在真空濾油機(jī)研發(fā)過(guò)程中，對(duì)其真空獲得設(shè)備前置渦旋真空泵的研究是一個(gè)重要的方面。渦旋真空泵在運(yùn)行過(guò)程中，動(dòng)、靜渦旋盤之間間隙的存在導(dǎo)致了氣體泄漏損耗，該因素會(huì)影響渦旋真空泵的極限真空度及其工作性能。分析了渦旋真空泵的徑向泄漏及切向泄漏，計(jì)算了泄漏消耗的功率，說(shuō)明了密封條原理和特點(diǎn)，提出了徑向間隙和軸向間隙的密封措施，對(duì)提高渦旋真空泵抽速、改善其機(jī)構(gòu)性能方面具有重要理論意義和工程實(shí)用價(jià)值，渦旋真空泵將在油處理行業(yè)得到進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

　　真空度是影響真空濾油機(jī)工作效率的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)，在濾油機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，需要先用前級(jí)泵對(duì)其真空分離室進(jìn)行粗抽，為濾油機(jī)主泵完成剩余抽氣任務(wù)創(chuàng)造預(yù)備真空條件。與其他機(jī)械泵相比，渦旋真空泵具有體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、極限真空度高等特點(diǎn)。將渦旋真空泵應(yīng)用到濾油機(jī)中，能有效改善濾油機(jī)工作性能。渦旋真空泵的研制始于20 世紀(jì)80 年代末，1987 年，三菱電機(jī)公司首次成功開發(fā)渦旋真空泵，渦旋真空泵的渦旋盤是一個(gè)一端與平面相接的一個(gè)或幾個(gè)漸開線螺旋形成的一個(gè)渦旋型盤狀結(jié)構(gòu)體。一個(gè)靜渦旋盤與一個(gè)動(dòng)渦旋盤相互交叉組裝在一起， 兩者之間由防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)保證180°相位差，且靜盤型線終止角比動(dòng)盤型線多出180°。這樣組成的一對(duì)渦旋盤副構(gòu)成了渦旋真空泵的基本抽氣結(jié)構(gòu)。

　　靜渦盤與動(dòng)渦盤彼此之間在幾條直線上接觸形成封閉的月牙型腔，動(dòng)渦盤在曲軸的驅(qū)動(dòng)下繞靜渦盤的渦旋體中心公轉(zhuǎn)平動(dòng)，使靜渦盤與動(dòng)渦盤的接觸點(diǎn)沿渦旋曲面移動(dòng)實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮與排氣循環(huán)。由于其他機(jī)械式真空泵單級(jí)泵的極限真空度較低，因此常采用多級(jí)串聯(lián)的方式，以達(dá)到較高的真空度，而渦旋真空泵不需采用多級(jí)串聯(lián)的形式就能滿足油處理時(shí)的高真空度需求，因此渦旋真空泵能在油處理行業(yè)得到推廣。

1、渦旋真空泵泄漏損耗研究

　　泄漏問(wèn)題是阻礙渦旋機(jī)械發(fā)展的障礙之一，渦旋機(jī)械主要有內(nèi)、外泄漏兩種形式。外泄漏包括靜盤與支架體的結(jié)合面泄漏、曲軸和壓蓋的間隙泄漏, 主要影響抽排氣量，降低容積效率及整機(jī)效率;內(nèi)泄漏包括動(dòng)、靜盤結(jié)合面的端面泄漏、以及通過(guò)軸向間隙的徑向泄漏和徑向間隙的切向泄漏。內(nèi)泄漏雖不影響排氣量，但泄漏的氣體被重復(fù)處理，增加了排氣溫度，額外消耗了功率。采用間隙密封的渦旋機(jī)械，在提高可靠性的同時(shí)也產(chǎn)生了泄漏難以控制的問(wèn)題。因此，減小泄漏對(duì)提高渦旋機(jī)械工作效率至關(guān)重要。本文著重分析通過(guò)軸向間隙的徑向泄漏和通過(guò)徑向間隙的切向泄漏。

　　1.1、軸向間隙的徑向泄漏

　　如圖1 所示，徑向泄漏是由動(dòng)盤齒頂端與靜盤盤底以及靜盤齒頂端與動(dòng)盤盤底之間的軸向間隙在壓差作用下引起的工質(zhì)泄漏。引起軸向間隙的因素包括：渦旋齒高度的加工誤差，動(dòng)靜盤的安裝精度，渦旋齒的磨損變形等。在動(dòng)盤背面引入壓縮氣體來(lái)平衡軸向力的結(jié)構(gòu)中，氣體力的變化也會(huì)導(dǎo)致軸向間隙的變化，再加上傾覆力矩和升、降速對(duì)渦盤的作用，使得軸向間隙呈現(xiàn)不均勻性。軸向間隙的泄漏線長(zhǎng)度比徑向間隙泄漏線長(zhǎng)度大得多，防止通過(guò)軸向間隙的徑向泄漏可以提高整機(jī)性能。

圖1 軸向間隙的徑向泄漏

3、結(jié)論

　　(1)真空度是確保濾油機(jī)真空系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵指標(biāo)，真空度不足會(huì)大大降低濾油機(jī)工作效率。在前人努力的基礎(chǔ)上，研究出了許多提高真空濾油機(jī)工作效率的措施，但大多缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，需通過(guò)大量的對(duì)比實(shí)驗(yàn)對(duì)不同種類的油品進(jìn)行定性和定量分析，耗費(fèi)大量人力、物力和財(cái)力，需要研究者們共同推進(jìn)。

　　(2)渦旋盤頂端的軸向密封對(duì)泵的極限真空度影響很大，渦旋盤本身即氣腔之間的間隙與密封對(duì)于泵的性能影響也很重要。由于渦旋型線本身的特點(diǎn)，渦旋泵不易做成較大抽速的泵。研究?jī)?yōu)化真空泵渦盤幾何參數(shù)，減少渦盤產(chǎn)生的摩擦損耗和泄漏損耗，以及對(duì)渦盤型線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)提高渦旋真空泵抽速和極限真空度，有利于其在油處理行業(yè)的推廣應(yīng)用。