正文

1.1真空的獲得(3)

鈦及難熔金屬真空熔煉 作者:馬宏聲


(2)往復(fù)式真空泵

往復(fù)式真空泵(簡稱往復(fù)泵)又名活塞式真空泵,屬于低真空獲得設(shè)備。它與液環(huán)真空泵相比,具有真空度高、消耗功率低等優(yōu)點;與旋片真空泵相比,它能被制成大抽速的泵。這種泵的主要缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,老式泵帶有牽引移動配氣裝置。近年來往復(fù)泵在結(jié)構(gòu)上有了很大改進(jìn),采用固定氣閥代替移動氣閥,簡化了結(jié)構(gòu),改善了性能。并且在降低功率消耗、減少振動噪聲、提高轉(zhuǎn)速、縮小體積等方面也做了很多工作。

往復(fù)式真空泵從結(jié)構(gòu)形式上可分為立式和臥式兩種;從級數(shù)上可分為單級泵、雙級泵和三級泵;從抽氣方式上可分為單作用的和雙作用的;從潤滑方式上可分為有油潤滑和無油潤滑兩種。一般單級泵可獲得極限壓強為1330~2660Pa,雙級泵極限壓力可達(dá)4~7Pa,三級泵極限壓力可達(dá)0.1~2.6Pa。

圖1-2為往復(fù)式真空泵結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖。工作時,單作用泵在電動機(jī)的驅(qū)動下,通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)的作用,使汽缸的活塞做往復(fù)運動。當(dāng)活塞在氣缸內(nèi)從左端向右端運動時,由于氣缸的左腔體積不斷增大,氣缸內(nèi)氣體的密度不斷減小,形成了抽氣過程,此時被抽容器中的氣體經(jīng)過吸氣閥5進(jìn)入泵體左腔。當(dāng)活塞達(dá)到最右位置時,氣缸左腔內(nèi)就完全充滿了氣體。接著活塞從右端向左端運動,此時吸氣閥5關(guān)閉。氣缸內(nèi)的氣體隨著活塞從右向左運動而逐漸被壓縮,當(dāng)氣缸內(nèi)氣體的壓力達(dá)到或稍大于一個大氣壓時,排氣閥4被打開,將氣體排到大氣中,完成一個工作循環(huán)。當(dāng)活塞再自左向右運動時,又重復(fù)前一循環(huán),如此反復(fù)下去,被抽容器中最終達(dá)到某一穩(wěn)定平衡壓力。

圖1-2 往復(fù)式真空泵的結(jié)構(gòu)和工作原理圖

雙作用泵在氣缸兩端均有吸、排氣閥,見圖1-2(b)。當(dāng)活塞向下運動時,上邊的吸氣閥吸氣,排氣閥關(guān)閉;下邊的排氣閥排氣,吸氣閥關(guān)閉。當(dāng)活塞向上運動時,下邊的吸氣閥吸氣,排氣閥關(guān)閉;上邊的排氣閥排氣,吸氣閥關(guān)閉?;钊鶑?fù)一次,實現(xiàn)兩次吸、排氣過程,在同樣泵腔容積的情況下,抽速比單作用泵提高一倍。

(3)旋片式真空泵

旋片式真空泵(簡稱旋片泵)是一種變?nèi)菔綒怏w傳輸真空泵,為真空技術(shù)中最基本的真空獲得設(shè)備之一。其工作壓力范圍為105~1.33×10-2Pa,屬于低真空泵。它可以單獨使用,也可以作為其他高真空的前級泵,用以抽出密閉容器內(nèi)的干燥氣體。若有氣鎮(zhèn)裝置還可以抽出一定量的可凝性氣體,但旋片泵不適合于抽出含氧量過高的、有爆炸性的、對金屬有腐蝕性的、與泵油發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的、含有顆粒塵埃的氣體。

葉片泵主要由泵體、轉(zhuǎn)子、旋片、彈簧、端蓋等組成,如圖1-3所示。轉(zhuǎn)子偏心安裝在泵體內(nèi),圓柱形轉(zhuǎn)子的直徑位置有通孔裝有兩塊滑片,中間有彈簧支撐,使片端與泵體始終密切接觸。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時葉片沿著泵體空腔內(nèi)壁滑動,并將空腔分割成月牙形空間A、B、C三部分。若轉(zhuǎn)子按圖中箭頭方向旋轉(zhuǎn)時,A空間的容積增加,壓力降低,氣體經(jīng)泵口被吸入,此時處于吸氣過程;B空間的容積減小,壓力增加,處于壓縮過程;C空間的容積進(jìn)一步減小,壓力進(jìn)一步增加,當(dāng)壓力超過排氣壓力時,壓縮氣體推開泵油密封的排氣閥,處于向大氣中排氣的過程。在泵的連續(xù)運轉(zhuǎn)過程中,不斷進(jìn)行著吸氣、壓縮和排氣過程,從而達(dá)到連續(xù)抽氣的目的。


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