旋片式真空泵是利用轉子和可在轉子槽內滑動(dòng)的旋片的旋轉運動(dòng)以獲得真空的一種變容機械真空泵。當采用工作液來(lái)進(jìn)行潤滑并填充泵腔死隙,分隔排氣閥和大氣時(shí),即為通常所稱(chēng)的油封旋片真空泵。無(wú)工作液時(shí),即為干式旋片式真空泵,將另頁(yè)介紹。在油封旋片真空泵中,國內習慣上稱(chēng)皮帶傳動(dòng)的為旋片式真空泵,而把泵與電機直接連接或用聯(lián)軸器連接的稱(chēng)為直聯(lián)旋片真空泵。在每種泵中,又有單級和雙級之分。在單級泵中,由于選用的結構形式和參數不同,泵的極限壓力和用途也不同。它們的共同特點(diǎn)是結構較簡(jiǎn)單,使用方便,能從大氣壓力下起動(dòng),可直接排人大氣,偏心質(zhì)量較小,維護簡(jiǎn)便,雙級泵的極限壓力為6×10-2~l×10-2pa,一種單級泵可達4pa左右,另一種單級泵為50~200pa左右。自1909年蓋德(w.gaede)發(fā)明旋片泵并取得德國專(zhuān)利,1936年又發(fā)明氣鎮泵,1941年取得專(zhuān)利以來(lái),旋片式真空泵得到廣泛應用和不斷完善。60年代末,國際上出現了提高轉速,直聯(lián)的小型化趨勢,70年代初出現了直聯(lián)系列產(chǎn)品,到80年代初,又推出了改進(jìn)的系列產(chǎn)品,有多種可供用戶(hù)選配的附件,可以保護泵,或保護環(huán)境,泵本身結構也有改進(jìn)而使可靠性提高。在泵的結構方面,為了能在停泵時(shí)防止返油,有的設有能自動(dòng)切斷油路的止回閥,有的設有進(jìn)氣通道截止閥,有的為了能在泵開(kāi)氣鎮運轉突然停電時(shí)自動(dòng)切斷氣路來(lái)保持泵口處于真空狀態(tài)而設有油泵和控制結構。在附件方面,有消霧器、氣味過(guò)濾器、阻擋碎玻璃等雜物用的人口過(guò)濾器、灰塵過(guò)濾器、蒸汽凝結阱、化學(xué)阱,有控制泵溫以提高水蒸氣抽除率和保護泵的溫控水量調節閥。到了80年代末,90年代初,又推出了油過(guò)濾器、能監視油溫、油壓、油質(zhì)等的電子顯示器,甚至可以與計算機聯(lián)結,進(jìn)行自動(dòng)控制,采用強制潤滑和風(fēng)冷,使泵的連續工作入口壓力達10kpa,甚至更高,同一臺泵的適用范圍因而更大。雙級旋片真空泵,可以廣泛用于冰箱、空調機、燈泡、日光燈、瓶膽生產(chǎn)和電子、冶金、醫藥、化工、濾油機、印刷機械、包裝機等工業(yè),可作為擴散泵、羅茨泵、分子泵等的前級泵,供電子儀器、醫療儀器等配套和實(shí)驗研究應用。由于直聯(lián)泵沒(méi)有皮帶摩擦的粉塵的污染,體積小、重量輕、材料節約、功能日趨完善,更被廣泛推廣應用。一、抽氣原理與結構旋片泵,它有偏心地裝在定子腔內的轉子及轉子槽內的兩個(gè)或數個(gè)旋片,轉子與泵殼內表面或相切或相交,轉子帶動(dòng)旋片旋轉時(shí),旋片借離心力(有的還有彈簧力)緊貼缸壁,把進(jìn)排氣口分割開(kāi)來(lái),并使進(jìn)氣腔容器周期性擴大而吸氣,排氣腔容積則周期性地縮小而壓縮氣體,借氣體和油的壓力推開(kāi)排氣閥排氣,從而獲得真空。見(jiàn)圖一。雙級泵由二個(gè)單級串聯(lián)而成,進(jìn)氣壓力高時(shí),一般大中型泵,二級可同時(shí)排氣,進(jìn)氣壓力低時(shí),氣體由高級排人低級,然后再排出泵外。由于泵是利用吸氣容積的變化來(lái)抽吸氣體的,其名義抽速可按吸氣的幾何容積來(lái)設計計算。二、氣鎮原理與結構由于真空泵的抽氣過(guò)程是一壓縮過(guò)程,故當有水蒸氣之類(lèi)的可凝性氣體時(shí),如果在排出泵腔前達到其飽和蒸汽壓力,則會(huì )凝結在油中,使泵油乳化變質(zhì),潤滑密封性能變壞,凝結物在吸氣腔中還會(huì )重新變成氣態(tài),使真空度降低。據介紹,當含水超過(guò)50%時(shí),還會(huì )破壞潤滑性能,造成頻繁換油和浪費。國外經(jīng)過(guò)了十八年的研究,發(fā)明了氣鎮泵。其原理是,排氣腔的壓力是由空氣分壓力和蒸汽分壓力二部分組成的,只有當二者之和足以克服排氣閥的大氣壓力和彈力時(shí),才發(fā)生排氣。氣鎮閥的作用,是在排氣發(fā)生之前向泵的排氣腔充入一定量空氣,以降低排氣壓力中的蒸汽分壓力,當它低于泵溫下的飽和蒸汽壓時(shí),即可隨充入氣體排出泵外,而避免凝結在泵油中。另外,當密閉泵口運轉時(shí),已混入油內的可凝性氣體的凝結物或氣相就會(huì )溶于油中的物質(zhì),又會(huì )在泵腔內從油中逸出,這時(shí)如果開(kāi)氣鎮工作,也可抽除一定量的可凝性物質(zhì),從而起到一定凈化作用,延長(cháng)泵油的使用期。真空泵油較貴,貨源亦有限,因此合理使用氣鎮有著(zhù)大的經(jīng)濟意義。在結構上,氣鎮閥有一逆止閥,防止排氣時(shí)油、氣從氣鎮孔排出,氣鎮量設計成可調的,可獲取不同氣鎮極限壓力,氣鎮閥的開(kāi)啟便于移到泵外的合適位置,可實(shí)現遠距離操作。氣鎮閥微量滲氣時(shí)可降低噪聲,還可作為停泵時(shí)的放氣閥用,來(lái)避免或延緩停泵返油。氣鎮量與泵的幾何抽速、摻氣級的幾何容積、氣鎮孔大小、間隙大小有關(guān)。氣鎮極限壓力與泵的不氣鎮極限壓力和油路設計有關(guān),與氣鎮量有關(guān)。習慣上有油浸式和油封式之分。前者指泵體浸在油箱中的,它的優(yōu)點(diǎn)是:許多要求氣密的部位和零部件都可借助于油來(lái)密封;便于設置防止停泵返油機構;便于設置氣鎮輔助油路,使之提高氣鎮性能,也可使泵在較高入口壓力下工作更可靠。目前最大抽速已達70l/s。其余的稱(chēng)為油封式,取意是只把排氣閥浸在油中。用油把排氣口密封起來(lái)。按照轉子偏心的位置分,義有所謂正偏心與側偏心之分。偏心在正上方的叫正偏心,在側面的叫側偏心。側偏心的優(yōu)點(diǎn)是:油位較低,油量可較少,停泵返油較少,起動(dòng)功率和配用功率可較小;排氣閥檢修、維護較方便。注意裝配工藝宜采用豎裝法。對于正偏心結構,裝配可采用倒裝法,利用轉子自重找正裝配位置。對于雙級泵,高低二級轉子的連接方法和支承方法也有不同:一種是四個(gè)支承,叉式連接;另一種是二支承。鍵連接傳動(dòng)。在二支承結構中,低級轉子多為帶內孔的結構,也有用高級轉子中壁一側軸頸延長(cháng)作為低級轉子的。如果低級轉子外徑與高級轉子相同,采用正槽不穿軸形式時(shí),轉子外徑與缸鏡之比d/d=b應有較大值。采用正槽穿軸形式時(shí)則可取較小b值。此時(shí)轉子一端開(kāi)槽而另一端帶凸緣。也有人采用高低二級取不同的b值,不同的缸徑和轉子直徑的做法?；虿捎脗绕鄣慕Y構形式。由于選用結構不同,泵的拆裝也不一樣,用戶(hù)必須仔細閱讀使用說(shuō)明書(shū),以防損壞泵。對于高級轉子,凡高速直聯(lián)結構,考慮動(dòng)平衡影響,宜采用實(shí)心形式。對于低速泵,轉子較大時(shí),為減輕重量,宜采用空心形式。轉子有整體、整體加穿軸、拼接、焊接等結構形式。國內普遍采用的一種結構是由二半轉子體加二轉子盤(pán)用螺釘和銷(xiāo)釘拼接。一種新結構是用一個(gè)轉子盤(pán)與一個(gè)整體轉子拼接,具有剛性好、工時(shí)省、形位公差精度好的優(yōu)點(diǎn)。