渦旋式真空泵的工作原理與結構特點

真空泵是指利用機械、物理、化學或物理化學的方法對被抽容器進行抽氣而獲得真空的器件或設備。通俗來講，真空泵是用各種方法在某一封閉空間中改善、產(chǎn)生和維持真空的裝置。下面賢集網(wǎng)小編為大家介紹渦旋式真空泵的工作原理與結構、特點。



一、渦旋式真空泵的基本特點


渦旋式真空泵由渦旋式壓縮機演變而來，機構原理最早由法國人Cruex于1905年發(fā)明，但受限于當時的工藝技術并未應用于實際，直到上世紀80年代前后才應用于真空技術領域。其結構簡單，零部件少；間隙小、泄漏率小，具有較高的壓縮比，在較寬壓力范圍內有穩(wěn)定的抽速；并且其壓縮腔內容積的變化是連續(xù)的，因而驅動力矩變化小，功率變化小；振動噪聲小，無需冷卻水與潤滑油，維護簡單，可靠性高。


由于渦旋式真空泵自身型線的特點，一般情況下，渦旋式真空泵泵的抽速不超過1000L/min；抽速大于4L/s的渦旋泵一般采用雙側渦旋結構，而抽速小于4L/s的則多采用單側渦旋結構，極限真空在1Pa左右。


二、渦旋式真空泵的工作原理




渦旋式真空泵工作原理


渦旋真空泵的工作腔是由一對型線共軛的渦旋盤副嚙合安裝組成。渦旋盤就是在盤面開有一個或幾個漸開線螺旋槽的渦旋型盤狀結構體。一個靜渦旋盤與一個動渦旋盤相互交錯組裝在一起，動、靜盤之間由防自轉機構保證180°相位差，這樣組成的一對渦旋盤副構成了無油渦旋真空泵的抽氣機構。


靜渦旋盤與動渦旋盤彼此之間在幾條直線（ 在橫截面上是幾個點） 上接觸形成幾對月牙形封閉腔，動渦旋盤在曲軸的驅動下繞靜渦旋盤的渦旋體中心運動，接觸點沿渦旋曲面移動實現(xiàn)吸氣、壓縮與排氣。


在電機的帶動下，曲軸每轉一圈，就有一組新的月牙封閉腔形成，從而實現(xiàn)渦旋真空泵的吸氣、壓縮、排氣循環(huán)，對被抽氣體形成包容和強制輸送。


通過動圖我們可以更直觀的了解渦旋式真空泵轉子的運行模式。


渦旋式真空泵運行圖


渦旋式真空泵轉子動態(tài)運行圖


三、渦旋式真空泵的結構特點


渦旋式真空泵的結構簡單，主要由5 個部件組成


①動靜渦旋盤副與基座；②曲軸；③密封件；④防自轉機構；⑤電機渦旋真空泵結構



渦旋式真空泵簡易結構圖


渦旋式真空泵的主要運動件只有動渦旋盤，動力傳遞簡單，相同尺寸下運動半徑小，所以其具備了結構簡單緊湊、運行平穩(wěn)，幾乎無磨損，消耗功率小等特點，這是其他類型的干式真空泵所不具備的。


渦旋式真空泵抽速較小，同時也不適宜用于有毒、易燃易爆氣體、腐蝕性氣體及藥品、溶劑、粉狀體等介質工況環(huán)境。因此目前渦旋式真空泵較多應用于分析儀器、半導體芯片生產(chǎn)線、液晶顯示器生產(chǎn)線和科研設備上。因其可以直接在大氣壓下啟動，很多時候作為分子泵與小型低溫泵的前級泵出現(xiàn)。

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