螺桿干式真空泵工作原理

2013-04-29 真空技術(shù)網(wǎng) 真空技術(shù)網(wǎng)整理

  與螺桿式壓縮機(jī)類似,螺桿式干式真空泵的工作過(guò)程可分為吸氣、壓縮和排氣三個(gè)過(guò)程。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),每對(duì)相互嚙合的齒相繼完成相同的工作循環(huán),現(xiàn)在以其中一對(duì)齒來(lái)說(shuō)明。

1、吸氣過(guò)程

  圖1示出了螺桿真空泵的吸氣過(guò)程。在圖1中,陽(yáng)轉(zhuǎn)子按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),陰螺桿按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。圖中上方的轉(zhuǎn)子端面是吸氣斷面,下方的端面為排氣端面。

螺桿式干式真空泵的吸氣過(guò)程

a、吸氣過(guò)程即將開始 b、吸氣過(guò)程中 c、吸氣過(guò)程結(jié)束

圖1 螺桿式干式真空泵的吸氣過(guò)程

  圖1a示出吸氣過(guò)程即將開始時(shí)的轉(zhuǎn)子位置。在這一時(shí)刻,這一對(duì)齒前端的型線完全嚙合,且即將與吸氣口連接。隨著轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng),由于齒的一端逐漸脫離嚙合而形成了齒間容積,這個(gè)齒間容積的擴(kuò)大,在其內(nèi)部形成了一定的真空,而此齒間容積又僅與吸氣口連通,因此氣體便在壓差作用下流入其中。如圖1b中陰影部分所示。在隨后的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒不斷從陰轉(zhuǎn)子齒的齒槽中脫離出來(lái),齒間容積不斷擴(kuò)大,并與吸氣孔口保持連通。吸氣過(guò)程結(jié)束時(shí)的轉(zhuǎn)子位置如圖1c所示,其最顯著的特點(diǎn)是齒間容積達(dá)到最大值。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),所研究的齒間容積不會(huì)再增加。齒問(wèn)容積在此位置與吸氣孔口斷開,吸氣過(guò)程結(jié)束。

2、壓縮過(guò)程

  圖2示出螺桿泵的壓縮過(guò)程。圖中的轉(zhuǎn)于端面是排氣端面。在這里,陽(yáng)轉(zhuǎn)子沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),陰轉(zhuǎn)于沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。圖中上方的轉(zhuǎn)子端面是吸氣斷面,下方的端面為排氣端面。

螺桿式于式真空泵的壓縮過(guò)程

a、壓縮過(guò)程即將開始 b、壓縮過(guò)程中 c、壓縮過(guò)程結(jié)束,排氣過(guò)程即將開始

圖2 螺桿式于式真空泵的壓縮過(guò)程

  圖2a示出螺桿泵壓縮過(guò)程即將開始時(shí)的轉(zhuǎn)子位置.此時(shí)氣體被轉(zhuǎn)子齒和機(jī)殼包圍在一個(gè)封閉的空間中,齒間容積由于轉(zhuǎn)于齒的嚙合就要開始減小。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),齒間容積由于轉(zhuǎn)子齒的嚙合而不斷減小。被密封在齒間容積中的氣體被占據(jù)體積也隨之減小,導(dǎo)致壓力升高,從而實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮過(guò)程,如圖2b所示.壓縮過(guò)程可一直持續(xù)到齒間容積即將與排氣孔口連通之前。如圖2c所示。

3、排氣過(guò)程

a、排氣過(guò)程中 b、排氣過(guò)程結(jié)束

圖3 螺桿式干式真空泵的排氣過(guò)程

  圖3示出螺桿泵的排氣過(guò)程。齒間容積與排氣孔口連通后,即開始排氣過(guò)程。隨著齒間容積的不斷縮小,具有排氣壓力的氣體逐漸通過(guò)排氣孔口被排出,

  如圖3a所示。這個(gè)過(guò)程一直持續(xù)到齒末端的型線完全嚙合。此時(shí),齒間容積內(nèi)的氣體通過(guò)排氣孔口被完全排出,封閉的齒間容積的體積變?yōu)榱恪?/p>

  從上述螺桿干式真空泵工作原理可以看出,螺桿式干式真空泵是一種工作容積作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的容積式機(jī)械真空泵。氣體的壓縮依靠容積的變化來(lái)實(shí)現(xiàn),而容積的變化又是借助螺桿泵的一對(duì)轉(zhuǎn)子在機(jī)殼內(nèi)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)達(dá)到。它的工作客積在周期性擴(kuò)大和縮小的同時(shí),其空間位置也在變更。