机械泵的工作原理

旋片机械泵的结构如图1所示，主要由圆柱腔定子、偏心转子、旋片、弹簧、顶盖和排气阀组成。偏心转子的顶端始终与泵定子的内腔保持接触，当偏心转子转动时，始终沿定子内壁滑动。转子上有两个滑槽，中间各装有一个带弹簧的旋片。当旋转叶片与转子一起旋转时，两个旋转叶片通过弹簧张力和离心力的作用在定子的内壁上滑动。整个腔体放在油箱内。

两个旋转叶片将转子、定子腔和固定盖围成的月牙形空间分成三部分，即吸气腔、压缩腔和排气腔。当转子沿图中所示方向旋转时，与空气入口连通的空间A的容积不断增加，空间A中的压力不断降低。当空间A中的压力低于泵送容器中的压力时，根据气体压力平衡原理，泵送气体被连续地泵送到吸入室A中。此时，压缩室B的容积逐渐减小，气体压力不断增加，与空气出口连通的排气室C的容积进一步减小，排气室C的空间压力进一步增加。如图2所示，泵在连续工作过程中，不断地进行吸入、压缩和排出的过程，从而达到连续泵送的目的。显然，转子速度越快，泵的抽吸速度就越大。机械泵的转速一般在450~1400r/min之间，由于转速过高，密封极其困难。排气阀浸在油中，以防止大量气流进入泵中。为了保证吸入腔和排出腔之间不漏气，除了保证紧密接触外，还采用低蒸汽压力和一定工资的专用机械来泵油，油通过泵体上的间隙、油孔和排出阀进入泵腔，使泵腔内所有运动表面都被油覆盖，在吸入腔和排出腔之间形成密封。此外，机械抽油在气体压力较低时还起到润滑和帮助打开排气阀的作用。同时，机械抽油还可以填充所有有害空间，消除它们对极端真空的影响。

上面讨论的机械泵只有一个转子，称为单级旋片真空泵，其极限压力为1Pa。为了提高极限压力，通常采用两级泵结构，即两个单级泵串联，可使极限压力达到Pa量级。