双级旋片式真空泵是一种基于双级压缩结构设计的油封式机械真空泵,通过两级旋片串联实现高效抽气,广泛应用于冶金、化工、真空镀膜、食品包装、医疗设备及实验室等领域。其核心优势在于高极限真空度、稳定抽气性能及紧凑结构设计。该泵由泵体、转子、旋片、端盖及弹簧等部件构成。转子偏心安装于泵腔内,其外圆与泵腔内壁相切,形成微小间隙。转子槽内装有带弹簧的两个旋片,将泵腔分隔为高、低两级工作腔。旋转时,离心力与弹簧张力使旋片顶端紧贴泵腔内壁,转子带动旋片滑动,实现周期性容积变化。
1、泵体(Pump Body)
功能:整个泵的外壳和支撑结构,内部容纳所有运动部件。
特点:通常由铸铁或铝合金制成,具有良好的强度和散热性能。内部加工有精密的偏心圆柱形腔室。
2、转子(搁辞迟辞谤)
功能:安装在泵体内,由电机驱动高速旋转,是产生抽气作用的核心运动部件。
结构:一个圆柱形金属件,安装在泵轴上,并在泵体内做偏心旋转(转子中心与泵体中心不重合)。
关键设计:转子上沿径向开有滑槽,用于安装旋片。
3、旋片(痴补苍别蝉)
功能:在离心力和弹簧(或油压)的作用下,紧贴泵体内壁滑动,将转子与泵体之间的空间分隔成多个密闭的、容积周期性变化的腔室,从而实现吸气、压缩和排气。
材质:通常由石墨、碳素钢或特殊复合材料制成,具有良好的耐磨性和自润滑性。
数量:常见为2片或3片。
4、泵轴(Pump Shaft)
功能:连接电机和转子,传递动力。
密封:泵轴穿过泵体处有轴封(机械密封或油封),防止泵油泄漏和外部空气进入。
5、双级结构(Two-Stage Design)
这是双极泵的核心,由两个串联的泵腔组成:
第一级(低真空级/High-Vacuum Stage):
位置:靠近进气口。
功能:首先对系统进行粗抽,将压力从大气压降低到中等真空范围。
工作过程:气体从进气口进入第一级泵腔,被旋片压缩后,通过级间通道排入第二级泵腔。
第二级(高真空级/Low-Vacuum Stage):
位置:位于第一级之后,靠近排气口。
功能:接收来自第一级的气体,进行进一步压缩,然后通过排气阀排入大气。
优势:由于第一级已经降低了气体压力,第二级在较低的入口压力下工作,能更有效地压缩剩余气体,从而获得更低的极限真空度(通常可达0.06 Pa或更高)。
6、进气口与排气口(Inlet&Outlet Ports)
进气口(滨苍濒别迟):连接被抽真空的系统或容器。
排气口(翱耻迟濒别迟):将压缩后的气体排入大气。排气口通常配有油气分离器(油雾过滤器),以减少排出气体中的油雾,降低环境污染。
7、排气阀(Exhaust Valve)
功能:安装在排气口处,是一种单向阀(通常为弹簧片阀)。
当泵腔内气体被压缩到压力高于大气压时,阀门打开,排出气体。
当泵腔容积增大开始吸气时,阀门在大气压和弹簧作用下关闭,防止大气倒灌入泵内。
重要性:阀门的开启压力和密封性直接影响泵的极限真空度和抽气效率。
8、泵油(Pump Oil)
功能:
密封:在旋片与泵体内壁、转子与端盖之间形成油膜,实现动态密封,防止气体泄漏。
润滑:润滑旋片、轴承等运动部件,减少磨损。
冷却:带走泵内因压缩和摩擦产生的热量。
降噪:吸收振动,降低运行噪音。
要求:使用专用的真空泵油,具有高闪点、低饱和蒸气压、良好的热稳定性和抗氧化性。
9、油箱与油窗(Oil Reservoir&Sight Glass)
油箱:储存泵油。
油窗(Oil Level Gauge):透明窗口,用于观察泵油液位。油位应位于油窗的“MIN”和“MAX”标记之间。
10、电机(惭辞迟辞谤)
功能:驱动泵轴和转子旋转。
类型:通常为单相或叁相异步电机,直接或通过联轴器连接泵轴。
防护:电机外壳有防护等级(如滨笔54),防尘防水。
11、油气分离器/油雾过滤器(Oil Mist Filter)
功能:安装在排气口,通过过滤材料(如纤维、金属网)捕获排气中的油滴和油雾,减少油品消耗和环境污染。
维护:需定期检查和更换,防止堵塞影响排气。