羅茨泵以抽速作為主性能考核指標(biāo)不夠確切, 它不能真實(shí)反映羅茨真空泵的質(zhì)量水平,建議以零流量壓縮比作為考核羅茨泵抽氣能力的性能指標(biāo)。

　　羅茨泵的抽速和零流量壓縮比從表面看, 是二種截然不同的概念, 似乎是絲毫沒(méi)有關(guān)系的二項(xiàng)性能指標(biāo)。但實(shí)際上它們不但同樣是表示羅茨泵抽氣能力的性能指標(biāo), 而且相互之間有非常密切的關(guān)系。零流量壓縮比與抽速相比更能真實(shí)反映羅茨泵的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量, 并在測(cè)試和應(yīng)用上更有無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn), 因此我們認(rèn)為應(yīng)該以零流量壓縮比作為羅茨泵抽氣能力的考核指標(biāo)。

　　一般羅茨泵必須與前級(jí)泵匹配才能工作, 因此它的抽速與前級(jí)泵密切相關(guān)。羅茨泵與液環(huán)泵、旋片泵、滑閥泵、活塞泵⋯⋯等可以組成各式各樣的真空機(jī)組, 而且可以根據(jù)不同的需要,采用各種配比, 這樣組成的真空機(jī)組也就有了不同的極限壓力和抽速。因此所謂的羅茨泵抽速, 實(shí)際是真空機(jī)組的抽速。它在很大程度上取決于前級(jí)泵的種類(lèi)和大小, 也就是前級(jí)泵的極限壓力和抽速。在“羅茨真空泵產(chǎn)品質(zhì)量分等”標(biāo)準(zhǔn)中雖然規(guī)定了前級(jí)泵的型號(hào), 但由于前級(jí)泵( 旋片泵、滑閥泵) 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定, 泵的幾何抽速為( 1. 1～1. 2) 名義抽速, 因而抽速測(cè)量誤差僅此一項(xiàng)就達(dá)2%。

　　環(huán)境溫度的變化不可避免地也將對(duì)抽速測(cè)量帶來(lái)影響, 尤其是真空度較高時(shí), 它是通過(guò)影響前級(jí)泵的真空度, 間接影響抽速。這一點(diǎn)在作者前一篇文章“羅茨真空泵性能考核指標(biāo)——極限壓力的探討”已有詳述 。“羅茨真空泵產(chǎn)品質(zhì)量分等”標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了考核抽速時(shí)必須配用“羅茨真空泵”標(biāo)準(zhǔn)中推薦的前級(jí)泵, 這對(duì)于ZJ-300 和它以下的羅茨泵問(wèn)題不大, 而對(duì)ZJ-600 和它以上的羅茨泵則就問(wèn)題大了。其一是標(biāo)準(zhǔn)所推薦的前級(jí)泵, 既有羅茨泵, 又有旋片( 滑閥) 泵, 它并不一定是用戶(hù)需要的, 僅僅是為了測(cè)量抽速, 必須專(zhuān)門(mén)為此設(shè)計(jì)制造一套真空機(jī)組, 甚至是一套很復(fù)雜的機(jī)組。例如測(cè)試一臺(tái)ZJ-10000 羅茨泵, 它所配用的前級(jí)泵就有ZJ-2500、ZJ-600 和H-150 泵, 另一方面這樣配套起來(lái)的機(jī)組只能測(cè)試極限壓力和抽速, 不能測(cè)最大允許壓差和零流量壓縮比曲線(xiàn), 因?yàn)樽鳛榍凹?jí)泵的羅茨泵承受不了測(cè)試時(shí)所產(chǎn)生的壓差。這樣, 為了測(cè)試最大允許壓差和零流量壓縮比曲線(xiàn), 又必須另配前級(jí)泵, 制造另一套機(jī)組, 這是羅茨泵的生產(chǎn)廠(chǎng)最不希望的。

　　DIN28426 旋轉(zhuǎn)真空泵驗(yàn)收規(guī)則, 第二部分: 中真空范圍的機(jī)械增壓真空泵( 羅茨真空泵)標(biāo)準(zhǔn)中, 有關(guān)抽速測(cè)量的標(biāo)題就是“機(jī)械增壓真空泵和前級(jí)真空泵機(jī)組抽速的測(cè)定”,并特別指出, 有關(guān)單只機(jī)械增壓泵抽速的測(cè)量不屬于本驗(yàn)收規(guī)則的范圍。真空技術(shù)網(wǎng)(http://bjjyhsfdc.com/)認(rèn)為這就充分說(shuō)明該標(biāo)準(zhǔn)所測(cè)的抽速并不是羅茨泵本身的抽速, 而是羅茨泵機(jī)組的抽速。

　　綜上所述, 很清楚的說(shuō)明了“羅茨真空泵”標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定所測(cè)的抽速, 并不能完整準(zhǔn)確反映羅茨泵的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量, 建議取消抽速這一性能指標(biāo)的考核。

　　真正反映羅茨泵本身抽氣能力和設(shè)計(jì)制造質(zhì)量的性能指標(biāo)是零流量壓縮比, 它是零流量時(shí)前級(jí)壓力與入口壓力之比。壓縮比的大小反映了羅茨泵由排出口返回到入口氣體的多少, 也就是抽氣效率的高低。零流量壓縮比的最大值Komax 即可用來(lái)衡量羅茨泵抽氣能力的大小。零流量壓縮比從羅茨泵本身, 也就是從設(shè)計(jì)制造角度來(lái)說(shuō), 它取決于羅茨泵轉(zhuǎn)子型線(xiàn)的設(shè)計(jì)、加工和泵的裝配, 也就是說(shuō)取決于轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子與泵體、轉(zhuǎn)子與側(cè)蓋之間的間隙。良好的轉(zhuǎn)子型線(xiàn)可以使轉(zhuǎn)子在嚙合過(guò)程中保持均勻的間隙, 從而使我們有可能在保證連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)最大允許壓差的條件下, 選取較小的間隙, 以使Komax有較大值。轉(zhuǎn)子表面的粗糙度也會(huì)使低壓下的壓縮比有所損失, 因?yàn)檗D(zhuǎn)子表面在高壓側(cè)吸附的氣體在轉(zhuǎn)到低壓側(cè)時(shí)將釋放一部分。零流量壓縮比從測(cè)試角度來(lái)說(shuō), 它取決于前級(jí)壓力和氣體種類(lèi)。標(biāo)準(zhǔn)已規(guī)定了測(cè)試氣體為非可凝性氣體, 一般指空氣, 因而零流量壓縮比的測(cè)試就完全取決于前級(jí)壓力了。零流量壓縮比的測(cè)試一般從10Pa( 前級(jí)壓力) 開(kāi)始, 因此對(duì)前級(jí)泵的極限壓力要求不高, 即使是單級(jí)旋片(滑閥) 泵也能滿(mǎn)足要求。至于對(duì)前級(jí)泵抽速也無(wú)嚴(yán)格的要求, 一般在羅茨泵與前級(jí)泵常用的配比范圍內(nèi)均可。對(duì)于大抽速羅茨泵, 這個(gè)配比可以取得更大些, 因?yàn)榍凹?jí)泵抽速大小僅僅影響測(cè)試時(shí)向前級(jí)管道上的測(cè)試罩內(nèi)摻氣的多少, 對(duì)零流量壓縮比沒(méi)有影響。

　　零流量壓縮比的最大優(yōu)點(diǎn)是, 在得出了羅茨泵的零流量壓縮比—— 前級(jí)壓力曲線(xiàn)以后, 可以根據(jù)所選配的前級(jí)泵的抽速—— 入口壓力曲線(xiàn), 近似計(jì)算出羅茨泵與前級(jí)泵所組成的機(jī)組的抽速, 從而使生產(chǎn)廠(chǎng)可以根據(jù)用戶(hù)生產(chǎn)工藝流程的需要, 通過(guò)計(jì)算來(lái)選取最佳配比的羅茨真空泵機(jī)組。羅茨真空泵機(jī)組抽速(近似) 計(jì)算公式為

　　式中: S - 羅茨泵機(jī)組抽速, L/ s;Sth - 羅茨泵理論抽速, L/ s;Sb - 前級(jí)泵在壓力Pb 時(shí)的抽速, L/ s;P - 羅茨泵入口壓力, Pa;Pb - 前級(jí)壓力( 羅茨泵出口壓力) , Pa;K0 - 羅茨泵在前級(jí)壓力Pb 時(shí)的零流量壓縮比

　　應(yīng)用公式時(shí)先選定一系列前級(jí)壓力Pb, 然后按前級(jí)壓力Pb 從羅茨泵零流量壓縮比——前級(jí)壓力曲線(xiàn)上查得K 0 , 從前級(jí)泵的抽速——入口壓力曲線(xiàn)上查得Sb, 代入公式(1) 和(2) , 就可計(jì)算得一系列S 和P , 這樣就能得到羅茨泵機(jī)組的抽速——入口壓力曲線(xiàn)。經(jīng)我們驗(yàn)證, 這個(gè)計(jì)算與實(shí)測(cè)結(jié)果基本一致。

　　綜上所述, 羅茨泵的抽速和零流量壓縮比都是有關(guān)抽氣能力方面的性能指標(biāo), 因此只需考核其中一項(xiàng)即可。二者相比較, 零流量壓縮比具有無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn):

　　1、它能真實(shí)反映羅茨泵本身的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量。

　　2、前級(jí)泵對(duì)它的影響很小。

　　3、對(duì)大抽速羅茨泵, 它不需要復(fù)雜的前級(jí)泵系統(tǒng)。

　　4、可以計(jì)算各種匹配下羅茨泵(機(jī)組) 的抽速, 以確定用戶(hù)所需的羅茨泵機(jī)組最佳設(shè)計(jì)方案。

　　因此, 可以毫不猶疑地說(shuō), 應(yīng)該選擇零流量壓縮比作為羅茨泵抽氣能力的考核指標(biāo)。