液環(huán)式真空泵機(jī)組是一種粗真空泵，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、礦山、電力、輕工、醫(yī)藥、食品和一般行業(yè)。它是的基礎(chǔ)產(chǎn)品，直接影響成套真空設(shè)備的性能和質(zhì)量。通過資料調(diào)查和實(shí)際調(diào)研，對(duì)國內(nèi)外液環(huán)式真空泵的發(fā)展進(jìn)行了全面的描述和分析。分析了液環(huán)式真空泵的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確認(rèn)了研究液環(huán)式真空泵的必要性。
通過深入分析可知，決定液環(huán)式真空泵性能和結(jié)構(gòu)的參數(shù)有:葉輪半徑R、葉輪傳動(dòng)比V、偏心率E、葉輪葉片數(shù)Z、葉輪寬度B、葉片傾角、葉輪浸沒度H、葉輪轉(zhuǎn)速N、抽速和極壓等。吸、排氣口的形狀和位置、葉片出口角β和圓周速度U對(duì)液環(huán)式真空泵的性能有很大影響。
葉輪設(shè)計(jì)是一個(gè)普遍性的問題。通過比較徑向葉輪、切向葉輪和彎曲葉輪的外形設(shè)計(jì)，彎曲葉輪結(jié)構(gòu)合理，可壓縮性好，效率高。但通過對(duì)各種葉輪的比較，徑向葉輪和曲面葉輪的應(yīng)力應(yīng)變值較大，這是由其結(jié)構(gòu)決定的。在葉輪的設(shè)計(jì)中，不僅要考慮其形狀特征的影響，還要考慮強(qiáng)度和制造問題。
液環(huán)式真空泵機(jī)組的流動(dòng)過程比普通葉片泵復(fù)雜得多。本文考慮到液環(huán)式真空泵葉輪在一次旋轉(zhuǎn)中各處受力不同的復(fù)雜性，將葉輪的一個(gè)循環(huán)分為入口區(qū)、壓縮區(qū)、排氣區(qū)和死區(qū)。根據(jù)各區(qū)域壓力的不同，尋求這種有規(guī)律的變力來分析葉輪的強(qiáng)度。從應(yīng)力、應(yīng)變和位移圖分析可以看出，由于葉輪上壓力分布不均勻，壓縮區(qū)的應(yīng)力和應(yīng)變出現(xiàn)更大值，但無論哪種葉輪，其應(yīng)力和應(yīng)變都在允許范圍內(nèi)。需要注意的是，當(dāng)轉(zhuǎn)速高、壓力大時(shí)，需要考慮液環(huán)的反作用效應(yīng)；另外，葉輪上的葉片隨著葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)始終處于交替狀態(tài)，也要考慮其疲勞的影響。