真空获得设备原理与技术基础.pptx

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1、3.油封机械泵3.1旋片式油封真空泵图3-12X型旋片泵图3-12XZ型旋片泵3.1.1概述旋片泵为一种变容式气体传输真空泵，是真空技术中最基本的真空获得设备之一。工作压力范围101325～1.33×10-2Pa，属低真空泵。可单独使用，也可作其他高真空泵的前级泵，用以抽除密封容器中的干燥气体。若附有气镇装置，还可抽除一定量的可凝气体。旋片泵不适于抽除含氧过高、有爆炸性的、对金属有腐蚀性的、与泵油会发生化学发应的、含有颗粒尘埃的气体。3.1.2旋片泵的工作原理与结构特点旋片把转子、泵体、端盖形成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分。3.1.2.1工作原理图

2、3-3旋片泵工作原理图1-旋片2-旋片弹簧3-泵体4-端盖5-转子若转子按图中箭头方向旋转时，A空间容积增加，压力降低，气体经泵入口被吸入，此时处于吸气过程；B空间的容积减小，压力增加，处于压缩过程；C空间的容积进一步缩小，压力进一步增加，当压力超过排气压力时，压缩气体推开泵油密封的排气阀，处于向大气的排气过程。在泵的连续运转过程中，不断进行吸气、压缩和排气过程，从而达到连续抽气的目的。3.1.2.2结构特点旋片泵在结构上可分为油封式（图3-4a）和油浸式（图3-4b）两大类。1）油封式——油箱设在泵体上，油起密封排气阀的作用，泵为水或风冷却。一般大泵多

3、采用这种结构形式；2）油浸式——整个泵体浸在油内，油起密封、冷却作用。小泵和直联泵多采用。图3-4a油封式2X型旋片泵结构简图1－进气管；2－滤网；3－注油活塞；4－油窗；5－放油螺塞；6－旋片；7－旋片弹簧；8－转子；9－气镇阀；10－泵体；11－排气阀；12－排气管图3-4b油浸式2X型旋片泵结构简图1－电机；2－手把；3－支架；4－油箱；5－排气管；6－挡油板；7－气镇阀；8－油窗；9－油泵；10－放油螺塞；11－低级泵盖；12－排气阀；13－低级旋片弹簧；14－低级旋片；15－低级转子；16－中隔板；17－中间气道压板；18－挡油板支柱；19－高

4、级转子；20－高级旋片及弹簧；21－辅助排气阀；22－高级泵盖；23－泵连轴器；24－电机连轴器。1.泵体（定子）：主要有3种：图3-5泵体结构(a)－整体式；(b)－中壁压入式；(c)－组合式①整体式：结构紧凑，连接及密封加工面少，密封性能好。加工工艺较难。关键：保证两腔同心度和泵腔内表面的精度及粗糙度（光洁度）。②中壁压入式：高低腔为一整体，中隔板由压力机压入，泵腔加工工艺性好。结构紧凑。中壁压入公差较严，采用过盈配合定位，泵腔与中隔板邻近处易产生变形。一般采用小过盈量，加一定位销，或小过盈微量浮动减少因大过盈量引起的变形；或在泵腔相应处设计加强筋减

5、少变形（大泵）。③组合式：各零件易于加工，容易保证高精度，废品率低，互换性好，适于大批量生产，但其加工面多，装配麻烦。泵体材料：大多数厂家均采用高强度灰铸铁，如H－200，250等。也可采用铝合金或球墨铸铁等耐磨、自润滑好的材料。泵体毛坯铸件应进行时效处理，以消除内应力，防止变形，提高耐磨性。2.转子转子结构有三种形式：整体式、压套式和转子盘式。①整体式：加工基准是两端中心孔，与转子盘式结构相比，其加工件和装配量少，加工简单，节省工序，几何精度和尺寸精度也得到了保证。但缺点是对材质要求较高，而且其旋片槽加工较困难，难以达到高精度，较适于大泵；②压套式：如

6、图3-6(a)所示，两半转子中间用衬块保证旋片槽宽，该结构加工量稍小些，但要求加工精度较高，装配较复杂；③转子盘式：是当前采用最多的形式，其结构如图3-6(b)所示，两半转子盘用螺钉和锥销紧固后，两转子体之间形成旋片槽，这种结构零件多，加工装配量大，有较高的加工精度。图3-6转子结构3.旋片①结构形式旋片的结构形式多为矩形和T形旋片的厚度与型号有关（一般从6～14mm）②旋片材料国内一般用45＃钢、H250、QT或20＃钢淬火（硬度：HRC40～45）对旋片材料的一般要求：1）要有足够的抗弯强度；在正常泵温下膨胀系数尽可能小，最好能接近铸铁，达到0.8×

7、10－5～1.1×10－5l/℃；2）比重小，摩擦系数小，耐磨损；良好的自润滑性；3）低成本；良好的机械加工性能；4）化学稳定性，没有污染和毒害。4.排气阀排气阀对泵的真空度和噪音影响较大。排气阀有两种形式：一种是用橡胶垫做阀片，如图3-7(a)所示；另一种是用布质酚醛层压板或弹簧钢片做阀片，如图3-7(b)所示。排气阀必须浸在泵油中。在排气过程中，压缩气体推开排气阀片，穿过泵油排出。泵油起到密封的作用。图3-7排气阀结构辅助排气阀在双级泵中，当高真空级与低真空级为泵腔宽度不等时，需在两级之间设置中间辅助排气阀，如图3-8所示。辅助排气阀的作用是在入口压

8、力较高、经高真空级压缩的气体已达到排气压力时，辅助排气阀打开，部分气体由辅助排气