真空泵原理
在帶有吸氣閥和排氣閥的圓形泵體（定子）內(nèi)，裝有一個(gè)偏心轉(zhuǎn)子和在轉(zhuǎn)子槽中靠離心力運(yùn)動(dòng)的三片
葉片，這些葉片將泵分成三部分，它們的容積隨闐轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，周期性地變化，完成氣體的抽吸，壓縮
，排出過(guò)程，從而使抽吸口處的氣體被抽吸，形成真空。[1]
真空泵原理的分類(lèi)：
一、2X型旋片式真空泵（簡(jiǎn)稱(chēng)旋片泵）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(jí)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(mén)。
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(guò)高的，對(duì)金屬有腐蝕性的、對(duì)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(jí)和雙級(jí)兩種。所謂雙級(jí)，就是在結(jié)構(gòu)上將兩個(gè)單級(jí)泵串聯(lián)起來(lái)。一般多做成雙級(jí)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%。
二、2X型旋片真空泵工作原理如下：
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(guò)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(guò)程。居中的空間B的容積也是逐漸減小的，正處于壓縮過(guò)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(kāi)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(guò)排氣壓強(qiáng)時(shí)，排氣閥被壓縮氣體推開(kāi)，氣體穿過(guò)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(guò)氣道而轉(zhuǎn)入另一級(jí)（低真空級(jí)），由低真空級(jí)抽走，再經(jīng)低真空級(jí)壓縮后排至大氣中，即組成了雙級(jí)泵。這時(shí)總的壓縮比由兩級(jí)來(lái)負(fù)擔(dān)，因而提高了極度。
三、根據(jù)工作原理對(duì)真空泵進(jìn)行分類(lèi)
按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分為兩種類(lèi)型，即氣體傳輸泵和氣體捕集泵。隨著真空應(yīng)用技術(shù)在生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中對(duì)其應(yīng)用壓強(qiáng)范圍的要求越來(lái)越寬，大多需要由幾種真空泵組成真空抽氣系統(tǒng)共同抽氣后才能滿(mǎn)足生產(chǎn)和科學(xué)研究過(guò)程的要求，因此選用不同類(lèi)型真空泵組成的真空抽氣機(jī)組進(jìn)行抽氣的情況較多。為了方便起見(jiàn)，將這些泵按其工作原理或其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行一些具體的詳細(xì)的分類(lèi)是必要的�，F(xiàn)分述如下：
(一)、氣體傳輸泵(真空泵的工作原理)
氣體傳輸泵是一種能使氣體不斷的吸入和排出，借以達(dá)到抽氣目的的真空泵，這種泵基本上有兩種類(lèi)型：
1、變?nèi)菡婵毡?br />
變?nèi)菡婵毡檬抢帽们蝗莘e的周期性變化來(lái)完成吸氣和排氣過(guò)程的一種真空泵。氣體在排出前被壓縮。這種泵分為往復(fù)式及旋轉(zhuǎn)式兩種：
⑴往復(fù)真空泵：是利用泵腔內(nèi)活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將氣體吸入、壓縮并排出。因此，又稱(chēng)為活塞式真空泵。
⑵旋轉(zhuǎn)真空泵：是利用泵腔內(nèi)活塞做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將氣體吸入，壓縮并排出。旋轉(zhuǎn)真空泵又有如下幾種型式：
①油封式真空泵：它是利用油類(lèi)密封各運(yùn)動(dòng)部件之間的間隙，減少有害空間的一種旋轉(zhuǎn)變?nèi)菡婵毡谩＿@種泵通常帶有氣鎮(zhèn)裝置，故又稱(chēng)氣鎮(zhèn)式真空泵。按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為如下五種型式。
a）旋片式真空泵：轉(zhuǎn)子以一定的偏心距裝在泵殼內(nèi)并與泵殼內(nèi)表面的固定面靠近，在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)裝有兩個(gè)（或兩個(gè)以上）旋片，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)旋片能沿其徑向槽往復(fù)滑動(dòng)且與泵殼內(nèi)壁始終接觸，此旋片隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，可將泵腔分成幾個(gè)可變?nèi)莘e。
b）滑閥式真空泵：在偏心轉(zhuǎn)子外部裝有一個(gè)滑閥，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)滑閥沿泵殼內(nèi)壁滑動(dòng)和滾動(dòng)，滑閥上部的滑閥桿能在可擺動(dòng)的滑閥導(dǎo)軌中滑動(dòng)，而把泵腔分成兩個(gè)可變?nèi)莘e。
c）定片式真空泵：在泵殼內(nèi)裝有一個(gè)與泵內(nèi)表面靠近的偏心轉(zhuǎn)子，泵殼上裝有一個(gè)始終與轉(zhuǎn)子表面接觸的徑向滑片，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，滑片能上、下滑動(dòng)將泵腔分成兩個(gè)可變?nèi)莘e。
d）余擺線式真空泵：在泵腔內(nèi)偏心裝有一個(gè)型線為余擺線的轉(zhuǎn)子，它沿泵腔內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)并將泵腔分成兩個(gè)可變?nèi)莘e。
e）多室旋片式真空泵：在一個(gè)泵殼內(nèi)并聯(lián)裝有由同一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的多個(gè)獨(dú)立工作室的旋片真空泵。
②干式真空泵：它是一種不用油類(lèi)（或液體）密封的變?nèi)菡婵毡谩?br />
③液環(huán)式真空泵：帶有多葉片的轉(zhuǎn)子偏心裝在泵殼內(nèi)，當(dāng)它旋轉(zhuǎn)時(shí)，把液體（通常為水或油）拋向泵殼形成泵殼同心的液環(huán)，液環(huán)同轉(zhuǎn)子葉片形成了容積周期變化的幾個(gè)小容積，故亦稱(chēng)旋轉(zhuǎn)變?nèi)菡婵毡谩?br />
④羅茨真空泵：泵內(nèi)裝有兩個(gè)相反方向同步旋轉(zhuǎn)的雙葉形或多葉形的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子同泵殼內(nèi)壁之間均保持一定的間隙。它屬于旋轉(zhuǎn)變真空泵。機(jī)械增壓泵即為這種型式的真空泵。
2、動(dòng)量傳輸泵(真空泵的工作原理)
這種泵是依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉片或高速射流，把動(dòng)量傳輸給氣體或氣體分子，使氣體連續(xù)不斷地從泵的入口傳輸?shù)匠隹凇＞唧w可分為下述幾種類(lèi)型。
⑴分子真空泵：它是利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子把能量傳輸給氣體分子，使之壓縮、排氣的一種真空泵。它有如下幾種型式：
①牽引分子泵：氣體分子與高速運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子相碰撞而獲得動(dòng)量，被送到出口，因此，是一種動(dòng)量傳輸泵。
②渦輪分子泵：泵內(nèi)裝有帶槽的圓盤(pán)或帶葉片的轉(zhuǎn)子，它在定子圓盤(pán)（或定片）間旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子圓周的線速度很高。這種泵通常在分子流狀態(tài)下工作。
③復(fù)合分子泵：它是由渦輪式和牽引式兩種分子泵串聯(lián)組合起來(lái)的一種復(fù)合式分子真空泵。
(2)噴射真空泵：它是利用文丘里（Venturi）效應(yīng)的壓力降產(chǎn)生的高速射流把氣體輸送到出口的一種動(dòng)量傳輸泵，適于在粘滯流和過(guò)渡流狀態(tài)下工作。這種泵又可詳細(xì)地分成以下幾種：
①液體噴射真空泵：以液體（通常為水）為工作介質(zhì)的噴射真空泵。
②氣體噴射真空泵：以非可凝性氣體作為工作介質(zhì)的噴射真空泵。
③蒸氣噴射真空泵：以蒸氣（水、油或汞等蒸氣）作為工作介質(zhì)的噴射真空泵。
(3)擴(kuò)散泵：以低壓高速蒸氣流（油或汞等蒸氣）作為工作介質(zhì)的噴射真空泵。氣體分子擴(kuò)散到蒸氣射流中，被送到出口。在射流中氣體分子密度始終是很低的，這種泵適于在分子流狀態(tài)下工作�？煞譃椋�
①自?xún)艋瘮U(kuò)散泵：泵液中易揮發(fā)的雜質(zhì)經(jīng)專(zhuān)門(mén)的機(jī)械輸送到出口而不回到鍋爐中的一種油擴(kuò)散泵。
②分餾式擴(kuò)散泵：這種泵具有分餾裝置，使蒸氣壓強(qiáng)較低的工作液蒸氣進(jìn)入高真空工作的噴嘴，而蒸氣壓強(qiáng)較高的工作液蒸氣進(jìn)入低真空工作的噴嘴，它是一種多級(jí)油擴(kuò)散泵。
(4)擴(kuò)散噴射泵：它是一種有擴(kuò)散泵特性的單級(jí)或多級(jí)噴嘴與具有噴射真空泵特性的單級(jí)或多級(jí)噴嘴串聯(lián)組成的一種動(dòng)量傳輸泵。油增壓泵即屬于這種型式。
(5)離子傳輸泵：它是將被電離的氣體在電磁場(chǎng)或電場(chǎng)的作用下，輸送到出口的一種動(dòng)量傳輸泵。
(二)、氣體捕集泵(真空泵的工作原理)
這種泵是一種使氣體分子被吸附或凝結(jié)在泵的內(nèi)表面上，從而減小了容器內(nèi)的氣體分子數(shù)目而達(dá)到抽氣目的的真空泵，有以下幾種型式。
1、吸附泵
它主要依靠具有大表面的吸附劑（如多孔物質(zhì)）的物理吸附作用來(lái)抽氣的一種捕集式真空泵。
2、吸氣劑泵
它是一種利用吸氣劑以化學(xué)結(jié)合方式捕獲氣體的真空泵。吸氣劑通常是以塊狀或沉積新鮮薄膜形式存在的金屬或合金。升華泵即屬于這種型式。
3、吸氣劑離子泵
它是使被電離的氣體通過(guò)電磁場(chǎng)或電場(chǎng)的作用吸附在有吸氣材料的表面上，以達(dá)到抽氣的目的。它有如下幾種型式。
(1)蒸發(fā)離子泵：泵內(nèi)被電離的氣體吸附在以間斷或連續(xù)方式升華（或蒸發(fā)）而覆在泵內(nèi)壁的吸氣材料上，以實(shí)現(xiàn)抽氣的一種真空泵。
(2)濺射離子泵：泵內(nèi)被電離的氣體吸附在由陰極連續(xù)濺射散出來(lái)的吸氣材料上，以實(shí)現(xiàn)抽氣目的的一種真空泵。
4、低溫泵
利用低溫表面捕集氣體的真空泵
[2]
優(yōu)異的性能
1.極限真空度，可小于0.5毫巴
2.抽速高
3.工作噪音低,可小于67分貝
4.水蒸氣抽除能力強(qiáng)
5.環(huán)保,泵內(nèi)裝有油霧消除器,能除去排出氣體中的99.999%的油
6.結(jié)構(gòu)緊湊,設(shè)計(jì)科學(xué)合理,輕便,易于安裝在工業(yè)系統(tǒng)中
共同特性
1.設(shè)計(jì)精密.結(jié)構(gòu)堅(jiān)固.重量輕.易于安裝及維護(hù)。
2.空氣冷卻（氣冷式）。
3.值結(jié)式驅(qū)動(dòng),可避免轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶及齒輪之松弛或損耗。
4.含高效率油霧過(guò)濾器,不須將氣體排出室外。
5.進(jìn)氣口有逆止閥,當(dāng)泵浦停止時(shí),此逆止閥可隔離泵浦于系統(tǒng),避免真空油逆流。[3]
6.低震動(dòng),不需用基礎(chǔ)螺拴固定泵浦. 7.運(yùn)轉(zhuǎn)聲音小. 8.具氣體壓載閥,可適用于蒸氣之制程。
9.即在真空度0.5mbar到40mbar之間進(jìn)入泵浦入口之水蒸氣,會(huì)從泵浦出氣口完全排出,而不會(huì)在泵浦內(nèi)發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象。
應(yīng)用范圍
包裝、粘帖
1.各種食品、金屬件及電子元件的真空或惰性氣體包裝。
2.照片、廣告紙的粘帖。
吊運(yùn)、輸送，吸持、裝卸
1.玻璃板的吊運(yùn)
2.木板、塑料板的吸持
3.非磁性件的裝卸
4.造紙和印刷工業(yè)中，紙和紙板的裝卸，輸送
5.粉狀材料的輸送
干燥、除氣、浸漬
1.電子元器件的干燥、浸漬
2.鑄模、涂料、真空爐的除氣
1.實(shí)驗(yàn)室裝置
2.醫(yī)療裝置
3.氟利昂回收
4.真空熱處理
5.理論真空與極限真空的差距
理論真空與極限真空這兩個(gè)概念是差不多的意思，常常用在工業(yè)上真空設(shè)備領(lǐng)域，如微型真空泵、微型氣泵、微型氣體采樣泵、微型抽氣泵、微型氣體循環(huán)泵等。
將真空泵與檢測(cè)容器相連，經(jīng)過(guò)足夠時(shí)間連續(xù)抽氣后，容器內(nèi)的壓力不再繼續(xù)下降而維持某一定值，這時(shí)容器內(nèi)的氣體壓力值就是泵的絕對(duì)壓力。當(dāng)該壓力值小到“0”時(shí)，即所謂的“理論真空泵”、“極限真空”，表示該狀態(tài)下，沒(méi)有任何物質(zhì)（包括分子、原子等）存在，這只是理論上才存在的狀態(tài)，實(shí)際是不可能達(dá)到的。
這個(gè)壓力值越小，也即真空度越高，說(shuō)明越接近“理論真空”、“極限真空”，泵的真空性能也越好，但相應(yīng)的對(duì)材料壽命、密封條件、零部件的加工精度等等要求也大大提高了。
【更新時(shí)間：2021-11-13】
