雙級(jí)旋片式真空泵的結(jié)構(gòu)與工作原理

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單級(jí)旋片式真空泵一般極限壓力只能達(dá)到1.3Pa(個(gè)別可達(dá)0.1Pa)，為什么極限壓力不能再低呢？那么本文就來(lái)講述下將兩只單級(jí)泵串接起來(lái)，組成雙級(jí)旋片式真空泵的結(jié)構(gòu)及工作原理。

主要由于：

(1)單級(jí)旋片式真空泵的結(jié)構(gòu)上存在有害空間(見(jiàn)圖1)，該空間中的氣體是無(wú)法排除的。當(dāng)旋片轉(zhuǎn)過(guò)排氣口后，這一部分氣體又被壓縮，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子與泵腔間的縫隙又回到吸氣空間，所以每次總有些氣體排不盡。

(2)由于在單級(jí)旋片式真空泵工作時(shí)，泵腔的吸氣空間與排氣空間存在著一定的壓力差。當(dāng)排氣空間的氣體被壓縮得很小時(shí)，它的壓力很高，會(huì)通過(guò)各種可能的途徑突破到吸氣空間去，使泵真空度下降。

(3)泵油在泵體內(nèi)循環(huán)流動(dòng)過(guò)程中會(huì)溶解進(jìn)大量氣體和蒸氣。在吸氣側(cè)，因?yàn)閴毫^低，溶解的氣體又會(huì)跑出來(lái)，使泵的真空度不易提高。

為了提高泵的極限真空度，除了提高泵體、轉(zhuǎn)子、旋片的加工精度，盡量減少裝配間隙和有害空間以外，最有效的辦法是將兩只單級(jí)泵串接起來(lái)，組成雙級(jí)旋片式真空泵。圖2為雙級(jí)旋片式真空泵的工作原理圖。

泵由兩個(gè)工作室組成。前級(jí)泵是低真空級(jí)(又叫第一級(jí)，低級(jí))，后級(jí)泵是高真空級(jí)(又叫第二級(jí)，高級(jí))，被抽氣體經(jīng)后級(jí)進(jìn)入前級(jí)，由排氣閥排出泵外。前、后兩級(jí)稍有不同:后級(jí)的泵腔(缸)比前級(jí)大，前級(jí)和單極泵一樣，隨時(shí)有油進(jìn)入泵腔，而后級(jí)僅在開(kāi)始工作時(shí)存有少量的油，工作一段時(shí)間后，便沒(méi)有油進(jìn)入泵腔了。后級(jí)工作時(shí)，一部分氣體從后排氣閥直接排到大氣中去，一部分氣體經(jīng)由前級(jí)泵排到大氣中去;工作一段時(shí)間后，后級(jí)泵里的氣體經(jīng)過(guò)壓縮后，壓強(qiáng)達(dá)不到一個(gè)大氣壓以上，推不開(kāi)后排氣閥，這些氣體就完全從前級(jí)排出

去。抽氣時(shí)間一長(zhǎng)，后級(jí)泵進(jìn)氣口的壓強(qiáng)大大下降，泵的出口壓強(qiáng)也很小，進(jìn)出口的壓強(qiáng)差也就小，被壓縮氣體返回的數(shù)量相應(yīng)減少多同時(shí)，后級(jí)泵中易蒸發(fā)的油分子不斷被前級(jí)泵抽走，油蒸氣的分壓強(qiáng)因而就減小了。這樣可以提高泵的極限真空度.而油污染也比單級(jí)泵小。

第I室和第五室旋片的安裝位置是互相垂直的。因此，保證第一級(jí)排氣時(shí)第二級(jí)正好是抽氣，使它們能同步地工作。

當(dāng)泵工作一段時(shí)間后，II室吸入的氣體壓力較低時(shí)，雖經(jīng)II室的壓縮，壓力也達(dá)不到一個(gè)大氣壓以上，排不開(kāi)輔助排氣閥(1)，則吸入的氣體全部進(jìn)入前級(jí)A室，經(jīng)I室的繼續(xù)壓縮，由排氣閥(1)排出。

泵工作一段時(shí)間后，由于高真空級(jí)進(jìn)氣時(shí)壓力大大降低，其出口壓力也很小，這樣II室進(jìn)出氣口的壓力差也較小，被壓縮氣體返回的數(shù)量也相應(yīng)減少;同時(shí)，后級(jí)泵中易蒸發(fā)的油分子不斷被前級(jí)I室抽走，油蒸氣的分壓減少了，因而雙級(jí)泵的油污染比單級(jí)小，極限真空度將大大提高。國(guó)前的雙級(jí)旋片真空泵的極限真空度可10-2?Pa，國(guó)外有的泵可達(dá)到10-3?Pa。