小王子介紹油回轉(zhuǎn)真空泵

  油回轉(zhuǎn)真空泵也稱(chēng)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(jiǎn)單、使用方便、抽速高、是能在常壓下工作高的泵類(lèi)型而長(zhǎng)期以來(lái)受到人們的使用和喜愛(ài)。近年來(lái)，直接連接到電動(dòng)機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)模型變得更加緊湊，但在化學(xué)實(shí)驗(yàn)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?yàn)樗鼈兏蝗菀讐牡簟?nbsp;
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(gè)轉(zhuǎn)子和兩個(gè)滑動(dòng)葉片組成，滑動(dòng)葉片通過(guò)彈簧壓在殼體上。擺動(dòng)活塞式具有在偏心轉(zhuǎn)子的外周滑動(dòng)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(yùn)動(dòng)。所有類(lèi)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(lèi)型每轉(zhuǎn)排出兩次氣體，而其他類(lèi)型每轉(zhuǎn)排出一次氣體。 
泵的容量由極限壓力和抽速?zèng)Q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(gè)100L的容器裝滿(mǎn)了水，如果以20L/min的速度抽水，5分鐘后容器就會(huì)排空。然而，當(dāng)使用抽氣速度為20L/min的真空泵對(duì)100L真空容器進(jìn)行抽真空時(shí)，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(shí)，容器中的氣體都會(huì)被稀釋。由于吸入的泵具有相同的抽速，因此當(dāng)換算成大氣壓時(shí)，只能抽出的體積是“容器壓力/大氣壓”。換句話(huà)說(shuō)，如果容器內(nèi)的壓力降至1/10個(gè)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(jì)算2升/分鐘。 （忽略體積效率。）因此，氣體不會(huì)像水一樣在容器內(nèi)部排空，而是壓力無(wú)限減?。芏葴p?。?，最終泵達(dá)到的壓力會(huì)達(dá)到 。這是與液體泵的主要區(qū)別。 
油回轉(zhuǎn)真空泵需要的潤(rùn)滑油稱(chēng)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(dòng)部件之間的間隙涂有一層油膜，以保持潤(rùn)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(jìn)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(huì)在壓縮過(guò)程中液化，與油混合并保留在泵內(nèi)。這會(huì)導(dǎo)致零件腐蝕和油的潤(rùn)滑性下降，這是故障的主要原因。此外，當(dāng)壓力降低時(shí)，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(dòng)泵的轉(zhuǎn)速為 450-700 rpm，因此如果使用等效電機(jī)，皮帶傳動(dòng)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(rùn)滑不良而無(wú)法旋轉(zhuǎn)等問(wèn)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(guò)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(wèn)題。然而，在許多情況下，機(jī)器保持運(yùn)行狀態(tài)，下次使用時(shí)，它就變得無(wú)法操作。

表-1 壓力顯示

*1: 1atm=1 個(gè)大氣壓 *2: 1mmHg=1Torr

表2 真空泵類(lèi)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(guò)程