真空获得设备讲义
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抽真空系统教学讲义
启动操作
按照规定的顺序启动真空泵和其他相 关设备，确保系统正常运行。
运行监控
在抽真空过程中，应密切监控系统的 运行状况，包括真空度、流量、压力 等参数。
停机操作
当系统完成抽真空任务后，应按照规 定的顺序停机，并关闭所有相关设备。
抽真空系统的维护保养
定期检查
定期对抽真空系统进行检查，包括真空泵、 管道、阀门等部件，确保其正常运转。
泵和冷凝器。
控制阀
用于控制气体的流动方 向和流量，以及维持系
统的稳定运行。
03
抽真空系统的设计与实现
抽真空系统的设计原则
高效性
抽真空系统应能快速地抽出容器内的气体， 达到所需的真空度。
稳定性
在达到所需真空度后，系统应能保持稳定， 避免过快或过慢的泄漏。
可靠性
抽真空系统应设计得耐用且易于维护，以确 保长期稳定运行。
抽真空技术的发展历程
初期阶段
01
早期的抽真空系统主要应用于玻璃容器和金属容器的抽气，以
排除气体干扰。
发展阶段
02
随着科技的发展，抽真空技术不断改进和完善，出现了各种类
型的抽真空设备和系统。
现代阶段
03
现代抽真空技术已经广泛应用于各个领域，成为科学研究、工
业生产和医疗设备中不可或缺的重要工具。
02
预防措施
针对故障原因，采取相应的预防措施，避免类似故障再次发生。
故障记录
对每次故障排除的过程和结果进行记录，方便后续的管理和追踪。
05
抽真空系统的应用案例
电子行业的应用案例
电子行业是抽真空系统的重要应用领域之一。在制造半导体、显示器和 集成电路等产品过程中，需要使用抽真空系统来提供清洁、无尘的环境， 以确保产品的质量和性能。
真空讲座第10讲.
第十讲：真空密封[简介]:真空系统是由真空泵、阀门、扑集器、导管等各种元件通过不同的连接形式组成的，就是真空室也是由多个部件，多种不同材料的组件组建而成的。
这些各式各样的零件要用不同的密封方法连接在一起，这些密封方法既要保证零件的可靠连接又要防止通过接头发生漏气，保证真空系统的密封质量，把真空系统的漏气率控制在一定范围内，所以真空密封是真空系统设计、装配过程中的重要问题。
1 概述真空系统是由真空泵、阀门、扑集器、导管等各种元件通过不同的连接形式组成的，就是真空室也是由多个部件，多种不同材料的组件组建而成的。
这些各式各样的零件要用不同的密封方法连接在一起，这些密封方法既要保证零件的可靠连接又要防止通过接头发生漏气，保证真空系统的密封质量，把真空系统的漏气率控制在一定范围内，所以真空密封是真空系统设计、装配过程中的重要问题。
有些真空密封除了要求不漏气之外，还要求能够允许电流传输、运动的传输、材料的递送或者让辐射传输。
为了适应各种不同要求，采用了很多种不同结构形式的密封方法，用于真空密封的材料也很多。
根据连接件的相互关系，密封方法、用途和材料的不同，可以对真空技术中所使用的密封方法进行分类。
总起来说，根据被连接件的相互关系，可以将真空密封分为两大类：静密封连接和动密封连接。
它们的细分如图l所示。
这些密封连接方法分别适用于不同的工作条件。
2 永久密封连接永久密封连接用于不需经常拆卸的密封连接处，用这种方法可以保证最好的密封和机械强度。
2.1 玻璃与玻璃的封接玻璃与玻璃之间的封接通常是在煤气或天燃气和氧气的混合火焰中进行烧结熔化而进行的。
为了保证封接可靠，必须使封接玻璃之间的热膨胀系数极为相近，否则会因封接时产生的内应力引起玻璃的破裂。
经验证明：如果线膨胀系数之差不大于7×10-7／℃，则熔接处所产生的内应力不致引起炸裂。
如果膨胀系数太大，则应采取膨胀系数介于二者之间的中间玻璃进行过渡封接。
经过封接的地方最好采用退火工艺来消除内应力，否则封接处也易引起破裂。
真空泵培训资料
2023
PART 06
实验操作与技能培训
REPORTING
实验设备介绍及使用方法
真空泵的种类与工作原理
介绍不同类型的真空泵，如机械泵、扩散泵、分子泵等，以及它 们的工作原理和适用范围。
真空计的选择与使用
讲解各种真空计的原理、使用方法及注意事项，如热传导真空计、 电离真空计等。
真空系统的组成与搭建
介绍真空系统的基本组成，包括真空室、真空泵、真空计、阀门等 ，并演示如何搭建一个简单的真空系统。
实验操作流程演示
1 2
真空泵的启动与关闭
演示如何正确启动和关闭真空泵，以及注意事项 。
真空度的测量与记录
演示如何使用真空计测量真空度，并正确记录实 验数据。
3
真空系统的检漏与故障排除
演示如何对真空系统进行检漏，以及如何处理常 见的故障。
操作技能考核标准
真空泵操作技能
能够熟练掌握真空泵的启动、关闭及日常维护等 操作。
真空系统检漏与故障排除技能
能够熟练掌握真空系统的检漏方法，以及常见故 障的排除技巧。
ABCD
真空度测量技能
能够正确使用真空计测量真空度，并准确记录实 验数据。
安全意识与规范操作
在实验过程中，始终保持安全意识，遵守实验室 规章制度和操作规程。
结构组成
真空泵的结构组成也因类型而异。一般来说，机械真 空泵主要由气缸、活塞、阀门、曲轴箱等部件组成； 物理真空泵则包括磁体、电极、冷却系统等部件；化 学真空泵则有吸附剂或冷凝剂填充的吸附室或冷凝室 等部件。此外，各类真空泵还可能配备有密封装置、 润滑系统、控制系统等辅助部件。
2023
PART 02
2023
REPORTING
真空获得设备讲义
可以单独使用，也可以作为其他高真空泵的前 级泵，用以抽除密封容器中的干燥气体。若附 有气镇装置，还可以抽除一定量的可凝气体。
旋片泵不适于抽除含氧过高、有爆炸性的、 对金属有腐蚀性的、与泵油会发生化学发应的、 含有颗粒尘埃的气体。
真空获得设备
东北大学首期《真空技术》培训班系列教程
4.2旋片泵的工作原理与结构特点
旋片泵工作原理图
真空获得设备
东北大学首期《真空技术》培训班系列教程
旋片泵工作原理图
1－泵体； 2－旋片； 3－转子； 4－弹簧； 5－排气阀
BACK
真空获得设备
东北大学首期《真空技术》培训班系列教程 图4－2 2X型旋片泵结构简图
BACK
1－滤网；2－进气管；3－压板；4－排气阀；5－旋片； 6－弹簧；7－转子；8－放油螺塞；9－油标；10－排 气孔；11－皮带轮；12－轴端密封圈；13－气道
由于压缩比比较小，在抽气过程中消耗的功率 比较大。
真空获得设备
东北大学首期《真空技术》培训班系列教程
罗茨泵的种类:低真空罗茨泵，如直排大气 的干式单级罗茨泵（10000Pa）和湿式罗茨泵 (2000Pa)；中真空罗茨泵，如机械增压泵 （1×10-1 Pa）等；高真空罗茨泵，如多级干 式罗茨泵（直排大气1Pa）。
4.2.1工作原理
旋片把转子、泵体、端盖形成的月牙形空间分 隔成A、B、C三部分。若转子按图中箭头方向 旋转时，A空间容积增加，压力降低，气体经 泵入口被吸入，此时处于吸气过程；B空间的 容积减小，压力增加，处于压缩过程；C空间 的容积进一步缩小，压力进一步增加，当压力 超过排气压力时，压缩气体推开泵油密封的排 气阀，处于向大气的排气过程。在泵的连续运 转过程中，不断进行吸气、压缩和排气过程， 从而达到连续抽气的目的。
旋片泵不适于抽除含氧过高、有爆炸性的、 对金属有腐蚀性的、与泵油会发生化学发应的、 含有颗粒尘埃的气体。
真空获得设备
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4.2旋片泵的工作原理与结构特点
旋片泵工作原理图
真空获得设备
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旋片泵工作原理图
1－泵体； 2－旋片； 3－转子； 4－弹簧； 5－排气阀
BACK
真空获得设备
东北大学首期《真空技术》培训班系列教程 图4－2 2X型旋片泵结构简图
BACK
1－滤网；2－进气管；3－压板；4－排气阀；5－旋片； 6－弹簧；7－转子；8－放油螺塞；9－油标；10－排 气孔；11－皮带轮；12－轴端密封圈；13－气道
由于压缩比比较小，在抽气过程中消耗的功率 比较大。
真空获得设备
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罗茨泵的种类:低真空罗茨泵，如直排大气 的干式单级罗茨泵（10000Pa）和湿式罗茨泵 (2000Pa)；中真空罗茨泵，如机械增压泵 （1×10-1 Pa）等；高真空罗茨泵，如多级干 式罗茨泵（直排大气1Pa）。
4.2.1工作原理
旋片把转子、泵体、端盖形成的月牙形空间分 隔成A、B、C三部分。若转子按图中箭头方向 旋转时，A空间容积增加，压力降低，气体经 泵入口被吸入，此时处于吸气过程；B空间的 容积减小，压力增加，处于压缩过程；C空间 的容积进一步缩小，压力进一步增加，当压力 超过排气压力时，压缩气体推开泵油密封的排 气阀，处于向大气的排气过程。在泵的连续运 转过程中，不断进行吸气、压缩和排气过程， 从而达到连续抽气的目的。
真空获得设备讲义
真空获得设备讲义一、概述真空获得设备是一种用于生产真空环境的设备，主要应用于航空航天、电子工业、化工等领域。
它能够有效地将气体排出，创造出真空环境，以满足不同行业对真空环境的需求。
二、工作原理真空获得设备通过机械排气、物理排气和化学排气的方式，将容器内的气体排出，从而创造出真空环境。
它能够将气体压力降至所需的真空度，以满足用户的需求。
三、结构和组成真空获得设备通常由真空泵、真空阀门、真空表、真空管道等组成。
真空泵是其核心部件，通过吸入和排出气体来实现真空环境的创造。
真空阀门用于控制系统内的气体流动，真空表用于监测真空度，真空管道用于连接各个部件。
四、使用方法1. 接通电源，开启真空泵，并调节真空阀门，使气体顺利排出；2. 使用真空表监测真空度，根据需求调节真空泵的工作状态；3. 使用完毕后，关闭真空泵，断开电源，并进行清洁和维护工作。
五、注意事项1. 在使用真空获得设备时，应该严格按照操作手册进行操作，不得随意调节设备参数；2. 使用过程中要定期检查设备的工作状态，确保设备正常运行；3. 使用完毕后应及时清洁和维护设备，以延长设备的使用寿命。
六、总结真空获得设备是一种重要的工业设备，能够有效地创造真空环境，满足不同行业的需求。
合理使用和维护设备，能够为用户带来更大的生产效益。
真空获得设备在现代工业生产中扮演着至关重要的角色。
它被广泛应用于航空航天、电子工业、化工、医疗器械等领域，为这些领域的生产提供了必不可少的真空环境。
在以下的1500字的篇幅中，我们将继续深入探讨真空获得设备的操作、应用、维护以及未来发展的趋势。
七、应用领域真空获得设备在航空航天领域中的应用极为广泛。
在航天器的研发与制造过程中，需要在工作环境中营造真空状态以模拟太空环境，以确保航天器在极端条件下的可靠性。
真空获得设备的应用可以保证航天器零部件的精密加工和装配过程，同时也能提供模拟太空环境的实验条件。
此外，还可用于航天器的推进系统的真空测试和失效分析。
真空获得设备原理与技术基础ppt课件
7
图3-5 泵体结构 (a)－整体式； (b)－中壁压入式； (c)－组合 式
8
①整体式 ：结构紧凑，连接及密封加工面 少，密封性能好。加工工艺较难。 关键：保证两腔同心度和泵腔内表面的精 度及粗糙度（光洁度）。 ②中壁压入式：高低腔为一整体，中隔板 由压力机压入，泵腔加工工艺性好。结构 紧凑。中壁压入公差较严，采用过盈配合 定位，泵腔与中隔板邻近处易产生变形。
磨、自润滑好的材料。 泵体毛坯铸件应进行时效处理，
以消除内应力，防止变形，提高耐磨性。
10
转子结构有三种形式：整体 式、压套式和转子盘式。 ①整体式 ：加工基准是两端中心孔， 与转子盘式结构相比，其加工件和 装配量少，加工简单，节省工序， 几何精度和尺寸精度也得到了保证。 但缺点是对材质要求较高，而且其 旋片槽加工较困难，难以达到高精 度，较适于大泵；
6
1－电机；2－手把；3－支架；4－油箱；5－排气管；6－挡油板； 7－气镇阀；8－油窗；9－油泵；10－放油螺塞；11－低级泵盖； 12－排气阀；13－低级旋片弹簧；14－低级旋片；15－低级转 子；16－中隔板；17－中间气道压板；18－挡油板支柱；19－ 高级转子；20－高级旋片及弹簧；21－辅助排气阀；22－高级 泵盖；23－泵连轴器；24－电机连轴器。
15
排气阀对泵的真空度和噪音影响较 大。
排气阀有两种形式：一种是用橡胶 垫做阀片，如图3-7(a)所示；另一种是 用布质酚醛层压板或弹簧钢片做阀片， 如图3-7(b)所示。
排气阀必须浸在泵油中。在排气过 程中，压缩气体推开排气阀片，穿过泵 油排出。泵油起到密封的作用。
16
17
在双级泵中，当高真空级与低 真空级为泵腔宽度不等时，需在两 级之间设置中间辅助排气阀，如图 3-8所示。
图3-5 泵体结构 (a)－整体式； (b)－中壁压入式； (c)－组合 式
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①整体式 ：结构紧凑，连接及密封加工面 少，密封性能好。加工工艺较难。 关键：保证两腔同心度和泵腔内表面的精 度及粗糙度（光洁度）。 ②中壁压入式：高低腔为一整体，中隔板 由压力机压入，泵腔加工工艺性好。结构 紧凑。中壁压入公差较严，采用过盈配合 定位，泵腔与中隔板邻近处易产生变形。
磨、自润滑好的材料。 泵体毛坯铸件应进行时效处理，
以消除内应力，防止变形，提高耐磨性。
10
转子结构有三种形式：整体 式、压套式和转子盘式。 ①整体式 ：加工基准是两端中心孔， 与转子盘式结构相比，其加工件和 装配量少，加工简单，节省工序， 几何精度和尺寸精度也得到了保证。 但缺点是对材质要求较高，而且其 旋片槽加工较困难，难以达到高精 度，较适于大泵；
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1－电机；2－手把；3－支架；4－油箱；5－排气管；6－挡油板； 7－气镇阀；8－油窗；9－油泵；10－放油螺塞；11－低级泵盖； 12－排气阀；13－低级旋片弹簧；14－低级旋片；15－低级转 子；16－中隔板；17－中间气道压板；18－挡油板支柱；19－ 高级转子；20－高级旋片及弹簧；21－辅助排气阀；22－高级 泵盖；23－泵连轴器；24－电机连轴器。
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排气阀对泵的真空度和噪音影响较 大。
排气阀有两种形式：一种是用橡胶 垫做阀片，如图3-7(a)所示；另一种是 用布质酚醛层压板或弹簧钢片做阀片， 如图3-7(b)所示。
排气阀必须浸在泵油中。在排气过 程中，压缩气体推开排气阀片，穿过泵 油排出。泵油起到密封的作用。
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在双级泵中，当高真空级与低 真空级为泵腔宽度不等时，需在两 级之间设置中间辅助排气阀，如图 3-8所示。
真空机组讲义
真空机组讲义
启动前的准备
对照本机组的外形安装图及流程图，检查安装的正确性：检查阀 门的开闭是否正确；校对压力表、真空表、温度表是否准确。
液环泵出厂前已加注润滑脂，无需再加。
检查联轴器对中，地脚螺栓是否紧固，开车运转10小时后需重新 校验联轴器对中精度（偏差应小于10丝）。
打开补液管路上的手动阀门，让液位升到液位计的中位线，用手 盘动转子，然后打开泵清洗排液管路的阀门，以便一边盘动一边 排出污液。对试运转后或曾投入过正式运行的机组，停机两天以 上重新起动的，要灌液（水）盘车冲洗，以免内部生锈、结垢而 造成起动困难。
8，泵供液管路：由于液环真空泵具有自吸功能，且气液分离罐的 中位线与液环真空泵的轴心线在同一水平面上，工作液通过液环 泵的自吸作用，从气液真空分机组离讲罐义 经换热器冷却后供给液环真空泵循 环使用。
下图为2BW5 203机组流程图
真空机组讲义
2BW5 203流程图
真空机组讲义
真空机组的使用
液环机组的使用注意事项，主要是液环泵的方面的，包 括液环泵的： 1，启动前的准备。 2，启动。 3，停机。
开始供工作液时，打开手动补液管路中的阀门，进行补充工作液； 工作液经 热交换器→液环真空泵→气液分离器→热交换器。当 液位升高至标准液位 （在气液分离器的液位计中位线150±30 mm内），可停止供给工作液。注：工作液过多会导致电机电流 过大。
给换热器通入冷却水，供水量可根据实际情况供冷却水；工作液 从换热器出来的温度与换热器冷却水进口的温度差一般在3～ 10°C；工作液温度越低，液环真空泵的汽蚀可能性就越低，真空 泵所能达到的真空度就越高，这样更有利于液环真空泵的寿命； 如果工作液从换热器出来的前后温度差<3°C，请先检查换热器的 冷却水量是否足够，并检查换器内部是否有结垢等现象。
启动前的准备
对照本机组的外形安装图及流程图，检查安装的正确性：检查阀 门的开闭是否正确；校对压力表、真空表、温度表是否准确。
液环泵出厂前已加注润滑脂，无需再加。
检查联轴器对中，地脚螺栓是否紧固，开车运转10小时后需重新 校验联轴器对中精度（偏差应小于10丝）。
打开补液管路上的手动阀门，让液位升到液位计的中位线，用手 盘动转子，然后打开泵清洗排液管路的阀门，以便一边盘动一边 排出污液。对试运转后或曾投入过正式运行的机组，停机两天以 上重新起动的，要灌液（水）盘车冲洗，以免内部生锈、结垢而 造成起动困难。
8，泵供液管路：由于液环真空泵具有自吸功能，且气液分离罐的 中位线与液环真空泵的轴心线在同一水平面上，工作液通过液环 泵的自吸作用，从气液真空分机组离讲罐义 经换热器冷却后供给液环真空泵循 环使用。
下图为2BW5 203机组流程图
真空机组讲义
2BW5 203流程图
真空机组讲义
真空机组的使用
液环机组的使用注意事项，主要是液环泵的方面的，包 括液环泵的： 1，启动前的准备。 2，启动。 3，停机。
开始供工作液时，打开手动补液管路中的阀门，进行补充工作液； 工作液经 热交换器→液环真空泵→气液分离器→热交换器。当 液位升高至标准液位 （在气液分离器的液位计中位线150±30 mm内），可停止供给工作液。注：工作液过多会导致电机电流 过大。
给换热器通入冷却水，供水量可根据实际情况供冷却水；工作液 从换热器出来的温度与换热器冷却水进口的温度差一般在3～ 10°C；工作液温度越低，液环真空泵的汽蚀可能性就越低，真空 泵所能达到的真空度就越高，这样更有利于液环真空泵的寿命； 如果工作液从换热器出来的前后温度差<3°C，请先检查换热器的 冷却水量是否足够，并检查换器内部是否有结垢等现象。
培训系列之6张以忱中真空获得设备精品PPT课件
择高精度的齿轮传动，运转时噪音低；可获得较 高转速（抽速）； 对被抽气体中含有的灰尘和水蒸气不敏感；
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
抽气特点：
罗茨泵在抽气过程中其工作空间容积是不变 的，即“无内压缩”，这与大多数的变容式真空 泵不同。
6.1.3.1泵的结构特点
转子在泵体中如何安装决定了泵的总体结构。目前国内外 的罗茨泵大致有两种型式： 1）立式：这种结构的进、排气口成水平位置，装配和连接都 比较方便。但泵的重心较高，在高速运转时稳定性差，故 多用于小泵。 2）卧式：泵的进气口在上，排气口在下。有时排气口水平 方向接出，因而，进、排气方向是相互垂直的。排气口可 以从两个方向接出，一端接排气管道，另一端堵死或接旁 通阀。这种结构重心低，高速运转时稳定性好，一般用于 大、中型泵。
中真空罗茨泵： 机械增压泵（1×10-1 Pa）；
高真空罗茨泵： 多级干式罗茨泵（高真空多级罗茨泵）
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
6.1.1.2罗茨泵在真空工程领域中应用：
由于泵腔内无摩擦，转子可高速运转，一般： 500～3000r／min。泵的润滑部位仅限于轴承、齿 轮及动密封处（齿轮箱有油，且与泵腔之间有压差， 预抽管通前级侧）。
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
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抽气特点：
罗茨泵在抽气过程中其工作空间容积是不变 的，即“无内压缩”，这与大多数的变容式真空 泵不同。
6.1.3.1泵的结构特点
转子在泵体中如何安装决定了泵的总体结构。目前国内外 的罗茨泵大致有两种型式： 1）立式：这种结构的进、排气口成水平位置，装配和连接都 比较方便。但泵的重心较高，在高速运转时稳定性差，故 多用于小泵。 2）卧式：泵的进气口在上，排气口在下。有时排气口水平 方向接出，因而，进、排气方向是相互垂直的。排气口可 以从两个方向接出，一端接排气管道，另一端堵死或接旁 通阀。这种结构重心低，高速运转时稳定性好，一般用于 大、中型泵。
中真空罗茨泵： 机械增压泵（1×10-1 Pa）；
高真空罗茨泵： 多级干式罗茨泵（高真空多级罗茨泵）
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6.1.1.2罗茨泵在真空工程领域中应用：
由于泵腔内无摩擦，转子可高速运转，一般： 500～3000r／min。泵的润滑部位仅限于轴承、齿 轮及动密封处（齿轮箱有油，且与泵腔之间有压差， 预抽管通前级侧）。
Vacuum and Fluid Engineering Research Center of Northeastern University, China
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第2章 真空获得技术
扩散泵的结构
• 底部为蒸发器，内储有扩散泵油。上部为 进气口，右侧旁管为出气口。在工作时出 气口由机械泵提供前置真空。
扩散泵的工作原理
• 扩散泵是利用被抽气体向蒸汽流 扩散的现象来实现排气作用的。 • 当扩散泵油被加热后会产生大量 的油蒸汽，油蒸汽沿着蒸汽导管 传输到上部，经伞形喷嘴射出来。 • 由于喷嘴外的压强较低 （0.1~1Pa），于是蒸汽会向下喷 射出较长距离，形成一高速定向 的蒸汽流。其射流的速度可高达 200m/s左右，且其压强低于扩散 泵进气口上方被抽气体的分压器， 两者形成压强差。
• • • • • •
其他类型的机械泵： 罗茨泵，极限真空可进入10-1Pa。 活塞泵 膜片泵 爪式泵。 读者可以看教材！
2.3 蒸汽流扩散泵
• 蒸汽流扩散泵在真空镀膜系统中获得了 广 泛的应用； • 其结构简单；寿命长；真空度能满足多种 系统的需要；成本低。 • 小型的泵有用玻璃制造，目前一般都由金 属制成。
扩散泵油：
• 在扩散泵发展初期，多用汞作为工作液。但由于 汞在室温下具有高达0.3Pa的饱和蒸汽压，故必 须配以冷阱，以降低饱和蒸汽压，较为麻烦；且 汞有毒，故后来多采用有机油类作为工作液。 • 作为工作液的油类，必须满足下列要求： • 在室温下的饱和蒸汽压够低，以提高泵的极限真 空度； • 在加热工作的温度下具有高的饱和蒸汽压，以能 得到高浓度的蒸汽； • 热稳定性、化学稳定性及氧化性好。 • 扩散泵油主要有两类，一类是混合物油，一类是 单质油。
扩散泵与机械泵配合使用
• 扩散泵必须与机械泵配合使用才能组成高 真空系统，单独使用扩散泵是没有抽气作 用的。经验指出，扩散泵的口径一般是镀 膜钟罩的三分之一，而扩散泵的抽速大约 为钟罩容积的45倍，由此便可选择合适抽 速的机械泵。
真空泵的工作原理PPT课件
强。气振的工作原理：进气---压缩---排气。
第10页/共17页
三、真空泵的常见故障
故障 泵无法启动
泵达不到极 限压强
可能的原因 电源线连接不正确； 供给电机的电源电压与电机不匹配；
电机发生故障； 泵油温度低于10摄氏度；
泵油太粘稠； 排气过滤器或排气管道被堵塞
泵被卡死
测量方式或规管不合适
外部泄漏 放返油阀失效
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三、真空泵的常见故障
故障
泵的抽速太 慢
停泵以后， 被抽容器中 的压强上升 过快
泵在运行中 温度过高
可能的原因 进气口或进气管道被堵塞
排气过滤器被堵塞 连接的真空管直径太小或管道太长
真空系统有泄漏
防返油阀故障
检修 清洗进气管道（预防：在进气口前安装一个
杂物过滤器） 更换过滤器
使用直径足够大的管道或短的连接管道 对系统进行检查
卡扣
密封圈
锁紧扣
锁紧环
卡扣铰链结构，一端固定在接头上，另外一端卡在套桶 上，当卡扣被推向快速接头的接口时，带动接头、锁紧 环向前推进，使得卡簧收紧锁住工艺管，接头前端的密 封圈厚度主要密封工艺管与接头的间隙。
第14页/共17页
四、快速接头的构造及密封原理
●快速接头的接口部分
※顶针靠连接头内的卡簧将其顶起。 ※锁紧环的上下移动将导致接头内 小圆珠的凸起或下陷。
检修 检查真空系统 清洗或维修防返油阀 清洗或维修进气口和防返油阀 放掉多余的泵油 对油进行脱气或换油并冲洗泵腔；预防：打
开气镇阀 加油
清洗或更换消音孔部件 降低进气口压强
清洗或更换油雾过滤器 更换一个新的弹性联轴体
维修泵
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四、快速接头的构造及密封原理
第10页/共17页
三、真空泵的常见故障
故障 泵无法启动
泵达不到极 限压强
可能的原因 电源线连接不正确； 供给电机的电源电压与电机不匹配；
电机发生故障； 泵油温度低于10摄氏度；
泵油太粘稠； 排气过滤器或排气管道被堵塞
泵被卡死
测量方式或规管不合适
外部泄漏 放返油阀失效
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三、真空泵的常见故障
故障
泵的抽速太 慢
停泵以后， 被抽容器中 的压强上升 过快
泵在运行中 温度过高
可能的原因 进气口或进气管道被堵塞
排气过滤器被堵塞 连接的真空管直径太小或管道太长
真空系统有泄漏
防返油阀故障
检修 清洗进气管道（预防：在进气口前安装一个
杂物过滤器） 更换过滤器
使用直径足够大的管道或短的连接管道 对系统进行检查
卡扣
密封圈
锁紧扣
锁紧环
卡扣铰链结构，一端固定在接头上，另外一端卡在套桶 上，当卡扣被推向快速接头的接口时，带动接头、锁紧 环向前推进，使得卡簧收紧锁住工艺管，接头前端的密 封圈厚度主要密封工艺管与接头的间隙。
第14页/共17页
四、快速接头的构造及密封原理
●快速接头的接口部分
※顶针靠连接头内的卡簧将其顶起。 ※锁紧环的上下移动将导致接头内 小圆珠的凸起或下陷。
检修 检查真空系统 清洗或维修防返油阀 清洗或维修进气口和防返油阀 放掉多余的泵油 对油进行脱气或换油并冲洗泵腔；预防：打
开气镇阀 加油
清洗或更换消音孔部件 降低进气口压强
清洗或更换油雾过滤器 更换一个新的弹性联轴体
维修泵
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四、快速接头的构造及密封原理
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图2－1 液环泵工作原理图
东北大学首期《真空技术》培训班系列教程
2.2 液环泵的基本类型与结构
2.2 液环泵的基本类型与结构 2.2.1基本类型 1）单级单作用液环泵:单级叶轮每旋转一周，吸 气排气各进行一次。抽气效率较低。 2）单级双作用液环泵：单级叶轮每旋转一周， 吸气、排气各进行两次。抽气效率较高。 3）双级液环泵：由单级单作用泵串联而成。 4）气体喷射泵＋液环泵机组：可以提高低压下 的抽速，扩大了液环泵的使用范围。
二、液环式真空泵
2.1液环泵的工作原理及特点
（a）单作用式液环泵 （b）双作用式液环泵 A－吸气口；B－排气口；C－间隙；
真空获得设备
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单作用液环泵抽气（能量转换）过程： 前180°：小腔容积由小 → 大，压力降低，与 吸气口相通，吸气；
吸气终了时，小腔与吸气口隔绝，且应尽量 保证此时小腔容积为最大。
空Байду номын сангаас，扩散泵）。
真空获得设备
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2）气体捕集泵：吸附泵；低温泵。 真空泵的技术术语和适用范围术语：
启动压力；前级压力；最大前级压力； 最大工作压力；压缩比；何式系数；抽气系数；
返流率；水蒸气允许量；最大允许水蒸气入口 压力。
各种真空泵工作压力范围
真空获得设备
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图4－6 双级泵结构示意图
真空获得设备
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气镇阀是旋片泵为抽除可凝性气体而设置的。
通常，泵抽除的气体为永久性气体和可凝性气 体的混合物。在压缩和排气的过程中，当可凝 性气体的分压超过泵温时该气体饱和蒸汽压时， 可凝性气体会凝结并混于泵油中，随泵油循环， 并在返回高真空侧时重新蒸发成蒸汽。这将影 响到泵的抽气性能，加重泵油的污染程度。气 镇法或称掺气法可以有效地防止可凝性气体的 凝结，即在压缩过程中将经过控制的永久性气 体 （通常为室温干燥空气）由气镇孔掺入被压 缩气体中，使可凝性气体分压达到排气压力， 排气阀打开，将可凝性气体同永久气体一同排 出。油封式机械真空泵普遍装有气镇装置，因 此也叫气镇泵。
图2－3 水环泵的结构图
真空获得设备
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2.2.2液环泵的基本结构
BACK
真空获得设备
内部进气口和排气口的改进( * 最重要的改进)
锥体泵：采用上部进气和下部排气的结构
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四、旋片式真空泵
4.1 概述
旋片式油封机械泵（旋片泵）为一种变容式气 体传输真空泵，是真空技术中最基本的真空获 得设备之一。其工作压力范围为101325～ 1.33×10－2 Pa，属于低真空泵。
4.2.1工作原理
旋片把转子、泵体、端盖形成的月牙形空间分 隔成A、B、C三部分。若转子按图中箭头方向 旋转时，A空间容积增加，压力降低，气体经 泵入口被吸入，此时处于吸气过程；B空间的 容积减小，压力增加，处于压缩过程；C空间 的容积进一步缩小，压力进一步增加，当压力 超过排气压力时，压缩气体推开泵油密封的排 气阀，处于向大气的排气过程。在泵的连续运 转过程中，不断进行吸气、压缩和排气过程， 从而达到连续抽气的目的。
可以单独使用，也可以作为其他高真空泵的前 级泵，用以抽除密封容器中的干燥气体。若附 有气镇装置，还可以抽除一定量的可凝气体。
旋片泵不适于抽除含氧过高、有爆炸性的、 对金属有腐蚀性的、与泵油会发生化学发应的、 含有颗粒尘埃的气体。
真空获得设备
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4.2旋片泵的工作原理与结构特点
水从叶轮获得能量（动能），被加速。水甩 出后具有与叶片端点切线速度相近的速度；而且 在前半周，由于吸入的气体压力基本稳定，因此， 水环各点速度近似相等。 图2－1 液环泵工作原理图
真空获得设备
能量转换2
后180°：小腔容积由大 → 小，压缩气体， 直到小腔与排气口相通，排气；
水的速度下降，将动能转变成压力 能（势能），来抵抗由于小腔容积变小而导致 的气体压力增加。
表1－1 各种真空 泵的工作压 力范围
真空获得设备
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真空泵在真空系统中的作用
1 主泵 2 粗抽泵 3 3 前级泵 4 维持泵 5 5 增压泵
具体见抽气系统流程图
真空获得设备
高真空抽气系统原理流程图
真空容器
增压泵 储气罐
主 泵
维持泵
前级泵（粗抽泵）
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真空获得设备
真空获得设备
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一、引论
真空：在给定的空间内，气体分子密度低于一
个标准大气压的气体状态。
真空泵性能的表示方法：1）极限压力
2）抽气速率 3）流量
真空泵的分类：
1）气体输送泵 （1）变容积真空泵：液、油封式机械泵，干式
真空泵，罗茨真空泵； （2）动量传输式真空泵（分子真空泵，喷射真
真空获得设备
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旋片泵在结构上可分为油封式和油浸式两大类。 油封式结构是指油箱设置在泵体上，泵油起到 密封排气阀的作用，泵体靠水冷或风冷。一般 大泵多采用这种结构形式。油浸式结构是将整 个泵体浸在泵油中，泵油起到密封和冷却作用。 小泵和直联泵多采用这种结构。
旋片泵结构简图
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图4－6 双级泵结构示意图
BACK
Ⅰ－高真空级；Ⅱ－低真空级； 1－中间辅助排气阀；2－通道； 3－低真空级排气阀；
真空获得设备
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排气阀是旋片泵主要易损件之一，将影响泵 的抽气性能并产生噪音。排气阀有两种形式： 一种使用相交垫片做阀片；另一种是用布质 酚醛层压板或弹簧钢片做阀片。排气阀必须 浸在泵油中。在排气过程中，压缩气体推开 排气阀片，穿过泵油排出。泵油起到密封作 用。在双级泵中，当高真空级与低真空级为 不等腔时，需要在两级之间设置中间排气阀， 如图4－6所示。辅助排气阀的作用是在入口 压力较高、经高真空压缩的气体已到排气压 力时，辅助排气阀打开，部分气体由辅助排 气阀排出，部分气体由低真空级抽走。随着 入口压力的降低，辅助排气阀逐渐减小，直 至最后关闭。
旋片泵工作原理图
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旋片泵工作原理图
1－泵体； 2－旋片； 3－转子； 4－弹簧； 5－排气阀
BACK
真空获得设备
东北大学首期《真空技术》培训班系列教程 图4－2 2X型旋片泵结构简图
BACK
1－滤网；2－进气管；3－压板；4－排气阀；5－旋片； 6－弹簧；7－转子；8－放油螺塞；9－油标；10－排 气孔；11－皮带轮；12－轴端密封圈；13－气道
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2.2 液环泵的基本类型与结构
2.2 液环泵的基本类型与结构 2.2.1基本类型 1）单级单作用液环泵:单级叶轮每旋转一周，吸 气排气各进行一次。抽气效率较低。 2）单级双作用液环泵：单级叶轮每旋转一周， 吸气、排气各进行两次。抽气效率较高。 3）双级液环泵：由单级单作用泵串联而成。 4）气体喷射泵＋液环泵机组：可以提高低压下 的抽速，扩大了液环泵的使用范围。
二、液环式真空泵
2.1液环泵的工作原理及特点
（a）单作用式液环泵 （b）双作用式液环泵 A－吸气口；B－排气口；C－间隙；
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单作用液环泵抽气（能量转换）过程： 前180°：小腔容积由小 → 大，压力降低，与 吸气口相通，吸气；
吸气终了时，小腔与吸气口隔绝，且应尽量 保证此时小腔容积为最大。
空Байду номын сангаас，扩散泵）。
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2）气体捕集泵：吸附泵；低温泵。 真空泵的技术术语和适用范围术语：
启动压力；前级压力；最大前级压力； 最大工作压力；压缩比；何式系数；抽气系数；
返流率；水蒸气允许量；最大允许水蒸气入口 压力。
各种真空泵工作压力范围
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图4－6 双级泵结构示意图
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气镇阀是旋片泵为抽除可凝性气体而设置的。
通常，泵抽除的气体为永久性气体和可凝性气 体的混合物。在压缩和排气的过程中，当可凝 性气体的分压超过泵温时该气体饱和蒸汽压时， 可凝性气体会凝结并混于泵油中，随泵油循环， 并在返回高真空侧时重新蒸发成蒸汽。这将影 响到泵的抽气性能，加重泵油的污染程度。气 镇法或称掺气法可以有效地防止可凝性气体的 凝结，即在压缩过程中将经过控制的永久性气 体 （通常为室温干燥空气）由气镇孔掺入被压 缩气体中，使可凝性气体分压达到排气压力， 排气阀打开，将可凝性气体同永久气体一同排 出。油封式机械真空泵普遍装有气镇装置，因 此也叫气镇泵。
图2－3 水环泵的结构图
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2.2.2液环泵的基本结构
BACK
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内部进气口和排气口的改进( * 最重要的改进)
锥体泵：采用上部进气和下部排气的结构
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四、旋片式真空泵
4.1 概述
旋片式油封机械泵（旋片泵）为一种变容式气 体传输真空泵，是真空技术中最基本的真空获 得设备之一。其工作压力范围为101325～ 1.33×10－2 Pa，属于低真空泵。
4.2.1工作原理
旋片把转子、泵体、端盖形成的月牙形空间分 隔成A、B、C三部分。若转子按图中箭头方向 旋转时，A空间容积增加，压力降低，气体经 泵入口被吸入，此时处于吸气过程；B空间的 容积减小，压力增加，处于压缩过程；C空间 的容积进一步缩小，压力进一步增加，当压力 超过排气压力时，压缩气体推开泵油密封的排 气阀，处于向大气的排气过程。在泵的连续运 转过程中，不断进行吸气、压缩和排气过程， 从而达到连续抽气的目的。
可以单独使用，也可以作为其他高真空泵的前 级泵，用以抽除密封容器中的干燥气体。若附 有气镇装置，还可以抽除一定量的可凝气体。
旋片泵不适于抽除含氧过高、有爆炸性的、 对金属有腐蚀性的、与泵油会发生化学发应的、 含有颗粒尘埃的气体。
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4.2旋片泵的工作原理与结构特点
水从叶轮获得能量（动能），被加速。水甩 出后具有与叶片端点切线速度相近的速度；而且 在前半周，由于吸入的气体压力基本稳定，因此， 水环各点速度近似相等。 图2－1 液环泵工作原理图
真空获得设备
能量转换2
后180°：小腔容积由大 → 小，压缩气体， 直到小腔与排气口相通，排气；
水的速度下降，将动能转变成压力 能（势能），来抵抗由于小腔容积变小而导致 的气体压力增加。
表1－1 各种真空 泵的工作压 力范围
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真空泵在真空系统中的作用
1 主泵 2 粗抽泵 3 3 前级泵 4 维持泵 5 5 增压泵
具体见抽气系统流程图
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高真空抽气系统原理流程图
真空容器
增压泵 储气罐
主 泵
维持泵
前级泵（粗抽泵）
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一、引论
真空：在给定的空间内，气体分子密度低于一
个标准大气压的气体状态。
真空泵性能的表示方法：1）极限压力
2）抽气速率 3）流量
真空泵的分类：
1）气体输送泵 （1）变容积真空泵：液、油封式机械泵，干式
真空泵，罗茨真空泵； （2）动量传输式真空泵（分子真空泵，喷射真
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旋片泵在结构上可分为油封式和油浸式两大类。 油封式结构是指油箱设置在泵体上，泵油起到 密封排气阀的作用，泵体靠水冷或风冷。一般 大泵多采用这种结构形式。油浸式结构是将整 个泵体浸在泵油中，泵油起到密封和冷却作用。 小泵和直联泵多采用这种结构。
旋片泵结构简图
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图4－6 双级泵结构示意图
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Ⅰ－高真空级；Ⅱ－低真空级； 1－中间辅助排气阀；2－通道； 3－低真空级排气阀；
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排气阀是旋片泵主要易损件之一，将影响泵 的抽气性能并产生噪音。排气阀有两种形式： 一种使用相交垫片做阀片；另一种是用布质 酚醛层压板或弹簧钢片做阀片。排气阀必须 浸在泵油中。在排气过程中，压缩气体推开 排气阀片，穿过泵油排出。泵油起到密封作 用。在双级泵中，当高真空级与低真空级为 不等腔时，需要在两级之间设置中间排气阀， 如图4－6所示。辅助排气阀的作用是在入口 压力较高、经高真空压缩的气体已到排气压 力时，辅助排气阀打开，部分气体由辅助排 气阀排出，部分气体由低真空级抽走。随着 入口压力的降低，辅助排气阀逐渐减小，直 至最后关闭。
旋片泵工作原理图
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旋片泵工作原理图
1－泵体； 2－旋片； 3－转子； 4－弹簧； 5－排气阀
BACK
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东北大学首期《真空技术》培训班系列教程 图4－2 2X型旋片泵结构简图
BACK
1－滤网；2－进气管；3－压板；4－排气阀；5－旋片； 6－弹簧；7－转子；8－放油螺塞；9－油标；10－排 气孔；11－皮带轮；12－轴端密封圈；13－气道