莱宝Trivac C工作原理培训教程.

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1、1 宝来真空泵工作原理 2 概述 nTrivac C 是一种油封式，双级、直联、风冷旋片真空泵 n在德国设计，基于莱宝的TRIVAC A泵的改进产品（目前有超过十万台 的A泵在世界各地运转）。C泵由莱宝公司在中国天津的独资子公司生产 ，其高效、可靠、低噪音及易维护的设计，不仅在制冷、冰箱、空调、照 明、彩管等行业得到广泛使用，而且也使用于实验室及科研场所。 n它的工作压强范围为1000mbar4x10-4mbar n它可以单独使用，也可以作为 其它高真空泵或超高真空泵的前极泵 n它可以抽除密封容器中的干燥气体。因附有气镇装置，还可以抽除一定 量的可凝性气体。但它不适于抽除含氧量过高的、有爆炸性

2、的、对金属有 腐蚀性的、对泵油会起化学反应的以及含有颗粒尘埃的气体 n泵头与电机由一个弹性连轴器连接，类似于国内的2X-Z。 n油的供给靠压差来控制，达到轴承、叶片的润滑及泵腔的密封、冷却。 油品由低真空腔的进油铜嘴进入泵腔，便于油品的脱气、净化。 3 概述 n当停泵后，防返油阀会自动封闭进气口，对被抽容器保压（ 10100Pa, 保持2小时左右，视泵阀清洁程度而定。）还可以防止油蒸 汽对被抽容器造成污染。该动作由安装在泵轴上的离心开关来控制，停 泵向泵腔内充大气还可以保证下次顺利启动。如果没有向泵腔冲入大气 ，在压差的作用下，油将被挤如泵腔，下次启动时，泵所配的电机功率 难以带动 ，造成电机

3、“憋机”。 n关键部件来自德国-叶片，密封圈，轴封、垫片、阀片，离心开关、 油、弹性联轴体等。叶片靠自身高速旋转产生的离心力与泵腔接触，完 成抽排气工作。没有使用弹簧，增加了可靠性。叶片材质选用复合材料 （玻璃纤维、酚醛树脂等材料），性能可靠，符合环保要求。 4 外观图（连接口及控制件） 1.注油口 2.进气口 3.气镇阀 4.排气口 5.电源接线盒 6.放油口 7.油位指示器 5 工作原理图 1.泵缸体 2.转子 3.定位销 4.进气通道 5.通气/隔离阀（防返油阀） 6.尘粒过滤网 7.进气口 8.气镇阀帽 9.排气口 10.二次空气注入口（消音孔） 11.油过滤器 12.排气阀 13.排

4、气通道 14.气镇通道 15.注油口 16.叶片 6 抽气过程 n抽气过程分为吸气 气体密闭被压缩排气参照双旋片泵 n双旋片与三旋片的区别： 双旋片：每转一周吸排气各两次 三旋片：每转一周吸排气各三次 7 工作原理说明 nTrivac C泵是油封式旋片真空泵，驱动电机与泵主体直接用法兰连接， 泵与电机的轴由弹性联轴器直接连接，在联轴器上装有风扇，通过冷却 孔隙使联轴器周围即使在极端的条件下仍保持较低的温度，所有轴承均 为油润滑的滑动轴承。 n泵主体由用O圈密封的部件组装而成，所有部件均用定位销连接以便于 拆卸，泵体很易卸下且不需要专用工具。转子2偏心地装在泵体1内，由 三个径向滑动的叶片16将

5、泵腔分隔成数个空间，每个空间的容积随着转 子的旋转而周期性的变化。 n气体从进气口7被吸入，通过尘粒过滤网6和开启的通气/隔离阀5进入 泵腔。在泵腔中气体被传送，当入口处被叶片16封闭后气体被传送和压 缩。在15处，油被吸入泵腔中；一方面，它起到泵壁与叶片端面间的密 封与润滑作用，另一方面还起到叶片16在转子中的密封与润滑作用。 8 工作原理说明 n在泵腔中，气体被压缩后通过排气阀12排入大气中，压缩气体中夹带 的油收集在油过滤器11中；它不仅过滤油，而且还过滤机械杂质。送入 被称为“气镇”的二次空气用以防止蒸汽凝聚在泵腔中。在压缩开始时， 打开气镇阀注入一定量的气镇气体，以确保泵抽除水蒸气压

6、力达到技术 参数的要求。开启或关闭气镇阀由转动气镇阀帽8来实现。通常在泵运转 于极限压强下会出现油撞击声，这种噪音可由在10注入很小量的二次空 气来消音。 n当泵停止时，泵轴上的离心开关开启放空通道，将大气空气送入通气/ 隔离阀的活塞下，使通气/隔离阀的阀盘压住进气口，将通向真空容器的 管道封闭，并将空气放入泵中。泵上的油位观察窗便于检查油位，供应 的标准泵型备有单相或三相交流电机两种。 9 技术参数讨论 n极限真空（与泵温的关系） 泵在开始工作不久时，由于泵温达不到正常的工作温度，首先出现一个 最低压强Pg。继续运转，压强稍有回升到Pg。这是由于泵温升高，泵油 的饱和蒸汽压上升及油的粘度下降

7、之故。如下图所示Pg为泵所获得的稳 定的最低压强，即泵的极限真空。 T（时间） P（Pa） Pg Pg 1000mbar 10 技术参数讨论 n极限真空（与真空计的关系） 极限真空的测定值，根据测定时使用真空计的种类不同而异。一般使用 压缩式真空计（或称麦式计）来测定泵的极限真空度。如果使用热传导 真空计（如热偶计或皮氏计），测量的结果要比压缩式真空计测得的结 果低一个数量级左右。 因为被抽气体是由永久性气体和可凝性气体两部分组成的，而压缩式真 空计只能测出永久性气体的分压强，通常测不出可凝性气体的分压强（ 或测出值很小），热传导真空计能测出永久性气体和可凝性气体的分压 强之和（即全压强），所

8、以压缩式真空计测得的压强值低（即真空度高 ）。 11 泵油的作用及性能要求 n作用： 1、密封-防止大气进入排气阀、有相对运动零件间间隙密封（转子与定子，旋 片与转子槽）。 2、润滑-相对运动件间的润滑。 3、冷却-油在泵内与油箱间循环，散热、冷却。 4、液体活塞-填充有害空间 . n性能要求： 1、饱和蒸汽压要低，易挥发成分要少。 2、要有一定粘度，且随温度变化小（粘度温升曲线平滑）。 3、抗腐蚀、抗氧化、化学性能稳定。 4、不能与水反应。 12 影响极限真空的因素 n极限真空（与油量的关系） 油量和极限真空也有一定的关系。油循环量与极限真空之间存在有下图 所示的曲线ABC的特性，并指出获得

9、最佳的极限真空所需的最适当的油 循环量（在B点）。 A D C B G F E PB QB P0 油量 极限压强 13 影响极限真空的因素 n极限真空（与油量的关系） 上图特性的物理意义： 油封式机械泵是靠油膜来密封的，如果油合乎要求，则随着油量的增多 密封的效果就越可靠，其极限真空与油量的关系应按DE曲线变化，最终 达到油的饱和蒸汽压P0。但实际上使用的泵油，吸收了大量的空气和水 分，而这种泵油进入泵腔后，吸收在油中的空气和水分又放出到泵腔内 ，因而油量的增加就意味着放出的气体量增多，极限压强就会因此而上 升，变成图上FG曲线那样。所以，实际的油封机械真空泵的极限压强要 将这两条曲线结合起来

10、。，构成曲线ABC的形状。在B点给出了极限压 强最低值PB时油量的最佳值QB。 14 影响极限真空的因素 n极限真空（有害空间的存在） 有害空间： 转子与泵腔的接触点到排气口之间的尖角地带，藏在这里并处于 排气压强下不能被旋片推出泵腔之外的气体，常被旋片通过间隙 挤到吸入腔内，因而降低泵的极限真空。 旋片与转子、旋片与泵腔的接触点，这里的气体会因为压差的原 因影响泵的极限真空。 真空泵油的作用就是填充有害空间以消除其对极限真空的影响。 15 影响极限真空的因素 n其它因素 零件的加工精度等 可见影响极限真空的因素很多，有些也很难精确控制。故产品出 厂前要逐台检验，而且要经过一段时间的跑和运转，

11、使其真空度 稳定。 每台Trivac C在出厂前要经过16个小时的跑和，并测量极限真空 、防返油阀功能、泵温、是否漏油等。 16 中间辅助排气阀的设定 在双级泵中，若高真空级与低真空级之间是不等腔的结构（只是 泵腔长度不同），则需在两级中间通道上设置辅助排气阀。 原理图： 17 设定中间辅助排气阀的原因 举例说明：假设高真空级泵腔容积V1为低真空级泵腔容积V2的四 倍，由于是同轴旋转，故高真空级的抽速S1为低真空级抽速S2的 四倍。由气体流量连续性方程可知：P1S1=P2S2，又因S1/S2=4， 所以P2/P1=4。由此看出，当高真空级吸入压强P1为大气压时，其 排气压强P2可达4个大气压，

12、此时真空泵就变成压气机了。由于真 空泵配用的电机功率比压缩机小，因而工作困难。 在两级中间通道上设置中间辅助排气阀，当压强P2高于大气压强 时，推开中间排气阀片进行排气，使通道内压强永远不高于大气 压强。当吸气压强较高时，大部分气体经中间辅助排气阀排到大 气中，小部分由低真空抽走。随着吸气压强的降低，经中间辅助 排气阀排气逐渐减小，当吸入压强P1压缩到使P2大气压时，则 中间辅助排气阀将自动关闭不再起作用了。对于小旋片泵，多做 成等腔结构即V1/V2=1，因此就不必设置中间辅助排气阀了。 18 气镇的原理 气镇法又称掺气法，是防止蒸气凝结从而避免油污染的有效方法 。这种方法是将一股经过控制的气

13、流（通常是室温干燥的空气） 经气镇孔进入泵的压缩腔中，让这股气流在压缩过程中与被抽蒸 气相混，形成蒸气和空气的混合物。把这种混合物压缩到排气压 强时，使蒸气分压强能保持在泵温状态的饱和蒸气压以下，因而 蒸气不会凝结。这时推开排气阀，蒸气与其它气体一起被排至泵 外。被抽气体中蒸气的含量越多，掺入的干燥气体量就要越多。 19 Trivac C 极限真空的测定及合格标准 n全压强：CTR90电容薄膜规+DM21显示器 开气镇Pul6E-3mbar 关气镇Pul3E-3mbar n分压强：ITR100热阴极溅射离子计(B-A规)+IT23显示器+液氮冷 阱 关气镇Pul4E-4mbar 20 技术参数 21 技术参数 22 Trivac C 爆裂图（以D8C为例） 23 Trivac C供油装置 TrivacC 经压差供油，由低真空级的进油嘴进油。 24 Trivac C 设计特点 n泵内置了锥型杂物过滤器，即使在不太清洁的环境下工作，在 保护泵的前提下，提供大的、稳定的抽速。 25 Trivac C 设计特点 nTrivac C泵内部离心开关 + 进气管路的设计 nTrivac C内置防返油阀的设计 以上两项保证停泵后泵腔内充入大气。消除了因为压差而造成返 油现象的发生。 26 Trivac C 设计特点 nTrivac C内置的油雾过滤器以及长的内部排气管路设计。 解决了喷油问题。