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xielingyan2000 等级： / 门别币：20 |
| 发表：2018-4-1 4:11:00 查看：1310 回复：2 次 | |
旋片真空泵原理分析 |
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旋片真空泵是一种油封旋转抽气机，又叫盖德泵，主要由定子，转子及滑片等组成。转子偏心装在定子中，并与定子内壁顶点相切。转子上装有两个能滑动的滑片，靠弹簧和转动时离心力的作用而紧紧贴在定子壁上。转子和滑片将定子分成吸气腔、贮气腔和排气腔。由于转子转动带动滑片使吸气腔不断扩大而吸气.而排气腔中气体逐渐被压缩，直到其中压力超过大气压时，排气阀片被打开，气体被排到大气中去。
为防止排出气体返流泵内，特将排气阀用油覆盖密封。真空泵油对定子、转子与滑片之间除润滑作用外，也还有密封作用，另外，泵油充满泵腔内一切有害空间，消除它们对极限真空的影响。
普通旋片真空泵，多用于抽除纯净干燥气体，若抽除含有大量凝聚气的气体，则需选用旋片气镇(阀)真空泵。有气镇阀安装于“贮气腔”，它会开启吸入一定数量的空气，其分压超过抽气空腔中水蒸气压力的几倍，到排气腔时，水蒸气的分压还低于饱和蒸气压，故不会凝结成液体水滴，而保持气态与空气一起排出泵外。
旋片式真空泵可作独立获得低真空的设备，极限真空约为6.7x10-1Pa，广泛应用于真空冶金、真空运输、真空浇铸、医疗器械、冷冻干燥、真空浸渍、真空热处理等行业。旋片式真空泵也可以作为高真空泵的前级泵和预抽泵，如作为油扩散泵、罗茨泵、油蒸气喷射泵、涡轮分子泵的前级泵、溅射离子泵的预抽泵。还可构成抽气机组，用于国民经济各个领域。
一、抽气原理与结构
旋片泵，它有偏心地装在定子腔内的转子及转子槽内的两个或数个旋片，转子与泵壳内表面或相切或相交，转子带动旋片旋转时，旋片借离心力(有的还有弹簧力)紧贴缸壁，把进排气口分割开来，并使进气腔容器周期性扩大而吸气，排气腔容积则周期性地缩小而压缩气体，借气体和油的压力推开排气阀排气，从而获得真空。见图一。双级泵由二个单级串联而成，进气压力高时，一般大中型泵，二级可同时排气，进气压力低时，气体由高级排人低级，然后再排出泵外。
由于泵是利用吸气容积的变化来抽吸气体的，其名义抽速可按吸气的几何容积来设计计算。
二、气镇原理与结构
由于真空泵的抽气过程是一压缩过程，故当有水蒸气之类的可凝性气体时，如果在排出泵腔前达到其饱和蒸汽压力，则会凝结在油中，使泵油乳化变质，润滑密封性能变坏，凝结物在吸气腔中还会重新变成气态,使真空度降低。据介绍，当含水超过50％时，还会破坏润滑性能，造成频繁换油和浪费。国外经过了十八年的研究,发明了气镇泵。其原理是，排气腔的压力是由空气分压力和蒸汽分压力二部分组成的，只有当二者之和足以克服排气阀的大气压力和弹力时，才发生排气。气镇阀的作用，是在排气发生之前向泵的排气腔充入一定量空气，以降低排气压力中的蒸汽分压力，当它低于泵温下的饱和蒸汽压时，即可随充入气体排出泵外,而避免凝结在泵油中。另外，当密闭泵口运转时，已混入油内的可凝性气体的凝结物或气相就会溶于油中的物质，又会在泵腔内从油中逸出，这时如果开气镇工作，也可抽除一定量的可凝性物质，从而起到一定净化作用，延长泵油的使用期。真空泵油较贵，货源亦有限，因此合理使用气镇有着大的经济意义。
在结构上,气镇阀有一逆止阀,防止排气时油、气从气镇孔排出,气镇量设计成可调的,可获取不同气镇极限压力,气镇阀的开启便于移到泵外的合适位置,可实现远距离操作。气镇阀微量渗气时可降低噪声,还可作为停泵时的放气阀用,来避免或延缓停泵返油。
气镇量与泵的几何抽速、掺气级的几何容积、气镇孔大小、间隙大小有关。气镇极限压力与泵的不气镇极限压力和油路设计有关,与气镇量有关。
习惯上有“油浸式”和“油封式”之分。前者指泵体浸在油箱中的，它的优点是：许多要求气密的部位和零部件都可借助于油来密封；便于设置防止停泵返油机构；便于设置气镇辅助油路，使之提高气镇性能，也可使泵在较高入口压力下工作更可靠。目前最大抽速已达70L/s。其余的称为“油封式”，取意是只把排气阀浸在油中。用油把排气口密封起来。
按照转子偏心的位置分，义有所谓正偏心与侧偏心之分。偏心在正上方的叫正偏心，在侧面的叫侧偏心。侧偏心的优点是：油位较低，油量可较少，停泵返油较少，起动功率和配用功率可较小；排气阀检修、维护较方便。注意装配工艺宜采用竖装法。对于正偏心结构，装配可采用倒装法，利用转子自重找正装配位置。
对于双级泵，高低二级转子的连接方法和支承方法也有不同：一种是四个支承，叉式连接；另一种是二支承。键连接传动。在二支承结构中，低级转子多为带内孔的结构，也有用高级转子中壁一侧轴颈延长作为低级转子的。如果低级转子外径与高级转子相同，采用正槽不穿轴形式时，转子外径与缸镜之比d/D=b应有较大值。采用正槽穿轴形式时则可取较小b值。此时转子一端开槽而另一端带凸缘。也有人采用高低二级取不同的b值，不同的缸径和转子直径的做法。或采用侧偏旋片槽的结构形式。由于选用结构不同，泵的拆装也不一样，用户必须仔细阅读使用说明书，以防损坏泵。
对于高级转子，凡高速直联结构，考虑动平衡影响，宜采用实心形式。对于低速泵，转子较大时，为减轻重量，宜采用空心形式。
转子有整体、整体加穿轴、拼接、焊接等结构形式。国内普遍采用的一种结构是由二半转子体加二转子盘用螺钉和销钉拼接。一种新结构是用一个转子盘与一个整体转子拼接，具有刚性好、工时省、形位公差精度好的优点
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旋片真空泵
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