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常用罗茨真空泵原理
发布时间:2010-03-24   阅读:3016次  [ 打印本页]

常用罗茨真空泵原理 
 

       两个旋片把转子、泵腔和两个端盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分。当转子按箭头方向旋转时,与吸气口相通的空间A 的容积是逐渐增大的,正处于吸气过程。而与排气口相通的空间C的容积是逐渐缩小的,正处于排气过程。居中的空间B的容积也是逐渐减小的,正处于压缩过程。由于空间A的容积是逐渐增大(即膨胀),气体压强降低,泵的入口处外部气体压强大于空间A内的压强,因此将气体吸入。当空间A与吸气口隔绝时,即转至空间B的位置,气体开始被压缩,容积逐渐缩小,最后与排气口相通。当被压缩气体超过排气压强时,排气阀被压缩气体推开,气体穿过油箱内的油层排至大气中。由泵的连续运转,达到连续抽气的目的。如果排出的气体通过气道而转入另一级(低真空级),由低真空级抽走,再经低真空级压缩后排至大气中,即组成了双级泵。这时总的压缩比由两级来负担,因而提高了极限真空度。    

    罗茨真空泵工作原理 
      罗茨真空泵(简称罗茨泵)是一种旋转式变容真空泵。它是由罗茨鼓风机演变而来的。根据罗茨真空泵工作范围的不同,又分为直排大气的低真空罗茨泵;中真空罗茨泵(又称机械增压泵)和高真空多级罗茨泵。一般来说,罗茨泵具有以下特点: 
    在较宽的压强范围内有较大的抽速;  
    起动快,能立即工作;  
    对被抽气体中含有的灰尘和水蒸气不敏感;  
    转子不必润滑,泵腔内无油;  
    振动小,转子动平衡条件较好,没有排气阀;  
    驱动功率小,机械摩擦损失小;  
    结构紧凑,占地面积小;  
    运转维护费用低。  
  因此,罗茨泵在冶金、石油化工、造纸、食品、电子工业部门得到广泛的应用。  
 

   罗茨泵的工作原理: 
      罗茨泵的结构如图所示。在泵腔内,有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上,由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。在转子之间,转子与泵壳内壁之间,保持有一定的间隙,可以实现高转速运行。由于罗茨泵是一种无内压缩的真空泵,通常压缩比很低,故高、中真空泵需要前级泵。罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外,还取决于前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度,可将罗茨泵串联使用。 
      罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内,再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态,所以,在泵腔内气体没有压缩和膨胀。 但当转子顶部转过排气口边缘,v0空间与排气侧相通时,由于排气侧气体压强较高,则有一部分气体返冲到空间v0中去,使气体压强突然增高。当转子继续转动时,气体排出泵外。 
      如图为罗茨泵转子由0°转到180°的抽气过程。在0°位置时,下转子从泵入口封入v0体积的气体。当转到45°位置时,该腔与排气口相通。由于排气侧压强较高,引起一部分气体返冲过来。当转到90°位置时,下转子封入的气体,连同返冲的气体一起排向泵外。这时,上转子也从泵入口封入v0体积的气体。当转子继续转到135°时,上转子封入的气体与排气口相通,重复上述过程。180°位置和0°位置是一样的。转子主轴旋转一周共排出四个v0体积的气体。 
      比较而言,三叶型罗茨真空泵总体性能优于二叶型. 

 

 
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