黎义斌,李龙,刘建峰,杨悦民,冯德玮

(1.兰州理工大学能源与动力工程学院,730050,兰州;2.北京卫星制造厂有限公司,100094,北京)

凸轮式气体循环泵是一种非接触容积式泵,又常被称为罗茨泵,通过泵内相互啮合的两个转子进行同步反向转动,将空气、氢气、氧气、氮气、甲烷等气体介质由泵入口处吸入并充满腔室,并将气体排出。泵在工作过程中,两转子之间及转子与腔壁之间存在一定间隙,避免产生磨损而造成损坏,延长泵的使用寿命,同时可以使泵达到较高的转速。凸轮式气体循环泵在输送气体时具有较高的真空度及耐磨、耐腐蚀性,并且可靠性高、结构简单、调节范围广,因此在航空航天、新能源汽车、船舶等领域具有广泛的应用前景。

近年来,国内外学者对凸轮式气体循环泵的研究不断深入,其中主要集中于对凸轮转子型线的设计及优化、内部流场的分析等。文献[1-4]对传统渐开线转子型线进行改进,提高了转子传动的平稳性和转子传动的承载能力。Wang等提出了一种由椭圆弧及其共轭曲线组成的新型椭圆罗茨泵转子轮廓[5]。刘振超等将NURYS曲线运用到罗茨泵转子型线的设计中,使转子型线的面积利用系数提高了1%[6]。Li等提出一种新型渐变间隙的转子腔结构,并分析了其对压力脉动和径向激励力的影响[7]。Hsieh提出一种可变摆线比的摆线型线,同时基于椭圆轴比参数建立了新型椭圆形曲线,并验证了两种曲线的优越性[8-9]。Yao针对罗茨鼓风机提出了一种3叶螺旋转子,该转子能够产生更多气流并降低运行噪声[10]。……