牽引分子泵概述分子真空泵是在1911年由德國(guó)人蓋德(w·Gaede)首先發(fā)明的，并闡述了分子泵的抽氣理論，使機(jī)械真空泵在抽氣機(jī)理上有了新的突破。分子泵的抽氣機(jī)理與容積式機(jī)械泵靠泵腔容積變化進(jìn)行抽氣的機(jī)理不同，分子泵是在分子流區(qū)域內(nèi)靠高速運(yùn)動(dòng)的剛體表面?zhèn)鬟f給氣體分子以動(dòng)量，使氣體分子在剛體表面的運(yùn)動(dòng)方向上產(chǎn)生定向流動(dòng)，從而達(dá)到抽氣的目的。

通常把用高速運(yùn)動(dòng)的剛體表面攜帶氣體分子，并使其按一定方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象稱為分子牽引現(xiàn)象。因此，人們將蓋德發(fā)明的分子泵稱為牽引分子泵。牽引分子泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖20是Gaede牽引分子泵的結(jié)構(gòu)原理圖。泵腔內(nèi)有可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的四周帶有溝槽并用擋板隔開(kāi)。

每一個(gè)溝槽就相當(dāng)于一個(gè)單級(jí)分子泵，后一級(jí)的入口與前一級(jí)的出口相連。轉(zhuǎn)子與泵殼之間有0.01mm的間隙。氣體分子由入口進(jìn)入泵腔，被轉(zhuǎn)子攜帶到出口側(cè)，經(jīng)排氣管道由前級(jí)泵抽走。牽引分子泵的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)時(shí)間短，在分子流態(tài)下有很高的壓縮比，能抽除各種氣體和蒸汽，特別適于抽除較重的氣體。

但同于它自身的弱點(diǎn)：抽速小，密封間隙太小，工作可靠性較差，易出機(jī)械故障等，因此除特殊需要外，實(shí)際上很少應(yīng)用。曾一度被結(jié)構(gòu)和制造簡(jiǎn)單，抽速大的擴(kuò)散泵所代替。就是在油擴(kuò)散泵開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用的時(shí)代，人們?cè)跔恳肿颖玫慕Y(jié)構(gòu)改進(jìn)方面仍然做了許多工作。

如Holweck、Siehbahn、Gondet等先后對(duì)Gaede型分子泵做了許多改進(jìn)，提出了很多不同結(jié)構(gòu)的新型牽引分子泵。但由于其結(jié)構(gòu)仍較復(fù)雜，抽速低，因此未能得到廣泛應(yīng)用。分子泵是利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子把動(dòng)量傳輸給氣體分子，使之獲得定向速度，從而被壓縮、被驅(qū)向排氣口后為前級(jí)抽走的一種真空泵牽引分子泵氣體分子與高速運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子相碰撞而獲得動(dòng)量，被驅(qū)送到泵的出口。

機(jī)械真空泵的分類真空泵是用各種方法在某一封閉空間中產(chǎn)生、改善和維持真空的裝置。真空泵可以定義為：利用機(jī)械、物理、化學(xué)或物理化學(xué)的方法對(duì)被抽容器進(jìn)行抽氣而獲得真空的器件或設(shè)備。隨著真空應(yīng)用的發(fā)展，真空泵的種類已發(fā)展了很多種，其抽速?gòu)拿棵肓泓c(diǎn)幾升到每秒幾十萬(wàn)、數(shù)百萬(wàn)升。

極限壓力(極限真空)從粗真空到10-12Pa以上的超高真空范圍。由于真空應(yīng)用部門所涉及的工作壓力的范圍很寬，因此任何一種類型的真空泵都不可能完全適用于所有的工作壓力范圍，只能根據(jù)不同的工作壓力范圍和不同的工作要求，使用不同類型的真空泵。為了使用方便和各種真空工藝過(guò)程的需要，有時(shí)將各種真空泵按其性能要求組合起來(lái)，以機(jī)組型式應(yīng)用。凡是利用機(jī)械運(yùn)動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng))以獲得真空的泵，稱為機(jī)械真空泵。

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機(jī)械真空泵按其工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分述如下：

1．變?nèi)菡婵毡盟抢帽们蝗莘e的周期變化來(lái)完成吸氣和排氣以達(dá)到抽氣目的的真空泵。氣體在排出泵腔前被壓縮。這種泵分為往復(fù)式及旋轉(zhuǎn)式兩種。

(1)往復(fù)式真空泵利用泵腔內(nèi)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將氣體吸入、壓縮并排出。又稱為活塞式真空泵。

(2)旋轉(zhuǎn)式真空泵利用泵腔內(nèi)轉(zhuǎn)子部件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將氣體吸入、壓縮并排出。

它大致有如下幾種分類：

1)油封式真空泵它是利用真空泵油密封泵內(nèi)各運(yùn)動(dòng)部件之間的間隙，減少泵內(nèi)有害空間的一種旋轉(zhuǎn)變?nèi)菡婵毡?。這種泵通常帶有氣鎮(zhèn)裝置。它主要包括旋片式真空泵、定片式真空泵、滑閥式真空泵、余擺線真空泵等。

2)液環(huán)真空泵將帶有多葉片的轉(zhuǎn)子偏心裝在泵殼內(nèi)。當(dāng)它旋轉(zhuǎn)時(shí)，把工作液體拋向泵殼形成與泵殼同心的液環(huán)，液環(huán)同轉(zhuǎn)子葉片形成了容積周期變化的幾個(gè)小的旋轉(zhuǎn)變?nèi)菸艢馇?。工作液體通常為水或油，所以亦稱為水環(huán)式真空泵或油環(huán)式真空泵。

3)干式真空泵它是一種泵內(nèi)不用油類(或液體)密封的變?nèi)菡婵毡?。由于干式真空泵泵腔?nèi)不需要工作液體，因此，適用于半導(dǎo)體行業(yè)、化學(xué)工業(yè)、制藥工業(yè)及食品行業(yè)等需要無(wú)油清潔真空環(huán)境的工藝場(chǎng)合。

4)羅茨真空泵泵內(nèi)裝有兩個(gè)相反方向同步旋轉(zhuǎn)的雙葉形或多葉形的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子同泵殼內(nèi)壁之間均保持一定的間隙。

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2．動(dòng)量傳輸泵它依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉片或高速射流，把動(dòng)量傳輸給氣體或氣體分子，使氣體連續(xù)不斷地從泵的入口傳輸?shù)匠隹?。這類泵可分為以下幾種形式：

(1)分子真空泵它是利用高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子把動(dòng)量傳輸給氣體分子，使之獲得定向速度，從而被壓縮、被驅(qū)向排氣口后為前級(jí)抽走的一種真空泵。這種泵具體可分為：

1)牽引分子泵氣體分子與高速運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子相碰撞而獲得動(dòng)量，被驅(qū)送到泵的出口。

2)渦輪分子泵靠高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)葉片和靜止的定葉片相互配合來(lái)實(shí)現(xiàn)抽氣的。這種泵通常在分子流狀態(tài)下工作。

3)復(fù)合分子泵它是由渦輪式和牽引式兩種分子泵串聯(lián)組合起來(lái)的一種復(fù)合型的分子真空泵。機(jī)械真空泵是真空應(yīng)用領(lǐng)域中使用得最普遍的一類泵，它是真空獲得設(shè)備的重要組成部分。

(2)描述機(jī)械真空泵性能的參量對(duì)機(jī)械真空泵的性能常用下列參量或其中的幾個(gè)主要參量來(lái)說(shuō)明。

1．抽氣速率(體積流率)(s；單位：m3·s-1；L·s-1)當(dāng)泵裝有標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)罩并按規(guī)定條件工作時(shí)，從試驗(yàn)罩流過(guò)的氣體流量與在試驗(yàn)罩上指定位置測(cè)得的平衡壓力之比。簡(jiǎn)稱泵的抽速。即在一定的壓力、溫度下，真空泵在單位時(shí)間內(nèi)從被抽容器中抽走的氣體體積。

2．極限壓力（極限真空）（單位：Pa）泵裝有標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)罩并按規(guī)定條件工作，在不引入氣體正常工作的情況下，趨向穩(wěn)定的最低壓力。即真空泵的入口端經(jīng)過(guò)充分抽氣后所能達(dá)到的最低的穩(wěn)定的壓力。

3．起動(dòng)壓力泵無(wú)損壞起動(dòng)并有抽氣作用的壓力

4．前級(jí)壓力排氣壓力低于一個(gè)大氣壓力的真空泵的出口壓力。

5．最大前級(jí)壓力超過(guò)了能使泵損壞的前級(jí)壓力。

6．最大工作壓力對(duì)應(yīng)最大抽氣量的入口壓力。在此壓力下，泵能連續(xù)工作而不惡化或損壞

7．抽氣量（Q單位：Pa·m3·S-1；Pa·L·S-1）流經(jīng)泵入口的氣體流量。

8．壓縮比泵對(duì)給定氣體的出口壓力與入口壓力之比。其中泵的抽氣速率和極限壓力兩個(gè)參量是在實(shí)際應(yīng)用中選配真空泵的最重要的參量。

(3)機(jī)械真空泵的規(guī)格及型號(hào)表示法容積(變?nèi)?式機(jī)械真空泵系列的抽速分擋(抽速的單位是L·S．

1)如下：0·5、1、2、4、8、15、30、70、150、300、600、1200、2500、5000、10000、20000、40000。

國(guó)產(chǎn)的各種機(jī)械真空泵的型號(hào)通常是用漢語(yǔ)拼音字母來(lái)表示。漢語(yǔ)拼音字母表示泵的類型；字母前的數(shù)字表示泵的級(jí)數(shù)，單級(jí)時(shí)“1”省略；字母后邊橫線后的數(shù)字表示泵的抽速(L/S)。