：其一，转子峰形为圆弧，谷形为其共轭曲线；其二，转子谷形为圆弧，而其峰形为它的共轭曲线。文中分析了两叶、三叶和四叶罗茨泵转子情况，提供了转子啮合的几何关系式：给出了转子理论型线和实际... 详细信息

本文提出了两种罗茨泵圆弧转子型线：其一，转子峰形为圆弧，谷形为其共轭曲线；其二，转子谷形为圆弧，而其峰形为它的共轭曲线。文中分析了两叶、三叶和四叶罗茨泵转子情况，提供了转子啮合的几何关系式：给出了转子理论型线和实际型线的解析方程式；推算出容积利用系数的关系式；并通过电算给出了 λ＝ｆ（Ｒｍ／Ｒ）的关系表及参数选择范围。

关键词：圆弧转子型线容积利用系数罗茨泵真空泵

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罗茨泵主要性能指标与转子型线加工误差

真空 2003年第2期40卷 57-59页

作者：金建华王西龙陈顺良浙江真空设备集团有限公司浙江台州318000

介绍了罗茨泵主要性能指标——零流量压缩比和最大允许压差与罗茨泵转子型线加工误差的关系,分析了机械仿形刨削加工中各种主要误差的形成原因和解决方法,提出了建议。

关键词：罗茨泵转子型线加工误差

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罗茨泵用高能渐开线新型转子的型线研究

机床与液压 2020年第4期48卷 64-66,70页

作者：李玉龙宿迁学院机电工程学院

为兼顾罗茨泵的高容积利用率、高容积效率、无闭气现象等性能的需要,提出一款具有密封用隆八字顶的渐开线转子型线。基于具有最大形状系数的渐开线转子型线,构建顶同心圆弧、减重八字弧、主渐开线、谷部避让圆弧组成的新型转子型线;给... 详细信息

为兼顾罗茨泵的高容积利用率、高容积效率、无闭气现象等性能的需要,提出一款具有密封用隆八字顶的渐开线转子型线。基于具有最大形状系数的渐开线转子型线,构建顶同心圆弧、减重八字弧、主渐开线、谷部避让圆弧组成的新型转子型线;给出主渐开线最简单的参数化方程;并就新型转子型线的最大形状系数等进行实例运算和分析。结果表明:2叶、3叶新型转子隆八字半角1°~6°间的最大形状系数分别增效3. 45%~7. 99%、4. 55%~10. 54%,叶数越多和隆半角越小,增效越突出;给出的新型转子形状系数线性拟合方程的误差,2叶的小于0. 02%,3叶的小于0. 4%,精度极高,均可直接采用;八字顶能有效控制径向泄漏,提高容积效率;八字顶和谷避让圆弧结构简单、易加工。研究结果为罗茨泵其他型线的增效设计,提供一种新方法。

关键词：罗茨泵新型转子型线最大形状系数