进口真空泵的气阀设计

  无论是进口旋片式真空泵还是进口往复式真空泵, 气阀都是非常重要的部件, 它对进口真空泵运转的可靠性、经济性有很大的影响。设计好的气阀不但寿命长, 运转可靠, 而且阻力损失小; 设计不好的气阀, 其流动阻力损失可高达轴功率的15% 以上, 且寿命短, 运转可靠性差。进口真空泵的气阀和容积式压缩机的气阀很相似, 目前压缩机的气阀设计已比较成熟, 可把某些研究成果应用在进口真空泵的气阀设计上。

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  1、气阀阀片的运动规律

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  以进口往复真空泵的进气阀为例, 讨论气阀阀片的运动规律。当活塞运行到一定位置时, 气阀阀片两侧的气体压力差超过气阀弹簧力, 阀片开始启动直到与升程限制器相撞, 此时阀片产生一个轻微反弹, 然后阀片在气流顶推下, 再次改变方向, 回到升程限制器上, 并保持一段时间, 直到活塞接近止点位置时运动速度下降, 气缸内外气体压力差下降, 阀弹簧力超过气流对阀片的顶推力时, 阀片断开始关闭, 直到zui后落到阀座上关闭。如果设计时气阀的主要参数选择不合理, 或者运转工况远离了设计工况, 此时会出现阀弹簧力过大或过小现象。前者造成阀片颤振, 后者造成阀片延迟关闭, 这样不仅影响好凯德真空泵的经济性, 还会大大降低气阀的寿命。

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  2、气阀阀片运动规律的数学模型及其解

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  雅之雷德为了设计出阀片运动规律合理的气阀, 首先建立真空泵气阀阀片运动规律的数学模型。实际的进排气过程是相当复杂的, 为此先作适当的简化。

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  2.1?进排气过程时间很短, 可视为绝热过程

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  2.2?气体状态一般小于常压, 压力较小, 可视为理想气体, 比热为定值

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  2.3?阀室内无压力脉动

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  2.4?阀片只作单自由度的平动, 且多环时各环运动是同步的