雙極旋片式真空泵是一種高效的真空獲得設備,它通過獨特的雙級串聯結構,在單級旋片泵的基礎上實現了更高的極限真空度和更穩定的抽氣性能,廣泛應用于冶金、化工、電子制造、真空鍍膜及科研實驗等多個領域。
該設備的核心工作原理基于容積的變化。泵腔內偏心安裝著轉子,轉子槽內裝有帶彈簧的旋片。當電機帶動轉子高速旋轉時,旋片在離心力和彈簧張力的作用下緊貼泵腔內壁滑動,將泵腔內的月牙形空間分隔成不斷變化的容積腔。氣體隨著容積的周期性擴大被吸入,又隨著容積的縮小被壓縮,最終推開排氣閥排出。
一、主要結構組成
泵體(定子)
功能:作為泵的核心外殼,提供密閉的壓縮腔室,內部通常分為兩級壓縮腔(高壓級和低壓級)。
特點:采用高強度鑄鐵或鋁合金制造,確保耐壓性和熱穩定性;內表面經過精密加工以減少摩擦和磨損。
轉子
功能:偏心安裝在泵體內,通過電機驅動旋轉,帶動旋片運動實現氣體壓縮。
特點:通常為圓柱形,表面經過拋光處理以降低摩擦;材質多為鑄鐵或不銹鋼,需具備高耐磨性。
旋片(滑片)
功能:安裝在轉子槽內,隨轉子旋轉時在離心力作用下緊貼泵體內壁,將泵腔分割為多個可變容積的壓縮室。
特點:
材質為石墨、碳纖維或高分子復合材料,需兼顧自潤滑性和耐磨性。
雙極泵通常配備多組旋片(如每級2-3片),以增強密封性和抽氣效率。
端蓋(泵蓋)
功能:封閉泵體兩端,與泵體共同形成密閉空間;內部可能集成排氣閥、油池等結構。
特點:通常與泵體通過螺栓緊固,并配備密封圈防止漏氣。
二、關鍵輔助系統
潤滑系統
油池:位于泵體底部,儲存泵油以潤滑旋片與泵體內壁的接觸面,減少磨損并密封間隙。
油路:通過泵體內部的油孔將泵油輸送至各摩擦部位,形成油膜保護。
油標:用于觀察油位,確保油量在正常范圍內。
排氣系統
排氣閥:安裝在端蓋上,當壓縮室氣體壓力超過大氣壓時自動開啟,將氣體排出泵外。
消音器:可選配于排氣口,降低排氣噪聲。
氣鎮閥:用于抽吸含水蒸氣的氣體時,通過注入少量干燥空氣稀釋水蒸氣,防止泵油乳化。
密封系統
軸封:位于轉子軸與端蓋之間,防止泵油泄漏和外部空氣倒灌。
密封圈:用于泵體與端蓋、進氣口與排氣口等部位的密封,確保泵腔氣密性。
冷卻系統
風冷結構:通過風扇強制散熱,適用于中小型泵。
水冷結構:在泵體或端蓋上設置冷卻水套,通過循環水帶走熱量,適用于大型泵或高溫工況。
三、雙極泵的特殊設計
兩級壓縮結構
低壓級:直接抽吸大氣或前級泵排出的氣體,進行初步壓縮。
高壓級:接收低壓級排出的氣體,進一步壓縮至更高真空度。
優勢:通過兩級串聯可顯著提高極限真空度(通常可達10?²Pa以下),并降低單級壓縮比,減少泄漏和返流。
中間隔板
位于兩級壓縮腔之間,分隔高壓級和低壓級,并可能集成中間排氣閥以優化氣體流動路徑。
四、驅動與控制部件
電機
直接驅動轉子旋轉,通常為異步電動機或變頻電機,功率根據泵型號和抽氣速率匹配。
聯軸器
連接電機與轉子軸,傳遞扭矩并補償安裝誤差。
控制面板(可選)
集成真空計、壓力開關、溫度傳感器等,實現運行狀態監測和自動保護功能。
