旋片式机械真空泵的工作原理

　　旋片式机械泵主要由泵体和电动机两个部分组成。泵体内有一圆柱形空腔，整个空腔放在油箱内。空腔上装着进气管道和出气阀门，空腔内有一偏心安装的圆柱形转子，由泵体外的电动机带动旋转。转子上开有两个槽，槽内安放两个旋片，旋片间有一弹簧，当转子旋转时，两旋片的顶端始终顶着空腔的内壁滑动，形成旋片与空腔内壁之间的动密封。

　　旋片旋转时几个典型的工作位置。在旋转过程中，旋片将空腔和转子间构成的弯月形体积划分为两部分(有时是3部分)：一部分是连通出口阀门的排气空腔；另一部分是连通进气管道的吸气空腔。在吸气的同时把上一工作周期内吸人的气体逐步压缩。示吸气截止(这时吸气空腔为最大)，将开始压缩。吸气空腔另一次吸气，排气空腔继续压缩。排气空腔内的气体，已被压缩到压强大于一个大气压，因此它能将排气阀门打开而逸出到大气中，吸气空腔开始下一次吸气。如此往复循环。

　　工作时，转子带着旋片不断旋转，就有气体不断排出完成抽气作用。转子的转速一般为450～1400r/min。如果转子转速越快，则抽速越大，但在高的转速下泵内温度较高，保证密封较为困难。为保证在排气和吸气空腔间不漏气，采用蒸气压较低而又有一定黏度的机械泵油作密封填隙。泵油的另外3个作用是润滑、散热和帮助在排气量很低时打开出口阀门。机械泵油通过专门的油路进人泵腔内。因此，这种泵也称为油封旋转机械泵。

　　上述单级泵一般能获得的极限压强P约为1Pa，这主要受限于转子与空腔接触部位密封处的漏气，漏气量正比于密封部位两侧的压强差。单级泵的这个压强差为一个大气压。为了降低这个压强差以提高极限真空度，旋片机械泵一般都采用双级泵结构。两泵串联并同转速、同方向旋转，前级泵处于吸气位置时，后级泵正好在排气，这样就降低了后级泵转子与空腔接触部位密封处的压强差。

　　双级泵能达到的极限压强约为10^-2Pa数量级，它主要取决于泵油的饱和蒸气压强以及使用过程中油被沾污和裂变的情况。双级泵结构主要用来改善泵的P值，对泵的最大抽速无帮助，但由于改善了漏气，故能提高低压强下的抽速。