真空泵

真空应用的发展,真空泵的种类已发展了很多种,其抽速从每秒零点几升到每秒几十万、数百万升。随着真空技术在生产和科学研究领域中对其应用压强范围的要求越来越宽,大多需要由几种真空泵组成真空抽气系统共同抽气后才能满足生产和科学研究过程的要求,由于真空应用部门所涉及的工作压力的范围很宽,因此任何一种类型的真空泵都不可能完全适用于所有的工作压力范围,只能根据不同的工作压力范围和不同的工作要求,使用不同类型的真空泵。为了使用方便和各种真空工艺过程的需要,有时将各种真空泵按其性能要求组合起来,以机组型式应用。

常用真空泵包括干式螺杆真空泵、水环泵、往复泵、滑阀泵、旋片泵、罗茨泵和扩散泵等,这些泵是我国国民经济各行业应用真空工艺过程中必不可少的主力泵种。近年来, 伴随着我国经济持续高速发展,真空泵相关下游应用行业保持快速增长势头,同时在真空泵应用领域不断拓展等因素的共同拉动下,我国真空泵行业实现了持续稳定地快速的发展。


结构特点

(1)泵总体结构型式
真空泵的泵体的布置结构决定了泵的总体结构。
立式结构的进、排气口水平设置,装配和连接管路都比较方便。但泵的重心较高,在高速运转时稳定性差,故这种型式多用于小泵。
卧式泵的进气口在上,排气口在下。有时为了真空系统管道安装连接方便,可将排气口从水平方向接出,即进、排气方向是相互垂直的。此时,排气口可以从左或右两个方向开口,除接排气管道一端外,另一端堵死或接旁通阀。这种泵结构重心低,高速运转时稳定性好。一般大、中型泵多采用此种结构。
泵的两个转子轴与水平面垂直安装。这种结构装配间隙容易控制,转子装配方便,泵占地面积小。但泵重心较高且齿轮拆装不便,润滑机构也相对复杂。
(2)泵的传动方式
真空泵的两个转子是通过一对高精度齿轮来实现其相对同步运转的。主动轴通过联轴器与电机联接。在传动结构布置上主要有以下两种:其一是电动机与齿轮放在转子的同一侧如图。从动转子由电动机端齿轮直接传过去带动,这样主动转子轴的扭转变形小,则两个转子之间的间隙不会因主动轴的扭转变形大而改变,故使转子之间的间隙在运转过程中均匀。这种传动方式的最大缺点是:a.主动轴上有三个轴承,增加了泵的加工和装配难度,齿轮的拆装及调整也不便;b.整体结构不匀称,泵的重心偏向电动机和齿轮箱一侧。
特点
(1)在较宽的压力范围内有较大的抽速;
(2)转子具有良好的几何对称性,故振动小,运转平稳。转子间及转子和壳体间均有间隙,不用润滑,摩擦损失小,可大大降低驱动功率,从而可实现较高转速;
(3)泵腔内无需用油密封和润滑,可减少油蒸气对真空系统的污染;
(4)泵腔内无压缩,无排气阀。结构简单、紧凑,对被抽气体中的灰尘和水蒸汽不敏感;
(5)压缩比较低,对氢气抽气效果差;
(6)转子表面为形状较为复杂的曲线柱面,加工和检查比较困难。

压强范围

真空泵种类 工作压强范围(Pa) 起动压强(Pa)
活塞式真空泵 1×105~1.3×102 1×105
旋片式真空泵 1×105—6.7×10-1 1×105
水环式真空泵 1×105—2.7×103 1×105
罗茨真空泵 1.3×103—1.3 1.3×103
涡轮分子泵1.3—1.3×10-5 1.3
水蒸气喷射泵 1×105—1.3×10 -1 1×105
油扩散泵 1.3×10-2—1.3×10 -7 1.3×10
油蒸气喷射泵 1.3×10—1.3×10 -2 <1.3×105
分子筛吸附泵 1×105—1.3×10 -1 1×105
溅射离子泵 1.3×10-3—1.3×10 -9 6.7×10-1
钛升华泵 1.3×10-2—1.3×10 -9 1.3×10-2
锆铝吸气剂泵 1.3×10—1.3×10 -11 1.3×10
低温泵 1.3—1.3×10-11 1.3—1.3×10-1

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