LWZ150雙頭螺桿型干式無油真空泵設(shè)計開題報告.doc

畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題目LWZ150雙頭螺桿型干式無油真空泵設(shè)計系別機電信息系專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化班級姓名學(xué)號導(dǎo)師2012年12月19日1.畢業(yè)設(shè)計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況）1.1題目背景目前各種真空泵的發(fā)展愈來愈受到真空應(yīng)用場合的影響，一般的真空系統(tǒng)無法滿足清潔無油及耐腐蝕的要求，因此近年來干式真空泵市場需求量很大,真空獲得產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)更新?lián)Q代的局面,大量的有油真空系統(tǒng)已被無油清潔的真空系統(tǒng)所代替。國外幾乎每一家較大的真空公司都生產(chǎn)各種不同型式的干式真空泵.螺桿真空泵屬于非接觸型干式泵,是20世紀(jì)90年代初期出現(xiàn)的一種理想的泵種,以其抽速范圍寬、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、抽氣腔元件無摩擦、壽命長、能耗低、無油污染等優(yōu)點,但其制造技術(shù)為國外掌握,我國尚處于起步階段,市場對于干式真空泵有迫切的需求。1.2研究意義干式螺桿真空泵是干式泵家族中的一員。所謂干式真空泵，一般認(rèn)為是能在大氣壓到-210Pa的壓力范圍內(nèi)工作；在泵的抽氣流道中,不能使用任何油類和液體,排氣口與大氣相通,能直接連續(xù)向大氣中排氣的泵也稱無油真空泵。干式真空泵在抽氣流道內(nèi)無任何液態(tài)工作介質(zhì)或密封介質(zhì)，從根本上解決了油封式真空泵引發(fā)的各種問題?？偟膩碚f是兩種不同的需求推動開發(fā)出兩種類型的干泵。一類是以半導(dǎo)體行業(yè)為代表：要求真空泵向被抽空間內(nèi)的返流為零，以保護工件免受污染。對半導(dǎo)體行業(yè)中應(yīng)用的真空系統(tǒng)的要求大體分為三個等級。清潔條件下的抽氣，只抽干空氣或含少許水蒸汽的空氣。中等條件下的抽氣，抽除工藝過程的反應(yīng)氣體，但無固體顆粒物。惡劣條件下的抽氣，抽除化學(xué)反應(yīng)物和有毒甚至致癌及固體顆粒物。另一類是以石化行業(yè)為代表：要求真空泵能大量抽除可凝性氣體，或腐蝕性氣體或有毒氣體，或含有微塵的氣體。傳統(tǒng)油封真空泵在石化領(lǐng)域所面對的難題人們往往通過選用水蒸汽噴射泵、水噴射泵、水環(huán)泵、水環(huán)-羅茨機組等途徑加以解決。但往往系統(tǒng)過于龐大，噪聲也很大，同時工作過程中會產(chǎn)生很多的廢水和其他的排放物，處理排出廢物的投資也很昂貴。1.3國內(nèi)外相關(guān)研究情況自從第一臺工業(yè)上可運行的干式泵1984年在日本運行以來，許多無油真空泵如雨后養(yǎng)筍般迅速發(fā)展起來。其中以日本、美國、法國、德國最為先進(jìn)。美國Varian瓦里奧)公司生產(chǎn)的DVP系列產(chǎn)品,其真空度可以達(dá)到-210Pa，這是目前報道的單級干式真空泵中真空度最高的產(chǎn)品之一。而德國SterlingSIHI公司在1997年研制成功的SIHIdry是世界上第一臺直正意義上的干式真空泵，它能滿足流程工業(yè)中最苛刻的要求，該產(chǎn)品榮獲德國“1998年年度技術(shù)革新獎”。以上兩種真空泵均于沿轉(zhuǎn)子長度上填充聚四氟乙烯用作泵的密封以保持良好的密封性能，它們同時也是無油真空泵的典型產(chǎn)品。雖然干式真空泵的種類越來越多，但是通常的機械真空泵如爪式泵其抽速難以做大、而且制造難度也大、成本高；另外還有利用多葉級數(shù)進(jìn)行串連的羅茨泵，其缺點與爪式泵相仿。在此種背景下誕生的干式螺桿真空泵則具有了其前輩真空泵類所不具各的很多優(yōu)點，而這些優(yōu)點則保證了干式螺桿真空泵的先進(jìn)性及在應(yīng)用中的優(yōu)勢。2.本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施研究內(nèi)容2.1螺桿真空泵的特性研究此部分主要包括：簡要的論述了螺桿泵的基本結(jié)構(gòu)、抽氣過程、密封條件以及氣體泄漏通道，并詳細(xì)計算了氣體泄漏面積，給出了雙頭等螺距齒轉(zhuǎn)子的幾何特性，如面積利用系數(shù)、幾何抽速、極限壓力等計算方法。在此基礎(chǔ)上，對面積利用系數(shù)、幾何抽速和極限壓力計算公式中的重要變量進(jìn)行比較分析，并且考慮了加工制造的可行性，得出最優(yōu)的變量范圍，最后對轉(zhuǎn)子的熱力學(xué)性能及影響因素進(jìn)行了討論。2.2螺桿型真空泵的運動學(xué)仿真主要包括：盡量利用SolidWorks軟件對螺桿轉(zhuǎn)子進(jìn)行空載狀態(tài)下靜、動態(tài)的仿真與建模，初步了解轉(zhuǎn)子型線的運動情況。2.3對螺桿型真空的構(gòu)造的學(xué)習(xí)還有設(shè)計，運用機械方面的知識進(jìn)行泵體的設(shè)計。3.本課題研究的重點及難點，前期已開展工作此課題主要難點與重點是干式螺桿泵螺桿型線的設(shè)計與轉(zhuǎn)子的設(shè)計，還有就是對雙頭干式螺桿泵的三維建模與仿真。前期先進(jìn)行專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，自學(xué)真空獲得設(shè)備相關(guān)知識，從真空工程技術(shù)和相關(guān)的期刊學(xué)習(xí)干式螺桿泵的基本原理和工作原理，為設(shè)計打好基礎(chǔ)。4.完成本課題的工作方案及進(jìn)度計劃（按周次填寫）1-2周：查找資料，熟悉課題；3-5周：總體方案的設(shè)計，轉(zhuǎn)子型線的確定及相關(guān)計算；6-9周：完成裝配圖；10-13周：完成零件圖；14-18周：完成論文及翻譯，準(zhǔn)備答辯。5.指導(dǎo)教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見）指導(dǎo)教師：年月日6.所在系審查意見：系主管領(lǐng)導(dǎo)：年月日參考文獻(xiàn)1徐成海.真空工程技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社，20062楊乃恒.干式真空泵的原理、特征及其應(yīng)用，2000.(03)3王瓊娥.雙螺桿真空泵轉(zhuǎn)子型線設(shè)計與仿真研究.浙江大學(xué)，20054劉春姐.螺桿型真空泵轉(zhuǎn)子型線的研究.東北大學(xué)，2006.(12)5郭蓓，薛建國，牛瑞.干式螺桿泵的研究現(xiàn)狀與展望.2009.（05）6何云信.容積式真空泵結(jié)構(gòu)形式的探討.廣西大學(xué)，2002.（02）7王鑫.螺桿型干式真空泵參數(shù)化軟件的開發(fā).東北大學(xué)，2002.（02）8李錦云，杜經(jīng)民，李寶仁.基于真空泵的正負(fù)壓連續(xù)控制系統(tǒng).2005.(12)9江浩.新型真空技術(shù)干式真空泵.通用機械，2003.（09）10王寶民.真空泵運行優(yōu)化的探究.華北電力技術(shù),2010.(08)11姜燮昌.真空泵的計算.通用機械，2005.（02）12諶乾坤.干式真空泵的優(yōu)化選擇.集成電路應(yīng)用,2004.0713KisuIm.ScrewVacuumPump.UKPatentApplication,2,292,589.1996