雙級旋片式真空泵的結構與工作原理

　　在上一篇文章中講述了單級旋片式真空泵的結構及工作原理，從文章中可以看出單級旋片式真空泵一般極限壓力只能達到1.3Pa(個別可達0.1Pa)，為什么極限壓力不能再低呢？那么本文就來講述下將兩只單級泵串接起來，組成雙級旋片式真空泵的結構及工作原理。

　　主要由于：

　　(1)單級旋片式真空泵的結構上存在有害空間(見圖1)，該空間中的氣體是無法排除的。當旋片轉過排氣口后，這一部分氣體又被壓縮，經過轉子與泵腔間的縫隙又回到吸氣空間，所以每次總有些氣體排不盡。

1、有害空間　2、上切點A

圖1：單級旋片式真空泵結構的有害空間

　　(2)由于在單級旋片式真空泵工作時，泵腔的吸氣空間與排氣空間存在著一定的壓力差。當排氣空間的氣體被壓縮得很小時，它的壓力很高，會通過各種可能的途徑突破到吸氣空間去，使泵真空度下降。

　　(3)泵油在泵體內循環(huán)流動過程中會溶解進大量氣體和蒸氣。在吸氣側，因為壓力較低，溶解的氣體又會跑出來，使泵的真空度不易提高。

　　為了提高泵的極限真空度，除了提高泵體、轉子、旋片的加工精度，盡量減少裝配間隙和有害空間以外，最有效的辦法是將兩只單級泵串接起來，組成雙級旋片式真空泵。圖2為雙級旋片式真空泵的工作原理圖。

1.低真空級排氣閥　2.高真空級排氣閥　3.進氣管　4.摻氣閥　5.中間通道

圖2：雙級旋片式真空泵的工作原理

　　泵由兩個工作室組成。前級泵是低真空級(又叫第一級，低級)，后級泵是高真空級(又叫第二級，高級)，被抽氣體經后級進入前級，由排氣閥排出泵外。前、后兩級稍有不同:后級的泵腔(缸)比前級大，前級和單極泵一樣，隨時有油進入泵腔，而后級僅在開始工作時存有少量的油，工作一段時間后，便沒有油進入泵腔了。后級工作時，一部分氣體從后排氣閥直接排到大氣中去，一部分氣體經由前級泵排到大氣中去;工作一段時間后，后級泵里的氣體經過壓縮后，壓強達不到一個大氣壓以上，推不開后排氣閥，這些氣體就完全從前級排出

　　去。抽氣時間一長，后級泵進氣口的壓強大大下降，泵的出口壓強也很小，進出口的壓強差也就小，被壓縮氣體返回的數量相應減少多同時，后級泵中易蒸發(fā)的油分子不斷被前級泵抽走，油蒸氣的分壓強因而就減小了。這樣可以提高泵的極限真空度.而油污染也比單級泵小。

　　第I室和第五室旋片的安裝位置是互相垂直的。因此，保證第一級排氣時第二級正好是抽氣，使它們能同步地工作。

　　當泵工作一段時間后，II室吸入的氣體壓力較低時，雖經II室的壓縮，壓力也達不到一個大氣壓以上，排不開輔助排氣閥(1)，則吸入的氣體全部進入前級A室，經I室的繼續(xù)壓縮，由排氣閥(1)排出。

　　泵工作一段時間后，由于高真空級進氣時壓力大大降低，其出口壓力也很小，這樣II室進出氣口的壓力差也較小，被壓縮氣體返回的數量也相應減少;同時，后級泵中易蒸發(fā)的油分子不斷被前級I室抽走，油蒸氣的分壓減少了，因而雙級泵的油污染比單級小，極限真空度將大大提高。國前的雙級旋片真空泵的極限真空度可10^-2 Pa，國外有的泵可達到10^-3 Pa。