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真空泵的分类及工作原理 2013 05 01 logo 真空技术 真空泵的分类 往复式真空泵容积真空泵1 旋转式真空泵气体传输分子真空泵泵动量传输泵喷射真空泵扩散泵 真空泵的分类 2 吸附泵气体捕集泵低温泵 一 气体传输泵 按其工作原理基本上分为气体输送泵和气体捕集泵两种类型 气体输送泵包括 1 液环真空泵2 往复式真空泵3 油封机械泵4 罗茨真空泵5 干式真空泵等 气体捕集泵包括 1 低温泵2 离子溅射泵3 分子筛吸附泵4 钛升华泵5 电离升华泵6 锆铝合金吸气泵等 1 液环式真空泵 如图 在泵体中装有适量的水作为工作液 当叶轮按图中顺时针方向旋转时 水被叶轮抛向四周 由于离心力的作用 水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环 水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切 水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触 实际上叶片在水环内有一定的插入深度 此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间 而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔 如果以叶轮的下部0 为起点 那么叶轮在旋转前180 时小腔的容积由小变大 且与端面上的吸气口相通 此时气体被吸入 当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝 当叶轮继续旋转时 小腔由大变小 使气体被压缩 当小腔与排气口相通时 气体便被排出泵外 2 往复式真空泵 运转时 在电动机的驱动下 通过曲柄连杆机构的作用 使气缸内的活塞做往复运动 当活塞在气缸内从左端向右端运动时 由于气缸的左腔体积不断增大 气缸内气体的密度减小 而形成抽气过程 此时被抽容器中的气体经过吸气阀5进入泵体左腔 当活塞达到最右位置时 气缸左腔内就完全充满了气体 接着活塞从右端向左端运动 此时吸气阀5关闭 气缸内的气体随站活塞从右向左运动而逐渐被压缩 当气缸内气体的压力达到或稍大于一个大气压时 排气阀4被打开 将气体排到大气中 完成一个工作循环 当活塞再左向右运动时 又重复前一循环 如此反复下去 被抽容器内最终达到某一稳定的平衡压力 3 油封机械泵 油封式真空泵 它是利用油类密封各运动部件之间的间隙 减少有害空间的一种旋转变容真空泵 这种泵通常带有气镇装置 故又称气镇式真空泵 在泵壳内装有一个与泵内表面靠近的偏心转子 泵壳上装有一个始终与转子表面接触的径向滑片 当转子旋转时 滑片能上下滑动将泵腔分成两个可变容积 4 罗茨真空泵 罗茨泵的结构如图所示 在泵腔内 有二个 8 字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上 由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动 在转子之间 转子与泵壳内壁之间 保持有一定的间隙 可以实现高转速运行 由于罗茨泵是一种无内压缩的真空泵 通常压缩比很低 故高 中真空泵需要前级泵 罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外 还取决于前级泵的极限真空 为了提高泵的极限真空度 可将罗茨泵串联使用 5 干式真空泵 爪形转子干式真空泵 又简称爪式泵 在泵壳内具有两个共轭啮合的爪形转子 与罗茨真空泵类似 转子由一对同步高精度齿轮来带动旋转并固定相位 转子型线由六段摆线和圆弧组成 转子之间及转子与泵壳之间并不接触 留有微小的间隙 气体的进气口和排气口均设在泵壳的端面上 分别由两个转子端面周期性的定时开闭 具有阀的调节作用 各级转子与隔板之间的间隙易于调整 6 油扩散泵 当油蒸汽从伞形喷咀 如I级喷咀 以超音速喷出后 其速度逐渐增大 压力及密度逐渐降低 射流上边的被抽气体A因密度差要向蒸汽射流中扩散并被射流携带到水冷的泵壁处B 在B处 工作蒸汽大部分被冷凝成油滴沿泵壁流回到油锅中循环使用 而被抽气体在B处堆积 压缩 最后被下级射