干式真空泵 立式往复真空泵 罗茨真空泵 爪型真空泵

罗茨真空泵 、
英文名称：Roots vacuu
  内部结构示意图
m pump
定义：泵内装有两个相反方向同步旋转的叶形转子，转子间、转子与泵壳内壁间有细小间隙而互不接触的一种变容真空泵。[1]
靠泵腔内一对叶形转子同步、反向旋转的推压作
  一种型号的外形图
用来移动气体而实现抽气的真空泵。
罗茨真空泵是指具有一对同步高速旋转的鞋底形转子的机械真空泵，此泵不可以单独抽气，前级需配油封、水环等可直排大气。
它的结构和工作原理与罗茨鼓风机相似，工作时其吸气口与被抽真空容器或真空系统主抽泵相接。这种真空泵的转子与转子之间、转子与泵壳之间互不接触，间隙一
  原理图
般为0.1～0.8毫米；不需要用油润滑。转子型线有圆弧线、渐开线和摆线等。渐开线转子泵的容积利用率高，加工精度易于保证，故转子型线多用渐开线型。罗茨真空泵的转速可高达3450～4100转/分;抽气速率为30～10000升/秒（1升=10-3米3）；极限真空：单级为6.5×10-2帕，双级为1×10-3帕。
罗茨真空泵的特点是：启动快，耗功少，运转维护费用低，抽速大、效率高，对被抽气体中所含的少量水蒸汽和灰尘不敏感，在100～1帕压力范围内有较大抽气速率，能迅速排除突然放出的气体。这个压力范围恰好处于油封式机械真空泵与扩散泵之间。因此，它常被串联在扩散泵与油封式机械真空泵之间，用来提高中间压力范围的抽气量。这时它又称为机械增压泵。
罗茨真空泵广泛用于真空冶金中的冶炼、脱气、轧制，以及化工、食品、医药工业中的真空蒸馏、真空浓缩和真空干燥等方面。
[2]罗茨真空泵压缩气体所需的功率与压差成正比，一旦气体压差过高，泵就可能出现过载现象，造成电机绕组烧损。解决泵过载问题的方法主要有以下几种：
(1) 采用机械式自动调压旁通阀。 旁通阀安装在罗茨真空泵的出口和入口之间的旁通管路上。此阀控制泵出入口之间的压差不超过额定值。当压差达到额定值时，阀门靠压差作用自动打开，使罗茨真空泵出口和入口相通，使出入口之间的压差迅速降低，这时罗茨真空泵在几乎无压差的负荷下工作。当压差低于额定值时，阀自动关闭，气体通过罗茨真空泵内由前级泵抽走。带有旁通溢流阀的罗茨真空泵可以与前级泵同时启动，使机组操作简单方便。
(2) 采用液力联轴器 采用液力联轴器也能防止泵的过载现象发生，使泵可以在高压差下工作。液力联轴器安装在泵和电动机之间。在正常工作状态下，液力联轴器由电动机端向泵传递额定力矩。罗茨真空泵的最大压差由液力联轴器所传递的最大转矩来决定，而液力联轴器可传递的最大转矩由其中的液体量来调节。当泵在高压差下工作或与前级泵同时启动时，在液体联轴器内部产生了转速差即滑动，只传递一定的力矩，使泵减速工作。随着抽气的进行，气体负荷减小，罗茨真空泵逐渐加速至额定转速。
(3) 采用真空电气元件控制泵入口压力 在罗茨真空泵的入口管路处安置真空膜盒继电器或电接点真空压力表等压力敏感元件。真空系统启动后，当罗茨真空泵入口处压力低于给定值（泵允许启动压力）时，压力敏感元件发出信号，经电气控制系统开启罗茨真空泵（如真空系统中装有罗茨真空泵旁通管路，则同时关闭旁通管路阀门）。若泵入口压力高于规定值时，则自动关闭罗茨真空泵（或同时打开泵旁通管路阀门），从而保证了罗茨真空泵的可靠运转。
靠活塞往复运动使泵腔（气缸）的工作容积周期性地变化来抽气的真空泵，又称活塞真空泵。往复真空泵的结构与往复活塞压缩机相似。工作时，吸气管接被抽真空容器，排气管直通大气。往复真空泵抽气量较大，抽气速率范围为每小时45～20000立方米，单级泵极限压力约为103帕，双级泵可达1帕。往复真空泵可用于真空蒸馏、真空浓缩、真空结晶、真空过滤、真空干燥和混凝土真空作业等。在泵的吸气口处若安装冷凝器，可抽除含水蒸汽的气体；若安装过滤器，则可抽除含尘气体。
结构原理
结构特点
优点
piston vacuum pump
往复式真空泵的结构和工作原理[1]
往复式真空泵(又称活塞式真空泵)属于低真空获得设备，用以从内部压力等于或低于一个大气压的容器中抽除气体，被抽气体的温度一般不超过35C。往复泵的极限压力，单级为4×10～10Pa，双级可达1Pa。它的排气量较大，抽速范围15～5500L/S。往复泵多用于真空浸渍、钢水真空处理、真空蒸馏、真空结晶、真空过滤等方面抽除气体。
往复式真空泵对于抽除腐蚀性或含有颗粒状灰尘的气体是不适用的。被抽气体中如果含有灰尘，在泵的进口处必须加装过滤器。

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结构原理

往复泵的工作原理，如图2所示。泵的主要部件是气缸1及在其中做往复直线运动的活寨2。活寨的驱动是用曲柄连杆机构3来完成的。除上述主要部件外还有排气阀4和吸气阀5。
泵运转时，在电动机的驱动下，通过曲柄连杆机构的作用，使气缸内的活塞做往复运动。当汪室在等舸内从存端向右端话动时。由于气缸的左腔体积不断增大，气缸内气体的密度减少，而形成抽气过程，此时容器中的气体经过吸气阀5进入泵体左腔。当活塞达到最右位置时，气缸内就完全充满了气体。接着活塞从右端向左端运动，此时吸气阀5关闭。气缸内的气体随着活塞从右向左运动而逐渐被压缩，当气缸内气体的压强达到或稍大于一个大气压时，排气阀4被打开，将气体排到大气中，完成一个工作循环。当活塞再自左向右运动时，又吸进一部分气体，重复前一循环，如此反复下去，直到被抽容内的气体压力达到要求时为止。
在实际应用中，为了提高抽气效率，泵多半采用双作用气缸，即活塞能在两个方向(往复)上同时进行压缩和抽气，这主要是依靠配气阀门来实现的。国产的w型往复泵即是单级的双作用泵。

爪型干式真空泵的结构，一般采用多级转子串联，或罗茨转子与多级转子串联的形式，组成多级爪型干式真空泵。

  爪型干式真空泵结构简图（以曌越爪泵为例）
如图所示，四级泵腔依次串联，每级泵腔内各有一对共轭啮合，做同步反向运动的爪型转子。
四级泵腔中的第一级泵腔为吸气级，其吸气容积比后面三级大，形成级间压缩。
四对转子装在二根平行轴上，轴由上下两端轴承支撑，泵腔级与级之间有隔板，隔板上有吸排气通道。
电动机倒立安装，经过渡齿轮将动力传递到转子轴上，转子轴由一对同步时限齿轮带动及调整和固定转子的相位。
转子之间及转子与泵腔内部留有微小缝隙，转子悬浮于泵腔使得过流部分无任何实质性接触摩擦，也不需要润滑，这就保证了爪泵可以长期稳定保持极限真空、抽速、压缩比不变，寿命长。

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