真空泵的工作原理

一、特点不同

1、双级真空泵特点：前级泵转子上的叶片槽采用了斜叶片槽，相邻两片叶片（转子和泵体）形成的最大封闭工作空间增大，提高了抽真空速度。前真空泵后，后真空泵串联。前真空泵内有害空间气体被后真空泵迅速吸入，提高抽气的极限真空度。

2、单级真空泵特点：吸气口安装有金属丝网的粗过滤器。它可以防止固体颗粒被吸入泵室。油分离器配有一个高效的油气分离排气转换开关。当泵停止时，吸入口内的吸入阀将泵与泵送系统隔离，并防止真空泵油返回泵送系统。泵由空气冷却。

二、适用范围不同

1、双级真空泵：

（1）2X真空泵是抽气的基本设备之一。可单独使用或与增压泵、扩散泵、分子泵等超高真空泵连接使用。广泛应用于电子器件制造、真空干燥、过滤、浸渍、涂层、焊接、熔炼及实验室设备。

（2）2X真空泵允许在5-40环境温度范围内长时间工作，入口压力小于10支焊枪。当抽出气体的相对温度大于90%时，应打开空气压载阀。

（3）2X真空泵的进油口不应连续工作超过3分钟。

（4）2X真空泵不适用于抽取腐蚀金属、与泵油发生化学反应、含有微粒粉尘、含有过量氧气、爆炸性气体和有毒气体的气体。

2、单级真空泵：

（1）XD旋片式真空泵适用于闭式系统的真空抽运。如真空包装、真空成型、真空吸引等。

（2）入口压力范围：100Pa~100000 Pa，超出此范围工作真空泵排气口将有油雾产生。XD型旋片式真空泵工作环境温度和吸入气体温度应在5℃~40℃之间。

（3）XD旋片式真空泵不能泵水或其他液体。不得清除爆炸性、易燃性、过量氧气和腐蚀性气体。

（4）通常提供的电机不防爆。如果需要防爆或其他特殊要求，电机必须符合相关标准。

扩展资料：

双级真空泵工作性能由高压级与低压级二部分组成，真空泵的吸入口与真空容器或真空设备连接。在操作过程中，容器内的气体将被大量吸入和排出。当设备处于真空状态时，关闭高压排气阀片，高压级吸入的气体被转移到第二级，然后由第二级吸入和排出，使真空设备获得一定的真空。

根据用户使用情况，可配置真空增压泵，作为前置泵。由于前置泵的泵送力增强，前置泵不断抽气，使设备获得更高的真空度。

参考资料来源：百度百科-双级真空泵

参考资料来源：百度百科-单级旋片式真空泵

真空泵是指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。

通俗来讲，真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置。在泵腔内形成通过旋转产生体积的变化而将气体排出泵外，主要是在吸气过程中，吸气腔体积增大，真空度降低，将容器内气体吸入泵腔，在排气过程中体积变小，压强增大，最终通过油封将吸入的气体排出泵外。

按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分为两种类型，即气体捕集泵和气体传输泵。

特点

(1)在较宽的压力范围内有较大的抽速；

(2)转子具有良好的几何对称性，故振动小，运转平稳。转子间及转子和壳体间均有间隙，不用润滑，摩擦损失小，可大大降低驱动功率，从而可实现较高转速；

(3)泵腔内无需用油密封和润滑，可减少油蒸气对真空系统的污染；

(4)泵腔内无压缩，无排气阀。结构简单、紧凑，对被抽气体中的灰尘和水蒸汽不敏感；

(5)压缩比较低，对氢气抽气效果差；

(6)转子表面为形状较为复杂的曲线柱面，加工和检查比较困难。

好比来说我们用一张滤网只能过滤到大于1CM的沙子，而重叠使用两张滤网至少能过滤掉0.8CM的沙子吧？

真空泵是通过压缩空气然后将空气排出泵腔，双极泵是通过1号泵腔压缩的气体再进入2号泵腔进行另外的一次压缩，来提高真空度。

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机械式真空泵工作原理都是持续的抽取气体，使一定体积的气体被隔离到泵里面的空间内，再排出去，这样容器里的气体会越来越稀薄，这样随着容器内气体越来越少，泵的抽气效率也会越来越低，到最终各个密封部分（包括容器和泵本身）的漏气速率和抽气速率一样，真空就不再提升。

1、分类 a类，机械泵：油封机械泵（单级），油封机械泵（双级），分子泵，罗茨泵；

b类，蒸汽喷射泵：水银扩散泵，油扩散泵，油喷射泵；c类，干式泵：溅射离子泵，钛升华泵，吸附泵，冷凝泵，冷凝吸附泵。

2、各自结构，a机械泵就是通过机械原理抽气而抽真空的，一般都有定子，转子，和旋片，阀门等组成。机械泵一般抽真空度较低，油封机械泵抽到10（-2）次方就不能往下抽了，但罗茨泵和分子泵由于其巧妙的设计，可以抽到10（-4）甚至更高。b蒸汽喷射泵就是利用加热气化使高速喷出的蒸汽的动量携带气体分子出来，从而抽真空的，蒸汽喷射泵因为是由蒸汽携带气体出来的，一般都会有蒸汽污染。注：蒸汽携带气体出来之后蒸汽会冷凝回流，再蒸发，再携带，依次循环。蒸汽喷射泵抽的真空度比一般机械泵高，但是也高不了多少，主要是会有污染。

c干式泵，每种的原理结构都大不同，优点就是无污染，抽的真空度高，能抽高真空，最高可以达到10（-12）的极限真空，缺点是技术要求太高了，而且抽到10（-12）一般来说连续抽个几个月才能达到，时间好长哦。我用冷凝泵抽到10（-4）都得四五个小时哦，而且干式泵无法从大气压直接抽到高真空，得用前两种泵抽到一定真空度后，干式泵才能开始工作，继续抽到更高真空。

防止停泵返油通常靠气路和油路的结合来实现，雅之雷德机电科技常用的方法有：

1、在进气通道上设置停泵防返油装置

离心开关控制，利用大气和被抽腔室的压差控制防返阀的工作。  

2、在油路上设有停泵控制防返油装置

可靠的进气口防返油装置，双重保护，不返油，保证了真空系统安全。

保护一：停泵时隔离阀关闭真空系统保护二：停泵时关闭油路并向泵腔充气。

3、以上两种结合

运行期间，控制活塞在油压作用下顶着弹簧保持密封。防倒吸阀的阀盘由于自重保持在较低位置(阀门开启)。泵停机后，油压下降，弹簧将控制活塞向上顶。这样就在油箱与防倒吸阀的活塞之间形成了一个通路。

以上为好凯德双级旋片泵系列产品防返阀工作原理的介绍，对比用弹簧来控制防返阀的真空泵，好凯德真空泵防返油效果更好，故障率较低，维修更加简单。

在带有吸气阀和排气阀的圆形泵体（定子）内，装有一个偏心转子和在转子槽中靠离心力运动的三片叶片，这些叶片将泵分成三部分，它们的容积随阗转子的转动，周期性地变化，完成气体的抽吸，压缩，排出过程，从而使抽吸口处的气体被抽吸，形成真空。

一、2X型旋片式真空泵（简称旋片泵）工作压强范围为101325~1.33×10-2（Pa）属于低真空泵。它可以单独使用，也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。它已广泛地应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油及医药等生产和科研部门。

旋片泵可以抽除密封容器中的干燥气体，若附有气镇装置，还可以抽除一定量的可凝性气体。但它不适于抽除含氧过高的，对金属有腐蚀性的、对泵油会起化学反应以及含有颗粒尘埃的气体。

旋片泵是真空技术中最基本的真空获得设备之一。旋片泵多为中小型泵。旋片泵有单级和双级两种。所谓双级，就是在结构上将两个单级泵串联起来。一般多做成双级的，以获得较高的真空度。

旋片泵的抽速与入口压强的关系规定如下：在入口压强为1333Pa、1.33Pa和1.33×10-1（Pa）下，其抽速值分别不得低于泵的名义抽速的95%、50%和20%。

二、2X型旋片真空泵工作原理如下：

旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子，转子外圆与泵腔内表面相切（二者有很小的间隙），转子槽内装有带弹簧的二个旋片。旋转时，靠离心力和弹簧的张力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触，转子旋转带动旋片沿泵腔内壁滑动。两个旋片把转子、泵腔和两个端盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分，当转子按箭头方向旋转时，与吸气口相通的空间A 的容积是逐渐增大的，正处于吸气过程。而与排气口相通的空间C的容积是逐渐缩小的，正处于排气过程。居中的空间B的容积也是逐渐减小的，正处于压缩过程。由于空间A的容积是逐渐增大（即膨胀），气体压强降低，泵的入口处外部气体压强大于空间A内的压强，因此将气体吸入。当空间A与吸气口隔绝时，即转至空间B的位置，气体开始被压缩，容积逐渐缩小，最后与排气口相通。当被压缩气体超过排气压强时，排气阀被压缩气体推开，气体穿过油箱内的油层排至大气中。由泵的连续运转，达到连续抽气的目的。如果排出的气体通过气道而转入另一级（低真空级），由低真空级抽走，再经低真空级压缩后排至大气中，即组成了双级泵。这时总的压缩比由两级来负担，因而提高了极限真空度。

三、根据工作原理对真空泵进行分类

现分述如下：

(一)、气体传输泵(真空泵的工作原理)

气体传输泵是一种能使气体不断的吸入和排出，借以达到抽气目的的真空泵，这种泵基本上有两种类型：

1、变容真空泵

变容真空泵是利用泵腔容积的周期性变化来完成吸气和排气过程的一种真空泵。气体在排出前被压缩。这种泵分为往复式及旋转式两种：

⑴往复真空泵：是利用泵腔内活塞做往复运动，将气体吸入、压缩并排出。因此，又称为活塞式真空泵。

⑵旋转真空泵：是利用泵腔内活塞做旋转运动，将气体吸入，压缩并排出。旋转真空泵又有如下几种型式：

①油封式真空泵：它是利用油类密封各运动部件之间的间隙，减少有害空间的一种旋转变容真空泵。这种泵通常带有气镇装置，故又称气镇式真空泵。按其结构特点分为如下五种型式。

a）旋片式真空泵：转子以一定的偏心距装在泵壳内并与泵壳内表面的固定面靠近，在转子槽内装有两个（或两个以上）旋片，当转子旋转时旋片能沿其径向槽往复滑动且与泵壳内壁始终接触，此旋片随转子一起旋转，可将泵腔分成几个可变容积。

b）滑阀式真空泵：在偏心转子外部装有一个滑阀，转子旋转带动滑阀沿泵壳内壁滑动和滚动，滑阀上部的滑阀杆能在可摆动的滑阀导轨中滑动，而把泵腔分成两个可变容积。

c）定片式真空泵：在泵壳内装有一个与泵内表面靠近的偏心转子，泵壳上装有一个始终与转子表面接触的径向滑片，当转子旋转时，滑片能上、下滑动将泵腔分成两个可变容积。

d）余摆线式真空泵：在泵腔内偏心装有一个型线为余摆线的转子，它沿泵腔内壁转动并将泵腔分成两个可变容积。

e）多室旋片式真空泵：在一个泵壳内并联装有由同一个电动机驱动的多个独立工作室的旋片真空泵。

②干式真空泵：它是一种不用油类（或液体）密封的变容真空泵。

③液环式真空泵：带有多叶片的转子偏心装在泵壳内，当它旋转时，把液体（通常为水或油）抛向泵壳形成泵壳同心的液环，液环同转子叶片形成了容积周期变化的几个小容积，故亦称旋转变容真空泵。

④罗茨真空泵：泵内装有两个相反方向同步旋转的双叶形或多叶形的转子，转子间、转子同泵壳内壁之间均保持一定的间隙。它属于旋转变真空泵。机械增压泵即为这种型式的真空泵。

2、动量传输泵(真空泵的工作原理)

这种泵是依靠高速旋转的叶片或高速射流，把动量传输给气体或气体分子，使气体连续不断地从泵的入口传输到出口。具体可分为下述几种类型。

⑴分子真空泵：它是利用高速旋转的转子把能量传输给气体分子，使之压缩、排气的一种真空泵。它有如下几种型式：

①牵引分子泵：气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得动量，被送到出口，因此，是一种动量传输泵。

②涡轮分子泵：泵内装有带槽的圆盘或带叶片的转子，它在定子圆盘（或定片）间旋转。转子圆周的线速度很高。这种泵通常在分子流状态下工作。

③复合分子泵：它是由涡轮式和牵引式两种分子泵串联组合起来的一种复合式分子真空泵。

(2)喷射真空泵：它是利用文丘里（Venturi）效应的压力降产生的高速射流把气体输送到出口的一种动量传输泵，适于在粘滞流和过渡流状态下工作。这种泵又可详细地分成以下几种：

①液体喷射真空泵：以液体（通常为水）为工作介质的喷射真空泵。

②气体喷射真空泵：以非可凝性气体作为工作介质的喷射真空泵。

③蒸气喷射真空泵：以蒸气（水、油或汞等蒸气）作为工作介质的喷射真空泵。

(3)扩散泵：以低压高速蒸气流（油或汞等蒸气）作为工作介质的喷射真空泵。气体分子扩散到蒸气射流中，被送到出口。在射流中气体分子密度始终是很低的，这种泵适于在分子流状态下工作。可分为：

①自净化扩散泵：泵液中易挥发的杂质经专门的机械输送到出口而不回到锅炉中的一种油扩散泵。

②分馏式扩散泵：这种泵具有分馏装置，使蒸气压强较低的工作液蒸气进入高真空工作的喷嘴，而蒸气压强较高的工作液蒸气进入低真空工作的喷嘴，它是一种多级油扩散泵。

(4)扩散喷射泵：它是一种有扩散泵特性的单级或多级喷嘴与具有喷射真空泵特性的单级或多级喷嘴串联组成的一种动量传输泵。油增压泵即属于这种型式。

(5)离子传输泵：它是将被电离的气体在电磁场或电场的作用下，输送到出口的一种动量传输泵。

(二)、气体捕集泵(真空泵的工作原理)

这种泵是一种使气体分子被吸附或凝结在泵的内表面上，从而减小了容器内的气体分子数目而达到抽气目的的真空泵，有以下几种型式。

1、吸附泵

它主要依靠具有大表面的吸附剂（如多孔物质）的物理吸附作用来抽气的一种捕集式真空泵。

2、吸气剂泵

它是一种利用吸气剂以化学结合方式捕获气体的真空泵。吸气剂通常是以块状或沉积新鲜薄膜形式存在的金属或合金。升华泵即属于这种型式。

3、吸气剂离子泵

它是使被电离的气体通过电磁场或电场的作用吸附在有吸气材料的表面上，以达到抽气的目的。它有如下几种型式。

(1)蒸发离子泵：泵内被电离的气体吸附在以间断或连续方式升华（或蒸发）而覆在泵内壁的吸气材料上，以实现抽气的一种真空泵。

(2)溅射离子泵：泵内被电离的气体吸附在由阴极连续溅射散出来的吸气材料上，以实现抽气目的的一种真空泵。

4、低温泵

利用低温表面捕集气体的真空泵