罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内,再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态,所以,在泵腔内气体没有压缩和膨胀。但当转子顶部转过排气口边缘,v0空间与排气侧相通时,由于排气侧气体压强较高,则有一部分气体返冲到空间v0中去,使气体压强突然。当转子继续转动时,气体排出泵外。在设计罗茨泵的时候应该考虑以下几个问题。
(1)转子应容易加工,易较高的精度。
(2)转子型线的选择,圆弧→渐开线→摆线”型转子型线气阻大,了泵在低压下的性能,提高了泵的抽气效率,较广泛的应用。
(3)应正确选择轴承精度,并选择适合泵工作条件的轴承型号。考虑转子轴向热膨胀影响,转子轴应留有活端(一般为齿轮端),以允许轴因热膨胀等因素而产生轴向移动。轴活端的转子与侧端面的轴向间隙可以选大一些;而轴固定端的转子与端盖之间的轴向间隙则应选得小一些。
(4)为使齿轮装配和调整转子间的间隙方便,可选用调隙结构齿轮并在齿轮与轴之间采厢涨套联接方式。
(5)罗茨泵的关键零件是转子,而转子的关键是它的型线。转子横截面的外轮廓线即为转子的型线。泵工作时,转子的表面之间不接触,但转子之间的间隙要保持,这样转子的型线做成共轭曲线。
(6)泵转子的容积利用系数要尽可能大,即转子占的体积要小。
(7)转子应有良好的几何对称性,运转平稳、互换性好。
(8)转子有足够的强度。
螺杆泵有以下优点。
(1)压力和流量范围宽阔。流量平稳无脉动,流量与转速成正比,具计量特性。
(2)运送液体的种类和粘度范围宽广。
(3)因为泵内的回转部件惯性力较低,故可使用很高的转速。
(4)吸入性能好,具有自吸能力。
(5)流量均匀连续,振动小,噪音低。
(6)与其它回转泵相比,对进入的气体和污物不太敏感。
(7)结构坚实,安装保养容易。
(8)与离心泵相比螺杆泵无需安装阀门,流量是稳定的线性流动。
(9)与柱塞泵相比螺杆泵具有自吸、吸入高度强。
(10)与隔膜泵相比螺杆泵可输送各种混合杂质含有气体及固体颗粒或纤维的介质,也可输送各种腐蚀性物质。
(11)与齿轮油泵相比,螺杆泵可输送高粘度的物质。
(12)与柱塞泵,隔膜泵及齿轮泵不同的是,螺杆泵可用于药剂填充和计量。
(13)螺杆泵弹性定子形成的容积能地降低输送含固体颗粒介质时的磨耗。螺杆泵流量和转速成正比,借助调速器可实现流量的自动调节。螺杆泵恒压控制,防干运行保护。