旋片式真空泵的原理及使用
     旋片式真空泵是利用轉(zhuǎn)子和可在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)滑動(dòng)的旋片的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以獲得真空的一種變?nèi)輽C(jī)械真空泵。當(dāng)采用工作液來進(jìn)行潤(rùn)滑并填充泵腔死隙，分隔排氣閥和大氣時(shí)，即為通常所稱的油封旋片真空泵。無工作液時(shí)，即為干式旋片真空泵。
    在油封旋片式真空泵中，國(guó)內(nèi)習(xí)慣上稱皮帶傳動(dòng)的為旋片式真空泵，而把泵與電機(jī)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(jí)和雙級(jí)之分。在單級(jí)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(diǎn)是結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，使用方便，能從大氣壓力下起動(dòng)，可直接排人大氣，偏心質(zhì)量較小，維護(hù)簡(jiǎn)便，雙級(jí)泵的極限壓力為6×10-2～l×10-2Pa，一種單級(jí)泵可達(dá)4Pa左右，另一種單級(jí)泵為50～200Pa左右。
   在泵的結(jié)構(gòu)方面，為了能在停泵時(shí)防止返油，有的設(shè)有能自動(dòng)切斷油路的止回閥，有的設(shè)有進(jìn)氣通道截止閥，有的為了能在泵開氣鎮(zhèn)運(yùn)轉(zhuǎn)突然停電時(shí)自動(dòng)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(hù)泵的溫控水量調(diào)節(jié)閥。
    雙級(jí)旋片式真空泵，可以廣泛用于冰箱、空調(diào)機(jī)、燈泡、日光燈、瓶膽生產(chǎn)和電子、冶金、醫(yī)藥、化工、濾油機(jī)、印刷機(jī)械、包裝機(jī)等工業(yè)，可作為擴(kuò)散泵、羅茨泵、分子泵等的前級(jí)泵，供電子儀器、醫(yī)療儀器等配套和實(shí)驗(yàn)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、旋片式真空泵抽氣原理與結(jié)構(gòu)
    旋片式真空泵，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(gè)或數(shù)個(gè)旋片，轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)表面或相切或相交，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)旋片旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋片借離心力(有的還有彈簧力)緊貼缸壁，把進(jìn)排氣口分割開來，并使進(jìn)氣腔容器周期性擴(kuò)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(jí)泵由二個(gè)單級(jí)串聯(lián)而成，進(jìn)氣壓力高時(shí)，一般大中型泵，二級(jí)可同時(shí)排氣，進(jìn)氣壓力低時(shí)，氣體由高級(jí)排人低級(jí)，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(jì)計(jì)算。
二、旋片式真空泵氣鎮(zhèn)原理與結(jié)構(gòu)
    由于旋片式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(shí)，如果在排出泵腔前達(dá)到其飽和蒸汽壓力，則會(huì)凝結(jié)在油中，使泵油乳化變質(zhì)，潤(rùn)滑密封性能變壞，凝結(jié)物在吸氣腔中還會(huì)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(shí)，還會(huì)破壞潤(rùn)滑性能，造成頻繁換油和浪費(fèi)。國(guó)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(shí)，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(shí)，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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，已混入油內(nèi)的可凝性氣體的凝結(jié)物或氣相就會(huì)溶于油中的物質(zhì)，又會(huì)在泵腔內(nèi)從油中逸出，這時(shí)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(zhǎng)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(jì)意義。
    在結(jié)構(gòu)上,氣鎮(zhèn)閥有一逆止閥,防止排氣時(shí)油、氣從氣鎮(zhèn)孔排出,氣鎮(zhèn)量設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作。氣鎮(zhèn)閥微量滲氣時(shí)可降低噪聲,還可作為停泵時(shí)的放氣閥用,來避免或延緩?fù)１梅涤汀?br />     氣鎮(zhèn)量與泵的幾何抽速、摻氣級(jí)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(jì)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(diǎn)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(jī)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(dá)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(diǎn)是：油位較低，油量可較少，停泵返油較少，起動(dòng)功率和配用功率可較小；排氣閥檢修、維護(hù)較方便。注意裝配工藝宜采用豎裝法。對(duì)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(duì)于雙級(jí)旋片式真空泵，高低二級(jí)轉(zhuǎn)子的連接方法和支承方法也有不同：一種是四個(gè)支承，叉式連接；另一種是二支承。鍵連接傳動(dòng)。在二支承結(jié)構(gòu)中，低級(jí)轉(zhuǎn)子多為帶內(nèi)孔的結(jié)構(gòu)，也有用高級(jí)轉(zhuǎn)子中壁一側(cè)軸頸延長(zhǎng)作為低級(jí)轉(zhuǎn)子的。如果低級(jí)轉(zhuǎn)子外徑與高級(jí)轉(zhuǎn)子相同，采用正槽不穿軸形式時(shí)，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(shí)則可取較小b值。此時(shí)轉(zhuǎn)子一端開槽而另一端帶凸緣。也有人采用高低二級(jí)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(xì)閱讀使用說明書，以防損壞泵。
    對(duì)于高級(jí)轉(zhuǎn)子，凡高速直聯(lián)結(jié)構(gòu)，考慮動(dòng)平衡影響，宜采用實(shí)心形式。對(duì)于低速泵，轉(zhuǎn)子較大時(shí)，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(guó)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(gè)轉(zhuǎn)子盤與一個(gè)整體轉(zhuǎn)子拼接，具有剛性好、工時(shí)省、形位公差精度好的優(yōu)點(diǎn)。