小王子介紹油回轉(zhuǎn)真空泵

  油回轉(zhuǎn)真空泵也稱回轉(zhuǎn)泵，是一種能容易地產(chǎn)生從大氣壓到中真空（10 ⁵至10 ^-1 Pa）真空條件的泵。它由于結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、抽速高、是能在常壓下工作高的泵類型而長期以來受到人們的使用和喜愛。近年來，直接連接到電動機的高速旋轉(zhuǎn)模型變得更加緊湊，但在化學(xué)實驗等吸入化學(xué)蒸氣的情況下，帶鉤的低速旋轉(zhuǎn)模型正在被重新考慮，因為它們更不容易壞掉。 
油旋片真空泵有三種結(jié)構(gòu)型式，大致分為旋片式（Goede型）、搖擺活塞式（Kinney型）、凸輪式（Senko型）。如圖所示，旋轉(zhuǎn)葉片式由一個轉(zhuǎn)子和兩個滑動葉片組成，滑動葉片通過彈簧壓在殼體上。擺動活塞式具有在偏心轉(zhuǎn)子的外周滑動的氣缸，在該氣缸上安裝有滑板和吸入閥。凸輪式由偏心轉(zhuǎn)子和滑板組成，滑板隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而上下運動。所有類型都隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而執(zhí)行吸入、壓縮和排出氣體的循環(huán)，旋片類型每轉(zhuǎn)排出兩次氣體，而其他類型每轉(zhuǎn)排出一次氣體。 
泵的容量由極限壓力和抽速決定，極限壓力的單位為[Pa]，抽速的單位為[L/min]。真空泵是抽吸氣體的泵，必須注意不要將其抽速與抽吸液體的泵的抽吸量（或供水量）混淆。例如，如果一個100L的容器裝滿了水，如果以20L/min的速度抽水，5分鐘后容器就會排空。然而，當使用抽氣速度為20L/min的真空泵對100L真空容器進行抽真空時，將壓力降低至1/=10 ⁴ Pa大約需要11.5分鐘。與液體不同，氣體是可壓縮的，因此每次抽空時，容器中的氣體都會被稀釋。由于吸入的泵具有相同的抽速，因此當換算成大氣壓時，只能抽出的體積是“容器壓力/大氣壓”。換句話說，如果容器內(nèi)的壓力降至1/10個大氣壓，則在大氣壓下能夠抽氣20升/分鐘的真空泵僅能以大氣壓計算2升/分鐘。 （忽略體積效率。）因此，氣體不會像水一樣在容器內(nèi)部排空，而是壓力無限減小（密度減?。罱K泵達到的壓力會達到 。這是與液體泵的主要區(qū)別。 
油回轉(zhuǎn)真空泵需要的潤滑油稱為真空泵油或回轉(zhuǎn)泵油。這使泵內(nèi)的殼體、轉(zhuǎn)子和其他滑動部件之間的間隙涂有一層油膜，以保持潤滑和氣密性，并防止氣體從高壓部分回流到低壓部分。油回轉(zhuǎn)真空泵不斷地進行壓縮操作，因此如果吸入氣體中含有水蒸氣等可凝性氣體，它會在壓縮過程中液化，與油混合并保留在泵內(nèi)。這會導(dǎo)致零件腐蝕和油的潤滑性下降，這是故障的主要原因。此外，當壓力降低時，由于與油混合的液體再次蒸發(fā)，因此極限壓力也顯著降低。 
直聯(lián)泵的轉(zhuǎn)速約為 1,400 至 1,800 rpm，皮帶傳動泵的轉(zhuǎn)速為 450-700 rpm，因此如果使用等效電機，皮帶傳動扭矩將為 2 至是直接連接型的4倍。因此，皮帶掛式泵不易出現(xiàn)銹跡等異物污染以及因潤滑不良而無法旋轉(zhuǎn)等問題。另外，由于轉(zhuǎn)速低，所以發(fā)熱少，耐久性高。因此，即使真空泵在正常工作條件之外使用，通過根據(jù)應(yīng)用（工作壓力和吸入氣體）和環(huán)境選擇泵，并經(jīng)常更換真空泵油，往往可以防止出現(xiàn)問題。然而，在許多情況下，機器保持運行狀態(tài)，下次使用時，它就變得無法操作。

表-1 壓力顯示

*1: 1atm=1 個大氣壓 *2: 1mmHg=1Torr

表2 真空泵類型及工作壓力范圍

*1 水環(huán)泵的工作壓力范圍：大氣壓（100kPa）至2.3kPa

圖 油旋片真空泵結(jié)構(gòu)及吸排氣過程