小王子介绍油回转真空泵

小王子介绍油回转真空泵

  油回转真空泵也称回转泵，是一种能容易地产生从大气压到中真空（10 ⁵至10 ^-1 Pa）真空条件的泵。它由于结构简单、使用方便、抽速高、是能在常压下工作高的泵类型而长期以来受到人们的使用和喜爱。近年来，直接连接到电动机的高速旋转模型变得更加紧凑，但在化学实验等吸入化学蒸气的情况下，带钩的低速旋转模型正在被重新考虑，因为它们更不容易坏掉。 
油旋片真空泵有三种结构型式，大致分为旋片式（Goede型）、摇摆活塞式（Kinney型）、凸轮式（Senko型）。如图所示，旋转叶片式由一个转子和两个滑动叶片组成，滑动叶片通过弹簧压在壳体上。摆动活塞式具有在偏心转子的外周滑动的气缸，在该气缸上安装有滑板和吸入阀。凸轮式由偏心转子和滑板组成，滑板随着转子的旋转而上下运动。所有类型都随着转子的旋转而执行吸入、压缩和排出气体的循环，旋片类型每转排出两次气体，而其他类型每转排出一次气体。 
泵的容量由极限压力和抽速决定，极限压力的单位为[Pa]，抽速的单位为[L/min]。真空泵是抽吸气体的泵，必须注意不要将其抽速与抽吸液体的泵的抽吸量（或供水量）混淆。例如，如果一个100L的容器装满了水，如果以20L/min的速度抽水，5分钟后容器就会排空。然而，当使用抽气速度为20L/min的真空泵对100L真空容器进行抽真空时，将压力降低至1/=10 ⁴ Pa大约需要11.5分钟。与液体不同，气体是可压缩的，因此每次抽空时，容器中的气体都会被稀释。由于吸入的泵具有相同的抽速，因此当换算成大气压时，只能抽出的体积是“容器压力/大气压”。换句话说，如果容器内的压力降至1/10个大气压，则在大气压下能够抽气20升/分钟的真空泵仅能以大气压计算2升/分钟。 （忽略体积效率。）因此，气体不会像水一样在容器内部排空，而是压力无限减小（密度减小），最终泵达到的压力会达到 。这是与液体泵的主要区别。 
油回转真空泵需要的润滑油称为真空泵油或回转泵油。这使泵内的壳体、转子和其他滑动部件之间的间隙涂有一层油膜，以保持润滑和气密性，并防止气体从高压部分回流到低压部分。油回转真空泵不断地进行压缩操作，因此如果吸入气体中含有水蒸气等可凝性气体，它会在压缩过程中液化，与油混合并保留在泵内。这会导致零件腐蚀和油的润滑性下降，这是故障的主要原因。此外，当压力降低时，由于与油混合的液体再次蒸发，因此极限压力也显着降低。 
直联泵的转速约为 1,400 至 1,800 rpm，皮带传动泵的转速为 450-700 rpm，因此如果使用等效电机，皮带传动扭矩将为 2 至是直接连接型的4倍。因此，皮带挂式泵不易出现锈迹等异物污染以及因润滑不良而无法旋转等问题。另外，由于转速低，所以发热少，耐久性高。因此，即使真空泵在正常工作条件之外使用，通过根据应用（工作压力和吸入气体）和环境选择泵，并经常更换真空泵油，往往可以防止出现问题。然而，在许多情况下，机器保持运行状态，下次使用时，它就变得无法操作。

表-1 压力显示

*1: 1atm=1 个大气压 *2: 1mmHg=1Torr

表2 真空泵类型及工作压力范围

*1 水环泵的工作压力范围：大气压（100kPa）至2.3kPa

图 油旋片真空泵结构及吸排气过程