旋片式機械真空泵的工作原理
發(fā)布時間：2016年01月13日 10:59 閱讀：5173
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澤德
旋片式機械泵主要由泵體和電動機兩個部分組成。泵體內(nèi)有一圓柱形空腔，整個空腔放在油箱內(nèi)。空腔上裝著進氣管道和出氣閥門，空腔內(nèi)有一偏心安裝的圓柱形轉(zhuǎn)子，由泵體外的電動機帶動旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子上開有兩個槽，槽內(nèi)安放兩個旋片，旋片間有一彈簧，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，兩旋片的頂端始終頂著空腔的內(nèi)壁滑動，形成旋片與空腔內(nèi)壁之間的動密封。
旋片旋轉(zhuǎn)時幾個典型的工作位置。在旋轉(zhuǎn)過程中，旋片將空腔和轉(zhuǎn)子間構(gòu)成的彎月形體積劃分為兩部分(有時是3部分)：一部分是連通出口閥門的排氣空腔；另一部分是連通進氣管道的吸氣空腔。在吸氣的同時把上一工作周期內(nèi)吸人的氣體逐步壓縮。示吸氣截止(這時吸氣空腔為最大)，將開始壓縮。吸氣空腔另一次吸氣，排氣空腔繼續(xù)壓縮。排氣空腔內(nèi)的氣體，已被壓縮到壓強大于一個大氣壓，因此它能將排氣閥門打開而逸出到大氣中，吸氣空腔開始下一次吸氣。如此往復(fù)循環(huán)。
工作時，轉(zhuǎn)子帶著旋片不斷旋轉(zhuǎn)，就有氣體不斷排出完成抽氣作用。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速一般為450～1400r/min。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速越快，則抽速越大，但在高的轉(zhuǎn)速下泵內(nèi)溫度較高，保證密封較為困難。為保證在排氣和吸氣空腔間不漏氣，采用蒸氣壓較低而又有一定黏度的機械泵油作密封填隙。泵油的另外3個作用是潤滑、散熱和幫助在排氣量很低時打開出口閥門。機械泵油通過專門的油路進人泵腔內(nèi)。因此，這種泵也稱為油封旋轉(zhuǎn)機械泵。
上述單級泵一般能獲得的極限壓強P約為1Pa，這主要受限于轉(zhuǎn)子與空腔接觸部位密封處的漏氣，漏氣量正比于密封部位兩側(cè)的壓強差。單級泵的這個壓強差為一個大氣壓。為了降低這個壓強差以提高極限真空度，旋片機械泵一般都采用雙級泵結(jié)構(gòu)。兩泵串聯(lián)并同轉(zhuǎn)速、同方向旋轉(zhuǎn)，前級泵處于吸氣位置時，后級泵正好在排氣，這樣就降低了后級泵轉(zhuǎn)子與空腔接觸部位密封處的壓強差。
雙級泵能達到的極限壓強約為10-2Pa數(shù)量級，它主要取決于泵油的飽和蒸氣壓強以及使用過程中油被沾污和裂變的情況。雙級泵結(jié)構(gòu)主要用來改善泵的P值，對泵的最大抽速無幫助，但由于改善了漏氣，故能提高低壓強下的抽速。
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