羅茨真空泵工作原理

羅茨真空泵（簡稱羅茨泵）是一種旋轉(zhuǎn)式變?nèi)菡婵毡谩Ｋ怯闪_茨鼓風(fēng)機(jī)演變而來的。根據(jù)羅茨真空泵工作范圍的不同，又分為直排大氣的低真空羅茨泵；中真空羅茨泵（又稱機(jī)械增壓泵）和高真空多級羅茨泵。一般來說，羅茨泵具有以下特點(diǎn)：

• 在較寬的壓強(qiáng)范圍內(nèi)有較大的抽速;
• 起動快，能立即工作；
• 對被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感；
• 轉(zhuǎn)子不必潤滑，泵腔內(nèi)無油；
• 振動小，轉(zhuǎn)子動平衡條件較好，沒有排氣閥；
• 驅(qū)動功率小，機(jī)械摩擦損失小；
• 結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小；
• 運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用低。

• 羅茨泵的結(jié)構(gòu)如圖所示。在泵腔內(nèi)，有二個“8"字形的轉(zhuǎn)子相互垂直地安裝在一對平行軸上，由傳動比為1的一對齒輪帶動作彼此反向的同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在轉(zhuǎn)子之間，轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)壁之間，保持有一定的間隙，可以實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速運(yùn)行。由于羅茨泵是一種無內(nèi)壓縮的真空泵，通常壓縮比很低，故高、中真空泵需要前級泵。羅茨泵的極限真空除取決于泵本身結(jié)構(gòu)和制造精度外，還取決于前級泵的極限真空。為了提高泵的極限真空度，可將羅茨泵串聯(lián)使用。

  　　羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v₀內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v₀空間是全封閉狀態(tài)，所以，在泵腔內(nèi)氣體沒有壓縮和膨脹。 但當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過排氣口邊緣，v₀空間與排氣側(cè)相通時(shí)，由于排氣側(cè)氣體壓強(qiáng)較高，則有一部分氣體返沖到空間v₀中去，使氣體壓強(qiáng)突然增高。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動時(shí)，氣體排出泵外。

  
  

  

  
  

  　　如圖為羅茨泵轉(zhuǎn)子由0°轉(zhuǎn)到180°的抽氣過程。在0°位置時(shí)（圖中a），下轉(zhuǎn)子從泵入口封入v₀體積的氣體。當(dāng)轉(zhuǎn)到45°位置時(shí)（圖中b），該腔與排氣口相通。由于排氣側(cè)壓強(qiáng)較高，引起一部分氣體返沖過來。當(dāng)轉(zhuǎn)到90°位置時(shí)（圖中c），下轉(zhuǎn)子封入的氣體，連同返沖的氣體一起排向泵外。這時(shí)，上轉(zhuǎn)子也從泵入口封入v₀體積的氣體。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)到135°時(shí)（圖中d），上轉(zhuǎn)子封入的氣體與排氣口相通，重復(fù)上述過程。180°（圖e）位置和0°位置是一樣的。轉(zhuǎn)子主軸旋轉(zhuǎn)一周共排出四個v₀體積的氣體。