文章分析了影响提高罗茨真空泵最大允许压差因素 ,提出了解决方法。介绍了带溢流阀罗茨泵的特点和溢流阀压差的试验方法 ,明确提出应对带溢流阀罗茨泵考核溢流阀压差。

在简要地介绍了罗茨泵功能的基础上 ,通过溢流阀的改进设计 ,使溢流阀成为既能旁通又能溢流的组合阀 。

在真空系统中,特定工作单元的压差控制十分重要。本文以罗茨真空机组配置的溢流阀为例,介绍了压差可调式溢流阀的设计和应用。通过该溢流阀的合理配置,可以达到保护真空机组系统中相关工作单元的操作安全、控制工艺气体的流量、降低能耗等目的。

低温真空泵作为一种高比抽气速率和极洁净的高真空泵，在很多科研和工业加工方面的应用越来越广泛。一般低温真空泵大多以G—M制冷机作为冷源。本文针对G—M制冷机中的二级密封作用进行了实验研究，结果表明：当温度下降到80K以下区间，二级蓄热材料的热容发生转变，热容量变小，制冷量不足，从而影响到低温泵的极限制冷温度，二级密封的作用显著体现。

某大型风洞试验气体温度高、流量大,对真空排气设备要求高,传统风洞用真空排气设备无法满足要求,为达到减小规模、降低成本的目的,首次将大排量、高转速离心真空泵应用于风洞试验设备。本文根据风洞试验排气要求,对离心真空泵的气动结构进行了设计。利用三维数值模拟软件对离心真空泵内部流动情况进行了模拟分析,为了充分考虑离心真空泵内部流动的非对称性,对离心真空泵转子的气体流动特性进行了全通道模拟分析。结果表明,设计出的离心泵流量、极限真空度等各项指标均达到设计要求,并在试验台测试和风洞实测中得到性能验证,较好的完成风洞试验的真空排气保障工作,离心真空泵的设计和应用取得圆满成功。

亚音速真空管道磁浮系统内部流场复杂,研究管道断面外形对气动效应的影响至关重要。基于计算流体力学,考虑流体粘性与列车悬浮间隙建立了三维亚音速真空管道列车空气动力学模型,数值模拟并对比分析了四种不同断面外形管道内的气动力、流场和气动热效应。4种典型的管道外形为圆形、马蹄形、矩形和拱形。研究结果表明当阻塞比一定时,列车在拱形管道中受到的气动阻力最小,其次为圆形管道,矩形管道内的列车气动阻力最大;圆形管道内垂直方向的压力梯度最小,管道表面压力最低;亚音速真空管道磁浮系统中最高温度分布在列车鼓包两侧,最低温度分布在管道表面;不同断面外形对温度分布的影响较小。在管道断面面积一定的情况下,优先推荐选用拱形管道,其次为圆形管道。

本文提出利用漏率间接测量真空度的方法,解决密封件腔内真空度的测量问题。在此基础上开展相关实验,探究该方法在实际应用中的可行性以及相关适用条件等。实验以连接不同尺寸规格金属毛细管的模拟件为研究对象,利用动态流量法测量模拟件的漏率,进而间接获得模拟件的腔内真空度。实验结果表明,利用漏率间接测得的模拟件真空度与利用皮拉尼规原位测得的模拟件真空度的偏差在15%左右,偏差较小。同时实验中还发现该方法存在包括测量范围、反应时间等限制性适用条件,并在理论上做了合理的解释,进而完备了该方法,并为实际应用奠定了基础。

真空容器通常采用O形橡胶圈配合矩形密封槽实现真空密封。本文介绍了O形橡胶圈真空密封的设计,利用ANSYS建立了O形圈两种矩形密封槽非线性有限元分析模型,研究了不同压缩率及真空度下O形圈Von Mises应力、接触应力、接触长度的变化,计算分析了不同压缩率下真空泄漏率的变化。为真空容器O形圈真空密封可靠设计及性能优化提供了依据。

针对空间环模设备中由于热沉与真空容器之间安装间隙过大导致其钎焊密封可靠性差的问题,采取焊前去除母材及钎料表层的氧化层,选择含银量45%的BAg45CuZn共晶钎料,使用外焰温度900℃左右的焊接热源,选用壁厚较大的热沉铜管和不锈钢管,通过焊接辅助件将焊接缝隙控制在0.1~0.2mm,将焊接加热时间控制在30s的工艺进行不锈钢管和铜管的钎焊密封,焊接试验效果良好,焊缝可靠。对焊缝进行低温-186℃、高温120℃的高低温循环冲击之后进行氦质谱仪检漏,检漏数据表明焊缝密封性能满足设备使用需求。

本文提出一种真空用O型橡胶密封圈设计计算方法。通过推导O型橡胶密封圈弹性变形压力的近似计算公式,结合已实际工程应用的O型密封圈设计参数,计算出O型橡胶密封圈受压弹性力及其在真空环境下承受的大气压力,并以多项式拟合的方法得到两者的对应关系。以待求解的O型橡胶密封圈承载的大气压力为输入条件,利用密封圈弹性变形弹性力近似公式反向求解得到O型橡胶密封圈的几何参数。为验证该计算方法的可靠性,采用Mooeny-Rivlin模型对算例结果进行仿真分析,结果表明通径7500mm的法兰O型橡胶密封圈在大气压力作用下最大应力为7.01MPa左右,不会发生永久损坏,证明O型橡胶密封圈设计计算方法可行。