吸污車是抽排城市糞便、污泥等污物的專用車輛。它是由汽車底盤、真空系統組成。真空系統主要包括真空泵、油氣分離器、水氣分離器、四通閥、罐體等。其工作原理是真空泵抽吸罐內空氣，使罐內形成負壓，在大氣壓力的作用下，糞便或污泥被吸入罐內。真空泵是形成負壓、抽吸污物的主要部件。
真空泵結構與工作原理
真空泵主要由泵體、轉子、旋片、銅套、前后端蓋等組成，見圖1。
排氣口
進氣道
A泵體
覫230mm排氣道
R518mm
轉子上加工有6道槽，槽內安裝旋片，轉子與泵體的軸線有一個偏心距離，轉子旋轉時，旋片在銅套擠推和離心力的作用下，其頂部與泵體內腔始終保持接觸，旋片將泵體和轉子之間分成6個空間，由于存在偏心距離，使每個空間的容積不同，容積由小變大為吸氣過程，由大到小為排氣過程，吸氣口與罐體相通，通過真空泵的連續運轉，不斷抽吸罐內空氣，以此使罐內形成負壓，在外界大氣壓的作用下，污物通過吸污管抽進罐內。
為減少真空泵運動部件的磨損，潤滑系統為所有運動部件提供潤滑。旋片連續旋轉其頂部與泵體內腔形成油膜，使旋片與泵體內腔得到無接觸潤滑。為減少旋片的磨損，旋片的頂部加工成圓弧型，以減少運動阻力，且不發生跳動現象。2真空泵旋片磨損問題
目前所使用的真空泵為單*旋片泵，在使用過程中存在泵片磨損快、功率消耗大、潤滑油升溫快、工作噪聲大、性能不穩定的問題。根據旋片磨損情況分析發現，磨損部位在旋片頂部圓弧頂點附近，占圓弧長度很小部分，說明主要是旋片頂部圓弧半徑尺寸設計存在問題。旋片的頂部加工成圓弧型，減少了旋片旋轉過程中的運動阻力。圓弧半徑尺寸大小不同，使旋片頂部與泵體間形成油楔不同，油楔高度大，潤滑油在此空間給轉動旋片的反作用力大，增加了旋片的運動阻力，形成泵片磨損快、功率消耗大等問題。圖2
10mm
轉子銅套
進氣口
旋片
A
a正剖面
銅套旋片
bA-A旋轉剖面
圖1真空泵結構剖面示意
收稿日期：2011-04-29
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環境衛生工程第19卷
為旋片頂部圓弧半徑分別為5、15mm，其油楔*大高度分別為5、0.86mm，油楔油壓作用面積前者是后者的1.6倍。
10mm
覫230mm
覫230mm
10mm
根據推導公式r=BR=10×115=25（mm）。
B+2e10+2×18
真空泵轉動過程中，旋片頂部圓弧高度h不斷變化，當旋片中心線與泵體內腔中心線重合時，旋片頂部圓弧高度h*大；當ε=π時，旋片頂部
2
圓弧高度h*小。在參數e、R、B不變的情況下，旋片頂部圓弧高度hmax=r-姨=25-
5mm
R5mmR15mm
0.86mm
a圓弧半徑5mm的旋片b圓弧半徑15mm的旋片
mm）。姨=0.505（
真空泵工作時，旋片頂部圓弧與泵體內腔形成收斂型油楔，油楔高度隨旋片頂部圓弧減小而增大，油楔高度增大，使旋片承受反向圓周力，徑向力增大，使旋片磨損快，潤滑油溫升高、噪聲大（旋片撞擊泵體），造成真空泵功率增大。4試驗測試
根據上述情況分析及計算，對不同頂部圓弧
圖2不同頂部圓弧半徑旋片的油楔
3旋片頂部圓弧結構尺寸計算
旋片頂部圓弧半徑公式推導和計算
其中β為旋片與泵體接觸點A處公法線與旋
3.1
片中心線的夾角，ε為旋片中心線與轉子、泵體
內腔中心連線的夾角，e為泵體中心與轉子中心半徑的旋片進行試驗測試，測試其參數變化情況。
在真空泵內分別安裝頂部圓弧5和15mm的的偏心距，O為轉子中心，O1為泵體中心，R為
泵體內腔半徑，B為旋片厚度，r為旋片頂部圓弧旋片進行試驗測試，在真空泵轉速為300和600
r/min工況下，將真空泵壓力調整到0.090MPa和半徑，見圖3。
0.094MPa得出4組試驗數據，見表1。
A
B
β
表1
ORε
轉子
e
A
β轉子旋片泵體b一般旋轉狀態
RεOeO1
轉速300600
不同真空壓力下的4組試驗數據
旋片頂部rn=5mm旋片頂部rn=15mm12.44.7114.25.4
13.14.98155.7
11.94.5213.65.17
12.34.6714.15.36
技術參數工作電流/A消耗功率/kW工作電流/A消耗功率/kW
O1
B
泵體a*限狀態
注：消耗功率為工作電流乘以電壓。
試驗數據顯示，旋片頂部圓弧大的真空泵在相同真空度工況下，功率消耗比旋片頂部圓弧小圖3旋片技術參數結構
的真空泵功率消耗小，說明其工作阻力小，噪聲由正弦定理得：sinβ=esinε。
R-r和磨損相應減少，能延長真空泵的使用壽命。
當β為*大值時，接觸點A移到旋片頂端圓5結論弧邊緣點；經過計算可知，吸污車真空泵存在的旋片磨
當ε=π、β=βmax，則sinβ=e，sinβmax=損問題是由旋片頂部圓弧設計尺寸過小造成的。
zR-r
對2種不同頂部圓弧半徑旋片的真空泵測試結果
B/2，
表明，旋片頂部圓弧小的真空泵其驅動功率大，
r
建議加大旋片圓弧尺寸，接近理論計算值為佳。
eB/2BR則=，得r=。參考文獻R-rrB+2e3.2
計算分析
抽氣速率5m3/min真空泵的技術參數為：偏心距e=18mm，泵體內腔半徑R=115mm，旋片厚度B=10mm，旋片頂部圓弧半徑r=5mm，在e、R、B不變的情況下，計算理論值。
