1、真空泵的工作原理一、2X型旋片式真空泵簡稱旋片泵工作壓強范圍為1013251.33 X 10-2 Pa屬于低真空泵。它可以單獨使用，也可以作為其它高真空泵或超高真空泵的前級泵。它已廣泛地應用于冶金、機械、軍工、電子、化工、輕工、石油及醫(yī)藥等生產(chǎn)和科研部門。旋片泵可以抽除密封容器中的枯燥氣體， 假設附有氣鎮(zhèn)裝置，還可以抽除一定量的可凝性氣體。 但它不適于抽除含氧過高的， 對金屬有腐蝕性的、 對泵油會起化學反響以及含有顆粒塵埃的 氣體。旋片泵是真空技術中最根本的真空獲得設備之一。旋片泵多為中小型泵。旋片泵有單級和雙級兩種。所謂雙級，就是在結構上將兩個單級泵串聯(lián)起來。一般多做成雙級的，以獲得較高 的

2、真空度。旋片泵的抽速與入口壓強的關系規(guī)定如下：在入口壓強為1333Pa、1.33Pa和1.33X 10-1 Pa下，其抽速值分別不得低于泵的名義抽速的95%、50%和20%。、2X型旋片真空泵工作原理如下:旋片泵主要由泵體、轉子、旋片、端蓋、彈簧等組成。在旋片泵的腔內偏心地安裝一個轉子， 轉子外圓與泵腔內外表相切二者有很小的間隙，轉子槽內裝有帶彈簧的二個旋片。旋轉時，靠離心力和彈簧的張力使旋片頂端與泵腔的內壁保持接觸，轉子旋轉帶動旋片沿泵腔內壁滑動。兩個旋片把轉子、泵腔和兩個端蓋所圍成的月牙形空間分隔成A、 B、 C三局部，當轉子按箭頭方向旋轉時， 與吸氣口相通的空間 A的容積是逐漸增大的，

3、正處于吸氣過程。 而與排氣口相通的空間 C的容積是逐漸縮小的，正處于排氣過程。居中的空間B的容積也是逐漸減小的，正處于壓縮過程。由于空間A的容積是逐漸增大即膨脹，氣體壓強降低， 泵的入口處外部氣體壓強大于空間A內的壓強，因此將氣體吸入。當空間A與吸氣口隔絕時，即轉至空間 B的位置，氣體開始被壓縮，容積逐漸縮小，最后與排氣口相通。當被壓 縮氣體超過排氣壓強時， 排氣閥被壓縮氣體推開， 氣體穿過油箱內的油層排至大氣中。由泵的連續(xù)運轉，到達連續(xù)抽氣的目的。如果排出的氣體通過氣道而轉入另一級低真空級，由低真空級抽走，再經(jīng)低真空級壓縮后排至大氣中，即組成了雙級泵。這時總的壓縮比由兩級來負擔，因而提高了極

4、限真空度。三、根據(jù)工作原理對真空泵進行分類按真空泵的工作原理，真空泵根本上可以分為兩種類型，即氣體傳輸泵和氣體捕集泵。隨著大多需要由幾種 因此選用不同類真空應用技術在生產(chǎn)和科學研究領域中對其應用壓強范圍的要求越來越寬, 真空泵組成真空抽氣系統(tǒng)共同抽氣后才能滿足生產(chǎn)和科學研究過程的要求,型真空泵組成的真空抽氣機組進行抽氣的情況較多。為了方便起見，將這些泵按其工作原理或其結構特點進行一些具體的詳細的分類是必要的。現(xiàn)分述如下： 一、氣體傳輸泵真空泵的工作原理氣體傳輸泵是一種能使氣體不斷的吸入和排出，借以到達抽氣目的的真空泵，這種泵根本上有兩種類型：1變容真空泵變容真空泵是利用泵腔容積的周期性變化來完

5、成吸氣和排氣過程的一種真空泵。氣體在排出前被壓縮。這種泵分為往復式及旋轉式兩種：往復真空泵：是利用泵腔內活塞做往復運動，將氣體吸入、壓縮并排出。因此，又稱為活 塞式真空泵。旋轉真空泵：是利用泵腔內活塞做旋轉運動，將氣體吸入，壓縮并排出。旋轉真空泵又有如下幾種型式： 油封式真空泵：它是利用油類密封各運動部件之間的間隙， 減少有害空間的一種旋轉變容 真空泵。這種泵通常帶有氣鎮(zhèn)裝置，故又稱氣鎮(zhèn)式真空泵。按其結構特點分為如下五種型式。a旋片式真空泵：轉子以一定的偏心距裝在泵殼內并與泵殼內外表的固定面靠近，在轉子 槽內裝有兩個或兩個以上旋片，當轉子旋轉時旋片能沿其徑向槽往復滑動且與泵殼內壁 始終接觸，此

6、旋片隨轉子一起旋轉，可將泵腔分成幾個可變容積。排吒口観氣口b滑閥式真空泵：在偏心轉子外部裝有一個滑閥，轉子旋轉帶動滑閥沿泵殼內壁滑動和滾 動，滑閥上部的滑閥桿能在可擺動的滑閥導軌中滑動，而把泵腔分成兩個可變容積。c定片式真空泵：在泵殼內裝有一個與泵內外表靠近的偏心轉子，泵殼上裝有一個始終與 轉子外表接觸的徑向滑片，當轉子旋轉時，滑片能上、下滑動將泵腔分成兩個可變容積。d余擺線式真空泵：在泵腔內偏心裝有一個型線為余擺線的轉子，它沿泵腔內壁轉動并將 泵腔分成兩個可變容積。e多室旋片式真空泵：在一個泵殼內并聯(lián)裝有由同一個電動機驅動的多個獨立工作室的旋 片真空泵。 干式真空泵：它是一種不用油類或液體密

7、封的變容真空泵。 液環(huán)式真空泵： 帶有多葉片的轉子偏心裝在泵殼內， 當它旋轉時， 把液體通常為水或油 拋向泵殼形成泵殼同心的液環(huán)， 液環(huán)同轉子葉片形成了容積周期變化的幾個小容積， 故亦稱 旋轉變容真空泵。 羅茨真空泵： 泵內裝有兩個相反方向同步旋轉的雙葉形或多葉形的轉子，轉子間、 轉子同泵殼內壁之間均保持一定的間隙。 它屬于旋轉變真空泵。 機械增壓泵即為這種型式的真空泵。2、動量傳輸泵 真空泵的工作原理 這種泵是依靠高速旋轉的葉片或高速射流， 把動量傳輸給氣體或氣體分子， 使氣體連續(xù)不斷 地從泵的入口傳輸?shù)匠隹?。具體可分為下述幾種類型。分子真空泵： 它是利用高速旋轉的轉子把能量傳輸給氣體分子，

8、 使之壓縮、 排氣的一種真 空泵。它有如下幾種型式： 牽引分子泵： 氣體分子與高速運動的轉子相碰撞而獲得動量，被送到出口，因此，是一種 動量傳輸泵。 渦輪分子泵：泵內裝有帶槽的圓盤或帶葉片的轉子，它在定子圓盤或定片間旋轉。轉 子圓周的線速度很高。這種泵通常在分子流狀態(tài)下工作。 復合分子泵：它是由渦輪式和牽引式兩種分子泵串聯(lián)組合起來的一種復合式分子真空泵。噴射真空泵：它是利用文丘里 Ven turi效應的壓力降產(chǎn)生的高速射流把氣體輸送到出 口的一種動量傳輸泵， 適于在粘滯流和過渡流狀態(tài)下工作。 這種泵又可詳細地分成以下幾種： 液體噴射真空泵：以液體通常為水為工作介質的噴射真空泵。 氣體噴射真空泵

9、：以非可凝性氣體作為工作介質的噴射真空泵。 蒸氣噴射真空泵：以蒸氣水、油或汞等蒸氣作為工作介質的噴射真空泵。3擴散泵：以低壓高速蒸氣流油或汞等蒸氣作為工作介質的噴射真空泵。氣體分子擴 散到蒸氣射流中， 被送到出口。 在射流中氣體分子密度始終是很低的， 這種泵適于在分子流 狀態(tài)下工作。可分為： 自凈化擴散泵： 泵液中易揮發(fā)的雜質經(jīng)專門的機械輸送到出口而不回到鍋爐中的一種油擴 散泵。 分餾式擴散泵： 這種泵具有分餾裝置， 使蒸氣壓強較低的工作液蒸氣進入高真空工作的噴 嘴，而蒸氣壓強較高的工作液蒸氣進入低真空工作的噴嘴，它是一種多級油擴散泵。4擴散噴射泵：它是一種有擴散泵特性的單級或多級噴嘴與具有噴

10、射真空泵特性的單級或 多級噴嘴串聯(lián)組成的一種動量傳輸泵。油增壓泵即屬于這種型式。5離子傳輸泵：它是將被電離的氣體在電磁場或電場的作用下，輸送到出口的一種動量傳 輸泵。二、氣體捕集泵真空泵的工作原理這種泵是一種使氣體分子被吸附或凝結在泵的內外表上，從而減小了容器內的氣體分子數(shù)目而到達抽氣目的的真空泵，有以下幾種型式。1吸附泵它主要依靠具有大外表的吸附劑如多孔物質的物理吸附作用來抽氣的一種捕集式真空泵。2、吸氣劑泵它是一種利用吸氣劑以化學結合方式捕獲氣體的真空泵。吸氣劑通常是以塊狀或沉積新鮮薄膜形式存在的金屬或合金。升華泵即屬于這種型式。3、吸氣劑離子泵它是使被電離的氣體通過電磁場或電場的作用吸附

11、在有吸氣材料的外表上，以到達抽氣的目的。它有如下幾種型式。1蒸發(fā)離子泵：泵內被電離的氣體吸附在以間斷或連續(xù)方式升華或蒸發(fā)而覆在泵內壁 的吸氣材料上，以實現(xiàn)抽氣的一種真空泵。2濺射離子泵：泵內被電離的氣體吸附在由陰極連續(xù)濺射散出來的吸氣材料上，以實現(xiàn)抽 氣目的的一種真空泵。4、低溫泵利用低溫外表捕集氣體的真空泵。羅茨真空泵工作原理羅茨真空泵簡稱羅茨泵是一種旋轉式變容真空泵。它是由羅茨鼓風機演 變而來的。根據(jù)羅茨真空泵工作范圍的不同，又分為直排大氣的低真空羅茨泵； 中真空羅茨泵又稱機械增壓泵和高真空多級羅茨泵。一般來說，羅茨泵具有 以下特點：?在較寬的壓強范圍內有較大的抽速；?起動快，能立即工作；

12、?對被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感；?轉子不必潤滑，泵腔內無油；?振動小，轉子動平衡條件較好，沒有排氣閥;?驅動功率小，機械摩擦損失??；?結構緊湊，占地面積??；?運轉維護費用低。因此，羅茨泵在冶金、石油化工、造紙、食品、電子工業(yè)部門得到廣泛的應用羅茨泵的工作原理: 羅茨泵的結構如下圖。在泵腔內，有二個“ 8字形的轉子相互垂直地安裝在 一對平行軸上，由傳動比為1的一對齒輪帶動作彼此反向的同步旋轉運動。 在轉 子之間，轉子與泵殼內壁之間，保持有一定的間隙，可以實現(xiàn)高轉速運行。由于 羅茨泵是一種無內壓縮的真空泵，通常壓縮比很低，故高、中真空泵需要前級泵。 羅茨泵的極限真空除取決于泵本身結構和制造

13、精度外， 還取決于前級泵的極限真 空。為了提高泵的極限真空度，可將羅茨泵串聯(lián)使用。羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風機相似。 由于轉子的不斷旋轉，被抽氣體從進氣口 吸入到轉子與泵殼之間的空間Vo內，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后 Vo空間是全 封閉狀態(tài)，所以，在泵腔內氣體沒有壓縮和膨脹。但當轉子頂部轉過排氣口邊緣，Vo空間與排氣側相通時，由于排氣側氣體壓強較高，那么有一局部氣體返沖到 空間Vo中去，使氣體壓強突然增高。當轉子繼續(xù)轉動時，氣體排出泵外。如圖為羅茨泵轉子由0°轉到180°的抽氣過程。在0°位置時圖中a，下轉 子從泵入口封入vo體積的氣體。當轉到45°位置

14、時圖中b,該腔與排氣口 相通。由于排氣側壓強較高，引起一局部氣體返沖過來。當轉到90°位置時圖 中c，下轉子封入的氣體，連同返沖的氣體一起排向泵外。這時，上轉子也從 泵入口封入V0體積的氣體。當轉子繼續(xù)轉到135°時圖中d,上轉子封入的 氣體與排氣口相通，重復上述過程。180°圖e位置和0°位置是一樣的。轉 子主軸旋轉一周共排出四個V0體積的氣體。附附 W4HW羅茨真空泵的最大優(yōu)點是在較低的入口壓力時具有較高的抽氣速率，但它不能單 獨使用，必須有一臺前級真空泵串聯(lián)，待被抽系統(tǒng)中的壓力被前級真空泵抽到羅 茨真空泵允許入口壓力時，羅茨真空泵才能開始工作，并且

15、在一般情況下，羅茨 真空泵不允許高壓差工作，否那么將會過載和過熱而損壞，因此使用羅茨真空泵必 須合理地選用前級真空泵，安裝必要的保護設備。前級真空泵一般可選擇油封機械泵或液環(huán)真空泵，特別在抽除有大量水蒸汽的氣 體時，選用水環(huán)真空泵作為前級泵是很理想的。如圖為旋片泵的工作原理示意圖，旋片泵主要由定子、轉子、旋片、定蓋、彈簧等零件組成。其結構是利 用偏心地裝在定子腔內的轉子轉子的外圓與定子的內外表相切兩者之間的間隙非常小和轉子槽內滑動 的借助彈簧張力和離心力緊貼在定子內壁的兩塊旋片，當轉子旋轉時，始終沿定子的內壁滑動。兩個旋片把轉子、定子內腔和定蓋所圍成的月牙型空間分隔成A、B、C三個局部，當轉子

16、按圖示方向旋轉時，與吸氣口相通的空間 A的容積不斷地增大，A空間的壓強不斷的降低，當 A空間內的壓強低于被抽 容器內的壓強，根據(jù)氣體壓強平衡的原理，被抽的氣體不斷地被抽進吸氣腔A，此時正處于吸氣過程。B腔的空間的容積正逐漸減小，壓力不斷地增大，此時正處于壓縮過程。而與排氣口相通的空間C的容積進一步地減小，C空間的壓強進一步的升高，當氣體的壓強大于排氣壓強時，被壓縮的氣體推開排氣閥，被 抽的氣體不斷地穿過油箱內的油層而排至大氣中，在泵的連續(xù)運轉過程中，不斷地進行著吸氣、壓縮、排 氣過程，從而到達連續(xù)抽氣的目的。排氣閥浸在油里以防止大氣流入泵中，油通過泵體上的間隙、油孔及排氣閥進入泵腔，使泵腔內所有運 動的外表被油覆蓋，形成了吸氣腔與排氣腔的密封，同時油還