真空泵是在電磁力的作用下對被抽容器進(jìn)行抽氣從而維持真空的裝置。真空泵平常廣泛的應(yīng)用于低溫設(shè)備、造紙機(jī)械真空設(shè)備石油、礦山、地基處理等領(lǐng)域。不同的真空泵工作原理和用途也不盡相同。今天就給大家分享幾種常見真空泵的工作原理。
一、水環(huán)真空泵
由泵內(nèi)的帶固定葉片的偏心轉(zhuǎn)子，將水拋向定子壁，水形成與定子同心的液環(huán)，液環(huán)與轉(zhuǎn)子葉片一起構(gòu)成可變?nèi)莘e的一種旋轉(zhuǎn)變?nèi)莘e真空泵。旋片又分單級和雙級，原理是利用偏心轉(zhuǎn)子在泵腔內(nèi)形成通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生體積的變化而將氣體排出泵外，主要是在吸氣過程中，吸氣腔體積增大，真空度降低，將容器內(nèi)氣體吸入泵腔，在排氣過程中體積變小，壓強(qiáng)增大，最終通過油封將吸入的氣體排出泵外。
二、羅茨真空泵
羅茨泵在泵腔內(nèi)，有二個(gè)“8”字形的轉(zhuǎn)子相互垂直地安裝在一對平行軸上，由傳動(dòng)比為1的一對齒輪帶動(dòng)作彼此反向的同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)子之間，轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)壁之間，保持有一定的間隙，可以實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速運(yùn)行。由于羅茨泵是一種無內(nèi)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(jié)構(gòu)和制造精度外，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(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(shí)，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(dòng)時(shí)，氣體排出泵外。
三、旋片真空泵
旋片式真空泵(簡稱旋片泵)是一種油封式機(jī)械真空泵。其工作壓強(qiáng)范圍為101325~1.33×10-2(Pa)屬于低真空泵。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。旋片泵可以抽除密封容器中的干燥氣體，若附有氣鎮(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(huì)起化學(xué)反應(yīng)以及含有顆粒塵埃的氣體。旋片泵是真空技術(shù)中最基本的真空獲得設(shè)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(jié)構(gòu)上將兩個(gè)單級泵串聯(lián)起來。一般多做成雙級的，以獲得較高的真空度。旋片泵的抽速與入口壓強(qiáng)的關(guān)系規(guī)定如下：在入口壓強(qiáng)為1333Pa、1.33Pa和1.33×10-1(Pa)下，其抽速值分別不得低于泵的名義抽速的95%、50%和20%。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(gè)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(gè)旋片。旋轉(zhuǎn)時(shí)，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(dòng)旋片沿泵腔內(nèi)壁滑動(dòng)。
兩個(gè)旋片把轉(zhuǎn)子、泵腔和兩個(gè)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(shí)，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(shí)，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(shí)，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(shí)總的壓縮比由兩級來負(fù)擔(dān)，因而提高了極限真空度。
真空泵已得到廣泛應(yīng)用，但在使用過程中往往會(huì)出現(xiàn)一些故障，因此如何維修卻成了大家的難題 ，因此如何低成本、高效率地維修就顯得尤為重要。
真空泵日常保養(yǎng)
1．每日或每次運(yùn)轉(zhuǎn)前；
如同開機(jī)前的檢查。并注意潤滑油的顏色。檢查真空泵是否漏油，真空泵油靜止沉淀后混濁且有沉淀物或油發(fā)黑，必須更換真空泵油。
2．新機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)500小時(shí)：
1）換油過濾器。
2）清潔進(jìn)氣過濾器，用0.2MPa以下低壓壓縮空氣由內(nèi)向外吹凈進(jìn)氣過濾器濾芯。
3）更換潤滑油。
3．每次運(yùn)轉(zhuǎn)1,000小時(shí)或三個(gè)月：
檢查、清潔進(jìn)氣過濾器或更換。
4．每次運(yùn)轉(zhuǎn)2,000小時(shí)或六個(gè)月：
1）檢查各處管路。
2）檢視潤滑油并判別是否有效。
3）檢視觀油鏡并拆下清洗。
4）補(bǔ)充潤滑油。
5．每次運(yùn)轉(zhuǎn)3,000小時(shí)或一年：
1）清潔進(jìn)氣閥
2）清洗冷卻器外部灰塵及內(nèi)部管路。
3）更換進(jìn)氣過濾器、油過濾器、排氣過濾器。
4）更換潤滑油。
定期定時(shí)清理普旭真空泵，對真空泵使用壽命更好。不耽誤生產(chǎn)，節(jié)省成本。需要安排人員去做這個(gè)簡單的日常保養(yǎng)維護(hù)。
真空泵是用各種方法在某一封閉空間中產(chǎn)生、改善和維持真空的裝置。真空泵可以定義為：利用機(jī)械、物理、化學(xué)或物理化學(xué)的方法對被抽容器進(jìn)行抽氣而獲得真空的器件或設(shè)備。隨著真空應(yīng)用的發(fā)展，真空泵的種類已發(fā)展了很多種，其抽速從每秒零點(diǎn)幾升到每秒幾十萬、數(shù)百萬升。按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分為兩種類型，即氣體傳輸泵和氣體捕集泵。
常見真空泵的種類及原理性能
1、旋轉(zhuǎn)式機(jī)械泵
以油封式真空泵為例加以介紹。
構(gòu)造：偏心軸轉(zhuǎn)子,固定翼,油。旋轉(zhuǎn)動(dòng)力是電機(jī)。
原理：轉(zhuǎn)子緊貼泵壁內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)。固定翼隨之下移,轉(zhuǎn)子到達(dá)油面后,空氣被壓縮,壓縮后的空氣壓力高于外界大氣壓之后從排氣口排出。
特征：排氣能力由壓縮比決定,可達(dá)0.1Pa程度。操作簡單?？梢詮拇髿鈮籂顟B(tài)下啟動(dòng)。油要蒸發(fā)。為了避免油或其它液體進(jìn)入真空腔內(nèi),不用油或其它液體的干式真空泵正在成為主要的旋轉(zhuǎn)式機(jī)械泵。
2、分子泵
構(gòu)造：電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高速旋轉(zhuǎn)葉片,泵壁上固定的固定葉片。
原理：每分鐘旋轉(zhuǎn)數(shù)萬次的高速旋轉(zhuǎn)葉片撞擊氣體分子,被撞擊的氣體分子碰撞到固定葉片后又被彈到下一個(gè)旋轉(zhuǎn)葉片上,最終被送到排氣口。旋轉(zhuǎn)葉片和固定葉片的方向相反,使分子難于逆行。這種排氣方式,排氣速度不因氣體種類而變。
特征：不用油,工作環(huán)境清潔,可到達(dá)10-10Pa的真空度。排氣速度不受氣體種類影響。構(gòu)造復(fù)雜,價(jià)格昂貴,高速旋轉(zhuǎn),要注意安裝要求。有振動(dòng)。需要和其它初段排氣泵組合。
3、離子泵
構(gòu)造：強(qiáng)磁鐵,蜂窩狀陽極,鈦(Ti)陰極。
原理：通過濺射現(xiàn)象,使Ti離子化,Ti離子化學(xué)反應(yīng)活性高。和氣體分子反應(yīng)之后生成化合物。一部分氣體分子也離子化之后向陰極加速,使陰極的Ti被濺射后,一部分離子進(jìn)入陰極內(nèi)部。
特征：能達(dá)到超高真空(10-10Pa)。需要和其它初段排氣泵組合。有一定壽命。
4、Ti升華泵
構(gòu)造：加熱電阻絲、Ti材料(線或球)。
原理：通過加熱電阻絲,使Ti升華。因?yàn)門i化學(xué)反應(yīng)活性高、立刻和周圍的氣體分子反應(yīng)而生成穩(wěn)定的化合物。反應(yīng)生成的化合物吸附在真空腔內(nèi)壁上、從而達(dá)到降低氣壓的效果。如果升華后的Ti吸附在較大面積的內(nèi)壁上、則產(chǎn)生巨大的排氣速度。比如1平方米的面積上吸附Ti原子的話、對氮?dú)舛?、可達(dá)到24000升/s的排氣速度。在壓力較高時(shí)(>10-3Pa)、排氣速度大大降低。因此需要和其他排氣泵組合使用。
特征：排氣速度大。沒有運(yùn)動(dòng)部分,沒有振動(dòng)。需要和其它初段排氣泵組合。有一定壽命。
5、低溫泵
構(gòu)造：冷凍機(jī)、液態(tài)He。
原理：利用氣體在超低溫表面凝結(jié)而達(dá)到排氣效果。
特征：能達(dá)到超高真空(10-11Pa)。排氣速度快。安裝方向不受限制。
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