真空泵的結(jié)構(gòu)和工作原理

真空泵的結(jié)構(gòu)和工作原理

真空泵分類：水環(huán)式真空泵、羅茨真空泵、旋片式真空泵

1、水環(huán)式真空泵

工作原理：水環(huán)式真空泵葉片的葉輪偏心地裝在圓柱形泵殼內(nèi)。泵內(nèi)注入一定量的水。葉輪旋轉(zhuǎn)時，將水甩至泵殼形成一個水環(huán)，環(huán)的內(nèi)表面與葉輪輪轂相切。由于泵殼與葉輪不同心，右半輪轂與水環(huán)間的進(jìn)氣空間4逐漸擴(kuò)大，從而形成真空，使氣體經(jīng)進(jìn)氣管進(jìn)入泵內(nèi)進(jìn)氣空間。隨后氣體進(jìn)入左半部，由于轂環(huán)之間容積被逐漸壓縮而增高了壓強(qiáng)，于是氣體經(jīng)排氣空間及排氣管被排至泵外。

2、羅茨真空泵

工作原理：羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態(tài)，所以，在泵腔內(nèi)氣體沒有壓縮和膨脹。但當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過排氣口邊緣，v0空間與排氣側(cè)相通時，由于排氣側(cè)氣體壓強(qiáng)較高，則有一部分氣體返沖到空間v0中去，使氣體壓強(qiáng)突然增高。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，氣體排出泵外。

一般來說，羅茨泵具有以下特點(diǎn)：

在較寬的壓強(qiáng)范圍內(nèi)有較大的抽速;

起動快，能立即工作;

對被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感;

轉(zhuǎn)子不必潤滑，泵腔內(nèi)無油;

振動小，轉(zhuǎn)子動平衡條件較好，沒有排氣閥;

驅(qū)動功率小，機(jī)械摩擦損失小;

結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小;

運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)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(yīng)用。

3、旋片式真空泵

工作原理：旋片式真空泵(簡稱旋片泵)是一種油封式機(jī)械真空泵。它可以單獨(dú)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(yīng)用于冶金、機(jī)械、軍工、電子、化工、輕工、石油及醫(yī)藥等生產(chǎn)和科研部門。

旋片泵主要由泵體、轉(zhuǎn)子、旋片、端蓋、彈簧等組成。在旋片泵的腔內(nèi)偏心地安裝一個轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子外圓與泵腔內(nèi)表面相切(二者有很小的間隙)，轉(zhuǎn)子槽內(nèi)裝有帶彈簧的二個旋片。旋轉(zhuǎn)時，靠離心力和彈簧的張力使旋片頂端與泵腔的內(nèi)壁保持接觸，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動旋片沿泵腔內(nèi)壁滑動。

兩個旋片把轉(zhuǎn)子、泵腔和兩個端蓋所圍成的月牙形空間分隔成A、B、C三部分。當(dāng)轉(zhuǎn)子按箭頭方向旋轉(zhuǎn)時，與吸氣口相通的空間A 的容積是逐漸增大的，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(qiáng)降低，泵的入口處外部氣體壓強(qiáng)大于空間A內(nèi)的壓強(qiáng)，因此將氣體吸入。當(dāng)空間A與吸氣口隔絕時，即轉(zhuǎn)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(dāng)被壓縮氣體超過排氣壓強(qiáng)時，排氣閥被壓縮氣體推開，氣體穿過油箱內(nèi)的油層排至大氣中。由泵的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到連續(xù)抽氣的目的。如果排出的氣體通過氣道而轉(zhuǎn)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(fù)擔(dān)，因而提高了極限真空度。