泵如果帶溢流閥,就能與前級泵同時起動,并可以在任何入口壓力下連續(xù)工作。這種羅茨泵的溢流閥在壓差超過某一規(guī)定值時會自動開啟, 將入口和出口接通,可以有效防止泵的過載而不影響泵的正常運轉(zhuǎn)。因此, 溢流閥壓差的定義是羅茨泵的溢流閥開啟時閥上、下二側的壓力的差值,并在此壓差下無故障運轉(zhuǎn)1h。有必要指出,過去有一種誤解,認為溢流閥的作用只是防止泵過載,同時還增加了額外的功率消耗。實際上這種觀點是片面的,帶溢流閥羅茨泵的最大優(yōu)點是擴展了泵的工作區(qū)間,它覆蓋了從大氣壓到1022 Pa 之間的寬廣的壓力范圍,并可以有效縮短真空系統(tǒng)在低真空下的抽氣時間(30%～50%)。圖1表示了帶溢流閥羅茨泵在低真空范圍內(nèi)所增加的抽速。

A1前級泵抽速曲線　B1羅茨泵抽速曲級(1300Pa啟動) 　C+B1帶溢流閥羅茨泵抽速曲線　D1由于溢流閥而增加的抽速

圖1　羅茨泵抽速曲線

       溢流閥閥如在規(guī)定壓差下不能正常開啟,則將嚴重影響羅茨泵在低真空范圍的工作,而開啟后不能順利關閉,又會導致羅茨泵在中真空區(qū)域內(nèi)的性能異常,這種情況時有發(fā)生。因此必須對帶溢流閥羅茨泵的溢流閥壓差進行檢測。鑒于國內(nèi)外目前尚無溢流閥壓差試驗方法的標準, 我們提出如下測試裝置和試驗方法。

測試裝置: (見圖2)

測量程序:

        溢流閥閥壓差是對空氣而言,羅茨泵和前級泵應處于室溫中,在試驗時羅茨泵和前級泵應同時起動,并在極限壓力下至少運轉(zhuǎn)0.5h。通過微調(diào)閥向羅茨泵的試驗罩內(nèi)緩慢放入空氣,在羅茨泵的入口側與前級真空側產(chǎn)生一個壓力差。當壓差到達某一值時,羅茨泵的入口壓力突然升高,表示溢流閥已開啟,這時的壓差即為溢流閥壓差,在此壓差下泵必須保證無故障運轉(zhuǎn)1h。

       溢流閥閥(羅茨泵出口與入口)的壓差達到某規(guī)定值時,溢流閥開啟,這時入口壓力再繼續(xù)增加, 溢流閥壓差則不再升高。當然溢流閥的流導應足夠大,以保證溢流閥壓差在一定的入口壓力范圍內(nèi)保持不變。

11 羅茨泵試驗罩　2、3真空計　41前級試驗罩　51微調(diào)閥　61羅茨泵　71前級泵(滑閥泵或旋片泵)

圖2　溢流閥壓差測試裝置示意圖

      前面提到帶溢流閥羅茨泵可以在任何入口壓力下連續(xù)工作,但實際上羅茨泵不可能在溢流閥打開的情況下長期工作,所以只要能保證羅茨泵與前級泵能同時起動,并在溢流閥壓差下運轉(zhuǎn)1h,不發(fā)生故障即可。

       值得注意的是,不能以為羅茨泵有了溢流閥就萬無一失,由于意外的原因可能導致溢流閥失靈。如不能正常開啟,則羅茨泵可能超載,導致泵發(fā)熱卡死和損壞電機; 如不能完全關閉,則將影響羅茨泵的入口壓力和抽速。屬于設計、加工和安裝的問題是阻尼塊過長,彈簧過硬,卡住閥芯,不能正常開啟和關閉;屬于使用的問題是粉塵和臟物粘住閥芯或是銹(腐)蝕,使閥不能開啟和關閉。

       還有一個問題必須注意,萬一阻尼塊失去阻尼作用,則在溢流閥開啟后會產(chǎn)生連續(xù)不斷的跳動, 發(fā)出清脆的撞擊噪聲,并導致壓力和抽速的波動,使羅泵不能正常工作。由于帶溢流閥的羅茨泵能顯著縮短真空系統(tǒng)低真空范圍的抽氣時間,給用戶帶來明顯的經(jīng)濟效益,而且運轉(zhuǎn)安全可靠, 因此目前帶溢流閥羅茨泵在整個羅茨泵的需求中已占有極其重要的地位。現(xiàn)行羅茨泵標準還沒有將溢流閥的有關指標和試驗方法列入其中,因此應盡快規(guī)定不帶溢流閥的羅茨泵考核最大允許壓差,帶溢流閥的羅茨泵考核溢流閥壓差。溢流閥壓差參照國外有關資料和國內(nèi)實際情況, 建議按表1 選取。