旋片式真空泵是利用轉(zhuǎn)子和可在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)滑動的旋片的旋轉(zhuǎn)運動以獲得真空的一種變?nèi)輽C械真空泵。當(dāng)采用工作液來進行潤滑并填充泵腔死隙,分隔排氣閥和大氣時,即為通常所稱的油封旋片真空泵。無工作液時,即為干式旋片式真空泵,將另頁介紹。在油封旋片真空泵中,國內(nèi)習(xí)慣上稱皮帶傳動的為旋片式真空泵,而把泵與電機直接連接或用聯(lián)軸器連接的稱為直聯(lián)旋片真空泵。在每種泵中,又有單級和雙級之分。在單級泵中,由于選用的結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)不同,泵的極限壓力和用途也不同。它們的共同特點是結(jié)構(gòu)較簡單,使用方便,能從大氣壓力下起動,可直接排人大氣,偏心質(zhì)量較小,維護簡便,雙級泵的極限壓力為6×10-2~l×10-2pa,一種單級泵可達4pa左右,另一種單級泵為50~200pa左右。自1909年蓋德(w.gaede)發(fā)明旋片泵并取得德國專利,1936年又發(fā)明氣鎮(zhèn)泵,1941年取得專利以來,旋片式真空泵得到廣泛應(yīng)用和不斷完善。60年代末,國際上出現(xiàn)了提高轉(zhuǎn)速,直聯(lián)的小型化趨勢,70年代初出現(xiàn)了直聯(lián)系列產(chǎn)品,到80年代初,又推出了改進的系列產(chǎn)品,有多種可供用戶選配的附件,可以保護泵,或保護環(huán)境,泵本身結(jié)構(gòu)也有改進而使可靠性提高。在泵的結(jié)構(gòu)方面,為了能在停泵時防止返油,有的設(shè)有能自動切斷油路的止回閥,有的設(shè)有進氣通道截止閥,有的為了能在泵開氣鎮(zhèn)運轉(zhuǎn)突然停電時自動切斷氣路來保持泵口處于真空狀態(tài)而設(shè)有油泵和控制結(jié)構(gòu)。在附件方面,有消霧器、氣味過濾器、阻擋碎玻璃等雜物用的人口過濾器、灰塵過濾器、蒸汽凝結(jié)阱、化學(xué)阱,有控制泵溫以提高水蒸氣抽除率和保護泵的溫控水量調(diào)節(jié)閥。到了80年代末,90年代初,又推出了油過濾器、能監(jiān)視油溫、油壓、油質(zhì)等的電子顯示器,甚至可以與計算機聯(lián)結(jié),進行自動控制,采用強制潤滑和風(fēng)冷,使泵的連續(xù)工作入口壓力達10kpa,甚至更高,同一臺泵的適用范圍因而更大。雙級旋片真空泵,可以廣泛用于冰箱、空調(diào)機、燈泡、日光燈、瓶膽生產(chǎn)和電子、冶金、醫(yī)藥、化工、濾油機、印刷機械、包裝機等工業(yè),可作為擴散泵、羅茨泵、分子泵等的前級泵,供電子儀器、醫(yī)療儀器等配套和實驗研究應(yīng)用。由于直聯(lián)泵沒有皮帶摩擦的粉塵的污染,體積小、重量輕、材料節(jié)約、功能日趨完善,更被廣泛推廣應(yīng)用。一、抽氣原理與結(jié)構(gòu)旋片泵,它有偏心地裝在定子腔內(nèi)的轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子槽內(nèi)的兩個或數(shù)個旋片,轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)表面或相切或相交,轉(zhuǎn)子帶動旋片旋轉(zhuǎn)時,旋片借離心力(有的還有彈簧力)緊貼缸壁,把進排氣口分割開來,并使進氣腔容器周期性擴大而吸氣,排氣腔容積則周期性地縮小而壓縮氣體,借氣體和油的壓力推開排氣閥排氣,從而獲得真空。見圖一。雙級泵由二個單級串聯(lián)而成,進氣壓力高時,一般大中型泵,二級可同時排氣,進氣壓力低時,氣體由高級排人低級,然后再排出泵外。由于泵是利用吸氣容積的變化來抽吸氣體的,其名義抽速可按吸氣的幾何容積來設(shè)計計算。二、氣鎮(zhèn)原理與結(jié)構(gòu)由于真空泵的抽氣過程是一壓縮過程,故當(dāng)有水蒸氣之類的可凝性氣體時,如果在排出泵腔前達到其飽和蒸汽壓力,則會凝結(jié)在油中,使泵油乳化變質(zhì),潤滑密封性能變壞,凝結(jié)物在吸氣腔中還會重新變成氣態(tài),使真空度降低。據(jù)介紹,當(dāng)含水超過50%時,還會破壞潤滑性能,造成頻繁換油和浪費。國外經(jīng)過了十八年的研究,發(fā)明了氣鎮(zhèn)泵。其原理是,排氣腔的壓力是由空氣分壓力和蒸汽分壓力二部分組成的,只有當(dāng)二者之和足以克服排氣閥的大氣壓力和彈力時,才發(fā)生排氣。氣鎮(zhèn)閥的作用,是在排氣發(fā)生之前向泵的排氣腔充入一定量空氣,以降低排氣壓力中的蒸汽分壓力,當(dāng)它低于泵溫下的飽和蒸汽壓時,即可隨充入氣體排出泵外,而避免凝結(jié)在泵油中。另外,當(dāng)密閉泵口運轉(zhuǎn)時,已混入油內(nèi)的可凝性氣體的凝結(jié)物或氣相就會溶于油中的物質(zhì),又會在泵腔內(nèi)從油中逸出,這時如果開氣鎮(zhèn)工作,也可抽除一定量的可凝性物質(zhì),從而起到一定凈化作用,延長泵油的使用期。真空泵油較貴,貨源亦有限,因此合理使用氣鎮(zhèn)有著大的經(jīng)濟意義。在結(jié)構(gòu)上,氣鎮(zhèn)閥有一逆止閥,防止排氣時油、氣從氣鎮(zhèn)孔排出,氣鎮(zhèn)量設(shè)計成可調(diào)的,可獲取不同氣鎮(zhèn)極限壓力,氣鎮(zhèn)閥的開啟便于移到泵外的合適位置,可實現(xiàn)遠距離操作。氣鎮(zhèn)閥微量滲氣時可降低噪聲,還可作為停泵時的放氣閥用,來避免或延緩?fù)１梅涤汀怄?zhèn)量與泵的幾何抽速、摻氣級的幾何容積、氣鎮(zhèn)孔大小、間隙大小有關(guān)。氣鎮(zhèn)極限壓力與泵的不氣鎮(zhèn)極限壓力和油路設(shè)計有關(guān),與氣鎮(zhèn)量有關(guān)。習(xí)慣上有油浸式和油封式之分。前者指泵體浸在油箱中的,它的優(yōu)點是:許多要求氣密的部位和零部件都可借助于油來密封;便于設(shè)置防止停泵返油機構(gòu);便于設(shè)置氣鎮(zhèn)輔助油路,使之提高氣鎮(zhèn)性能,也可使泵在較高入口壓力下工作更可靠。目前最大抽速已達70l/s。其余的稱為油封式,取意是只把排氣閥浸在油中。用油把排氣口密封起來。按照轉(zhuǎn)子偏心的位置分,義有所謂正偏心與側(cè)偏心之分。偏心在正上方的叫正偏心,在側(cè)面的叫側(cè)偏心。側(cè)偏心的優(yōu)點是:油位較低,油量可較少,停泵返油較少,起動功率和配用功率可較小;排氣閥檢修、維護較方便。注意裝配工藝宜采用豎裝法。對于正偏心結(jié)構(gòu),裝配可采用倒裝法,利用轉(zhuǎn)子自重找正裝配位置。對于雙級泵,高低二級轉(zhuǎn)子的連接方法和支承方法也有不同:一種是四個支承,叉式連接;另一種是二支承。鍵連接傳動。在二支承結(jié)構(gòu)中,低級轉(zhuǎn)子多為帶內(nèi)孔的結(jié)構(gòu),也有用高級轉(zhuǎn)子中壁一側(cè)軸頸延長作為低級轉(zhuǎn)子的。如果低級轉(zhuǎn)子外徑與高級轉(zhuǎn)子相同,采用正槽不穿軸形式時,轉(zhuǎn)子外徑與缸鏡之比d/d=b應(yīng)有較大值。采用正槽穿軸形式時則可取較小b值。此時轉(zhuǎn)子一端開槽而另一端帶凸緣。也有人采用高低二級取不同的b值,不同的缸徑和轉(zhuǎn)子直徑的做法。或采用側(cè)偏旋片槽的結(jié)構(gòu)形式。由于選用結(jié)構(gòu)不同,泵的拆裝也不一樣,用戶必須仔細閱讀使用說明書,以防損壞泵。對于高級轉(zhuǎn)子,凡高速直聯(lián)結(jié)構(gòu),考慮動平衡影響,宜采用實心形式。對于低速泵,轉(zhuǎn)子較大時,為減輕重量,宜采用空心形式。轉(zhuǎn)子有整體、整體加穿軸、拼接、焊接等結(jié)構(gòu)形式。國內(nèi)普遍采用的一種結(jié)構(gòu)是由二半轉(zhuǎn)子體加二轉(zhuǎn)子盤用螺釘和銷釘拼接。一種新結(jié)構(gòu)是用一個轉(zhuǎn)子盤與一個整體轉(zhuǎn)子拼接,具有剛性好、工時省、形位公差精度好的優(yōu)點。