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罗茨式真空泵的工作原理说明
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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:
# b0 }% h% P3 z# g7 i1 D 在较宽的压强范围内有较大的抽速; % g9 _! q( _& L4 ^' {$ t
起动快,能立即工作; 0 g: e, p$ I! F0 a( I
对被抽气体中含有的灰尘和水蒸气不敏感;
: L) Z/ y$ p# w4 U$ D 转子不必润滑,泵腔内无油;
; T7 v: [+ I0 z$ \ 振动小,转子动平衡条件较好,没有排气阀; 2 k0 [7 T, U, ?. u u
驱动功率小,机械摩擦损失小;
( p S- H# ~5 M x 结构紧凑,占地面积小;
: }1 y& ]6 r7 J z3 X V 运转维护费用低。
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! l' i9 d% e3 S( B) U/ L+ u, Y- o 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。
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$ G- e' I6 v2 Y: j罗茨泵的工作原理:, t" z1 E4 |1 P6 Q" S! M4 r% j6 r
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。5 R g; W: x5 s Y
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。1 K0 q9 J9 ~' i9 o2 ^( I% W; Z* f
如图
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罗茨泵转子由0°转到180°的抽气过程。在0°位置时(图中a);
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7 F8 p( m. Z7 A5 u下转子从泵入口封入v0体积的气体。当转到45°位置时(图中b);! R# y% `7 L; [ u3 T9 d/ n
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: a: X8 B! I, a9 V* S5 v, _/ g4 G! T, T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(图中c);0 \" h* A% v4 T' I2 l
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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(图中d);上转子封
& S, Z4 r0 D3 |5 J( D6 p# g o入的气体与排气口相通,重复上述过程。180°(图e);
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9 y, i- j2 d% Z$ l* e- r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。 |
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