真空机械泵原理

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1、旋片式真空泵是利用转子和可在转子槽内滑动的旋片的旋转运动以获得真空的一种变容机械真空泵。当采用工作液来进行润滑并填充泵腔死隙，分隔排气阀和大气时，即为通常所称的油封旋片真空泵。无工作液时，即为干式旋片真空泵，将另页介绍。在油封旋片真空泵中，国内习惯上称皮带传动的为旋片真空泵，而把泵与电机直接连接或用联轴器连接的称为直联旋片真空泵。在每种泵中，又有单级和双级之分。在单级泵中，由于选用的结构形式和参数不同，泵的极限压力和用途也不同。它们的共同特点是结构较简单，使用方便，能从大气压力下起动，可直接排人大气，偏心质量较小，维护简便，双级泵的极限压力

2、为6×10-2～l×10-2Pa，一种单级泵可达4Pa左右，另一种单级泵为50～200Pa左右。自1909年盖德(W．Gaede)发明旋片泵并取得德国专利，1936年又发明气镇泵，1941年取得专利以来，旋片真空泵得到广泛应用和不断完善。60年代末，国际上出现了提高转速，直联的小型化趋势，70年代初出现了直联系列产品，到80年代初，又推出了改进的系列产品，有多种可供用户选配的附件，可以保护泵，或保护环境，泵本身结构也有改进而使可靠性提高。在泵的结构方面，为了能在停泵时防止返油，有的设有能自动切断油路的止回阀，有的设有进气通道截止阀，有的为了

3、能在泵开气镇运转突然停电时自动切断气路来保持泵口处于真空状态而设有油泵和控制结构。在附件方面，有消雾器、气味过滤器、阻挡碎玻璃等杂物用的人口过滤器、灰尘过滤器、蒸汽凝结阱、化学阱，有控制泵温以提高水蒸气抽除率和保护泵的温控水量调节阀。到了80年代末，90年代初，又推出了油过滤器、能监视油温、油压、油质等的电子显示器，甚至可以与计算机联结，进行自动控制，采用强制润滑和风冷，使泵的连续工作入口压力达10kPa，甚至更高，同一台泵的适用范围因而更大。双级旋片真空泵，可以广泛用于冰箱、空调机、灯泡、日光灯、瓶胆生产和电子、冶金、医药、化工、滤油机、

4、印刷机械、包装机等工业，可作为扩散泵、罗茨泵、分子泵等的前级泵，供电子仪器、医疗仪器等配套和实验研究应用。由于直联泵没有皮带摩擦的粉尘的污染，体积小、重量轻、材料节约、功能日趋完善，更被广泛推广应用。一、抽气原理与结构旋片泵，它有偏心地装在定子腔内的转子及转子槽内的两个或数个旋片，转子与泵壳内表面或相切或相交，转子带动旋片旋转时，旋片借离心力(有的还有弹簧力)紧贴缸壁，把进排气口分割开来，并使进气腔容器周期性扩大而吸气，排气腔容积则周期性地缩小而压缩气体，借气体和油的压力推开排气阀排气，从而获得真空。见图一。双级泵由二个单级串联而成，进气压

5、力高时，一般大中型泵，二级可同时排气，进气压力低时，气体由高级排人低级，然后再排出泵外。由于泵是利用吸气容积的变化来抽吸气体的，其名义抽速可按吸气的几何容积来设计计算。二、气镇原理与结构由于旋片真空泵的抽气过程是一压缩过程，故当有水蒸气之类的可凝性气体时，如果在排出泵腔前达到其饱和蒸汽压力，则会凝结在油中，使泵油乳化变质，润滑密封性能变坏，凝结物在吸气腔中还会重新变成气态,使真空度降低。据介绍，当含水超过50％时，还会破坏润滑性能，造成频繁换油和浪费。国外经过了十八年的研究,发明了气镇泵。其原理是，排气腔的压力是由空气分压力和蒸汽分压力二部

6、分组成的，只有当二者之和足以克服排气阀的大气压力和弹力时，才发生排气。气镇阀的作用，是在排气发生之前向泵的排气腔充入一定量空气，以降低排气压力中的蒸汽分压力，当它低于泵温下的饱和蒸汽压时，即可随充入气体排出泵外,而避免凝结在泵油中。另外，当密闭泵口运转时，已混入油内的可凝性气体的凝结物或气相就会溶于油中的物质，又会在泵腔内从油中逸出，这时如果开气镇工作，也可抽除一定量的可凝性物质，从而起到一定净化作用，延长泵油的使用期。真空泵油较贵，货源亦有限，因此合理使用气镇有着大的经济意义。在结构上,气镇阀有一逆止阀,防止排气时油、气从气镇孔排出,气镇

7、量设计成可调的,可获取不同气镇极限压力,气镇阀的开启便于移到泵外的合适位置,可实现远距离操作。气镇阀微量渗气时可降低噪声,还可作为停泵时的放气阀用,来避免或延缓停泵返油。气镇量与泵的几何抽速、掺气级的几何容积、气镇孔大小、间隙大小有关。气镇极限压力与泵的不气镇极限压力和油路设计有关,与气镇量有关。习惯上有“油浸式”和“油封式”之分。前者指泵体浸在油箱中的，它的优点是：许多要求气密的部位和零部件都可借助于油来密封；便于设置防止停泵返油机构；便于设置气镇辅助油路，使之提高气镇性能，也可使泵在较高入口压力下工作更可靠。目前最大抽速已达70L/s。

8、其余的称为“油封式”，取意是只把排气阀浸在油中。用油把排气口密封起来。按照转子偏心的位置分，义有所谓正偏心与侧偏心之分。偏心在正上方的叫正偏心，在侧面的叫侧偏心。侧偏心的优点是：