單級旋片式真空泵的結(jié)構(gòu)及工作原理
單級旋片式真空泵是一種油封式旋轉(zhuǎn)機械真空泵,可以單獨使用,也可以作高真空的前級泵,即可以和增壓泵、油擴散泵組成機組。
1、單級旋片式真空泵結(jié)構(gòu)
作為單級旋片式真空泵只有一個工作室,它主要由定子、轉(zhuǎn)子、旋片組成。如下圖所示。轉(zhuǎn)子偏心地置于定子內(nèi)。轉(zhuǎn)子梢中裝有兩塊旋片,兩旋片之間裝有彈簧。依靠彈簧的彈力和泵旋轉(zhuǎn)時的離心力使旋片緊貼于泵壁。
1.進氣管 2.濾網(wǎng) 3.加油螺塞 4.油標 5.放油螺塞 6.旋片 7.彈鑄 8.轉(zhuǎn)子 9.氣鎮(zhèn)閥 10.泵體 11.排氣閥 12.排氣管
單級旋片式真空泵的結(jié)構(gòu)圖
一般將泵腔分成三部分:從進氣竹到旋片分隔的空間稱吸氣(空間,由兩旋片同泵壁分附出的空間稱為膨脹壓縮空間;排氣閥到旋片分隔的空間稱排氣空間。如旋片處于垂充位置時,則把泵腔分成二部分(即吸氣空間和排氣空間)。但不管旋片處于什么位置,它始終把進氣門和排氣口分開。排氣閥浸在油里的目的是防止大氣返流進入泵內(nèi)。為了防止電源突然停電真空泵油返流入真空容器內(nèi),在進氣口管道上安裝一個電磁閥,一旦停電,電磁閥隨把通道堵死,開泵抽氣時,電磁閥吸上,通道打開。
2、單級旋片式真空泵工作原理
當轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)時,吸氣空間的容積逐漸增大而把被抽空問中氣沐吸入吸氣空間。同時排氣空間的容積逐漸縮小,將前一周期已吸入的氣體壓縮,當氣體壓力足夠高,即大于油的重力和閥片彈力之和時,被抽氣體頂開排氣閥,穿過油層由排氣管排出。
單級旋片式真空泵的抽氣過程
旋片式真空泵在工作過程中的幾個典型位置:
(1)旋片1處于垂直位置,并與轉(zhuǎn)子和定子問的固定切點4重合,吸氣過程尚未開始。
(2)旋片1從A點轉(zhuǎn)過一定角度,吸氣空間逐漸增大氣體便從被抽空問通過進氣口進入吸氣空間。
(3)旋片1到達水平位置,旋片2正好將進氣口封死,氣體不再進入吸氣空間,吸氣量達到最大。
(4)旋片繼續(xù)旋轉(zhuǎn),被封閉在旋片1、2之間的氣體受到壓縮,壓強不斷升高,當壓強超過一定值時,氣體便推開排氣閥由排氣管排出。
(5)排氣結(jié)束,恢復(fù)到第一個過程里,只是I、2兩個旋片交換了一個位置。
以后的排氣就按照上面的過程重復(fù)進行。這樣每個旋片起了二個作用:使泵腔從進氣口吸入氣體,壓縮已吸進來的氣體,使其通討排氣閥排出去。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時,旋片1,2各吸入一次氣體和排出一次氣體,因此轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時,完成了兩次吸氣過程和兩次排氣過程。
單級泵的真空度相比雙級旋片式真空泵要差一些,它的殘余氣體分壓強為5x10-1~1Pa,而總壓強(殘余氣體與殘余蒸汽分壓強之和)有5Pa。