真空泵

真空泵（Vacuum   pump）是一种用机械或物理化学方法将密闭容器中的气体抽出，从而产生、提高和保持容器内真空度的设备。真空泵具有产生负压的功能、增加制动力、降低真空室气压和抽取特殊气体的功能。真空泵主要用于机械、冶金、化工、医疗、食品、电子、半导体、能源、高能物理、航天航空等领域。

1654年奥托首先发明了真空泵·冯·居里克（Otto Von Guericke）波义耳在格里克真空泵的基础上发明的（Robert   Boyle）和胡克（Robert  , look）进行了大量的优化设计，设计了一种改进的活塞泵。1682年，波义耳（Robert   Boyle）提出了一种双缸泵Haux ratio（Haux ratio）1705年，进一步改进的双缸泵被制造出来。19世纪末，福里斯特（Kaufman）引入了气缸油泵。1912年，盖德发明了一种基于新原理的泵，即分子泵，可以产生极低的压力。后来在1915年，盖德利用水银蒸汽喷射流携带的气体分子实现了高真空。这些蒸汽流泵已经大规模开发并逐渐应用于世界各地。

根据工作原理和真空度，真空泵可分为低真空泵、高真空泵、机械真空泵和喷射真空泵等许多不同类型。不同类型的真空泵具有不同的结构和原理常见的真空泵是往复式真空泵、水环真空泵、旋片真空泵和低温泵等。例如，往复式真空泵的原理是利用泵腔内的活塞做往复运动而吸入气体、压缩并排出；低温泵的原理是利用低温表面捕获气体。

真空泵中的关键技术是螺杆干式真空泵技术、驱动电机及控制技术等。真空泵具有极限压力、抽气速率、预压力等性能指标，并具有产生负压的功能、增加制动力、降低真空室气压和抽取特殊气体的功能。从全球真空泵应用来看，干式真空泵后期需求将持续增长；从真空泵的市场需求来看，全球真空泵的需求将持续增长。

起源

真空泵是奥托首先发明的·冯·居里克（Otto Von Guericke）发明于1654年。第一个真空泵很粗糙，接头通过浸泡在水中保持密封。1657年，格里克进行了著名的马德雷堡半球实验，证明了大气压可以产生巨大的动力。在格利克真空泵的基础上，博伊尔（Robert   Boyle）和胡克（Robert  , look）进行了大量的优化设计，很快博伊尔（Robert   Boyle）罗伯特设计了一种改进的活塞泵·胡克（Robert  , look）制造的。大约在同一时间，西蒙托学院利用水银气压计头部的真空空间进行实验，该气压计被认为是单冲程水银泵。

发展

1854年，盖斯勒（Heinrich  Geissler）1855年，波恩开设了一家制造科学仪器的工厂，并设计了一台水银气泵。

1682年，波义耳（Robert   Boyle）提出了双缸泵，这意味着一个活塞上的大气压力完成了提升另一个活塞所需的大部分工作。豪克斯比（Haux ratio）1705年，进一步改进的双缸泵被制造出来。

19世纪末，福里斯特（Kaufman）介绍了一种圆柱油泵，基本上还是圆柱真空泵的模式。基于托里拆利（Torricelli）反复实验，为了产生经典研究中的高真空和气体放电，使用了盖斯勒（Geissler）和托普勒（Toepler）式的泵。一个新时代开始于1905年，考夫曼（Kaufman）连续旋转的水银泵被引入，但它很快就建成了（Gaede）取而代之的是基于。1617世纪的水泵原型是盖德等人引进的箱式泵。

1912年，盖德发明了一种基于新原理的泵，即分子泵，它可以产生极低的压力。后来在1915年，盖德利用水银蒸汽喷射流携带的气体分子实现了高真空。这些蒸汽流泵已经大规模开发并逐渐应用于世界各地。

真空泵是一种用机械或物理和化学方法从密闭容器中抽出气体的方法，它产生、提高和保持容器内真空度的设备。

机械真空泵

往复式真空泵原理。泵运转时，气缸中的活塞在电机的驱动和曲柄连杆机构的作用下来回运动。当活塞在气缸内从左向右运动时，由于气缸左室容积的不断增大，气缸内气体的密度减小，形成泵送过程。此时，泵送容器中的气体通过吸入阀5进入泵体的左腔当活塞到达最右侧位置时，气缸的左腔完全充满气体，然后活塞向左移动，此时吸气阀5关闭。随着活塞从右向左移动，气缸中的气体逐渐被压缩当气缸中的气体压力达到或略大于一个大气压时，排气阀4打开，将气体排放到大气中，完成一个工作循环。当活塞再次从左向右移动时，它会吸入一部分气体，重复前面的循环，以此类推，直到泵送体积中的气体压力满足要求。

水环真空泵

1.基本构造。水环真空泵主要由排气口组成、橡胶球、泵体、吸气口、叶轮、木环构成。

2.基本原理。当叶轮在图中顺时针旋转时，水被叶轮抛向四周由于离心力的作用，水根据泵腔的形状形成一个厚度大致相同的闭合环。水环的上部内表面刚好与叶轮轮毂相切，水环的下部内表面刚好与叶尖接触（事实上，叶片在水环中有一定的插入深度）此时，在叶轮轮毂和水环之间形成一个月牙形的空间，这个空间被叶轮分成几个叶片数相同的小空腔。如果以叶轮上部为0°为起点，在叶轮旋转180°之前，小腔容积由小变大，与端面上的吸入口相通，此时气体被吸入，吸入结束后小腔与吸入口隔离；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口连通时，气体从泵中排出。

旋片真空泵

1.基本构造。2.基本原理。旋片真空泵的主要部件浸在真空油中，可以密封各部件的间隙。泵上有一个镇流阀当需要吸入含有少量可冷凝气体的混合气体时，将受控气流引入泵的压缩室以增加混合气体的压力 在泵室温度下分压未达到饱和值时，使可冷凝气体从泵中排出。

滑阀真空泵

1.基本构造。

2.基本原理。固定在滑环上的矩形滑杆可在安装在泵体内的滑动导轨中上下滑动和左右摆动。滑环和滑杆将泵腔分成两部分、B两个工作室。当偏心轮逆时针旋转时，B室的容积逐渐减小，吸入的气体逐渐被压缩，压力逐渐增大。与此同时，A室的容积逐渐扩大，其中的气体压力不断降低，泵送的气体不断从滑杆的腔孔和吸入口吸入A室。当B室中的气压升高到大气压力以上时，排气阀被推开并排放到大气中；而当吸气结束时，腔室A的容积达到最大值，从而完成一个工作循环。当偏心轮不断转动时，气体不断被吸入压缩和排出，达到连续抽气的目的。

罗茨真空泵

1.基本构造。

基本原理。罗茨真空泵的工作原理是泵工作时，主动转子4和从动转子3靠近泵体反向旋转，从抽真空进气口2吸入空气，从排气口5排出气体，从而达到抽真空的目的。

水蒸汽喷射泵

1.基本构造。蒸汽喷射泵主要由过滤器组成、吸入口、扩散管、喉管等结构组成。

基本原理。蒸汽通过拉瓦尔喷嘴，压力降低，速度增加蒸汽的势能转化为动能，以超音速喷入混合室，与泵送介质混合进行能量交换混合气体进入扩压器，减速和增压，并转化为压力能为了降低后续泵的泵送负荷，配置了冷凝器，通过两种具有一定温差的介质对流来冷凝高温介质。

油扩散泵

1.基本构造。油扩散泵主要由喷嘴组成、泵体、导流管、加热器、控温装置等组成。

基本原理。扩散泵油底壳中的泵油在真空中被加热至沸腾温度（约200℃）产生大量的油蒸气，油蒸气通过导流管由各级喷嘴高速喷出。因为扩散泵入口附近的泵送气体的分压高于蒸汽流中的分压，所以泵送气体的分子连续扩散到蒸汽流中。油蒸汽撞击泵送的气体分子，这是泵送的气体分子沿蒸汽流方向的高速运动。气体分子撞击泵壁并反射回来，然后撞击蒸汽流并沿蒸汽流方向再次流向泵壁。经过几次碰撞，气体分子被压缩到低真空端，然后由后面几个喷嘴喷出的蒸汽流被多级压缩，最后被前面的泵抽走。油气在冷却后的泵壁上冷凝，然后返回油底壳再次加热，如此循环工作。

气体捕集泵

基本原理。溅射离子泵工作时，空间电子在磁场作用下在阳极管中做螺旋运动，与气体分子碰撞，使气体分子电离电离后会产生离子并飞向阴极，大量钛原子被溅射起来沉积在阳极管内壁和阴极板上，产生泵浦作用，轰击阴极产生的二次电子，参与气体电离。失去能量后，电子最终被阳极吸收。

低温泵

基本原理。低温泵是能达到极限真空的泵低温泵中有一个被液氦或制冷机冷却到极低温度的冷板，可以冷凝气体，保持冷凝液的蒸汽压低于泵的极限压力，达到抽空气的效果。低温泵的主要功能是低温冷凝、低温吸附和低温捕获。

按照真空度分类

真空泵按真空度分类，可分为低真空泵、中真空泵、高真空泵和超高真空泵四种类型。

1.低真空泵。低真空泵意味着压力大于1.33Pa真空泵，如往复泵、旋转式、水环式、喷射和吸附真空泵等。

2.中真空泵。真空泵意味着10 ^ 2的压力-2~1.33Pa真空泵，如罗茨真空泵、多级喷射真空泵等。

3.高真空泵。高真空泵意味着压力为10-6~10-2Pa真空泵，例如各种扩散泵和分子泵。

4.超高真空泵。超高真空泵是指压力小于10-6Pa真空泵，如离子泵、低温泵等。

按照结构分类

根据结构，真空泵可分为机械真空泵、射流式真空泵、和其他类型真空泵。

1.机械式真空泵。机械真空泵是一种真空泵，如往复式真空泵，通过机械作用使泵腔工作容积周期性变化，实现抽气、旋转式真空泵等。

2.射流式真空泵。喷射真空泵没有机械运动部件，主要依靠通过喷嘴的高速喷射来抽真空，如蒸汽喷射泵、空气喷射泵、水喷射泵和各种扩散泵等。

3.其他类型真空泵。其他类型的真空泵指的是获得高真空、具有极高真空或高纯度真空的泵，如吸附泵、分子泵、离子泵、冷凝泵等。

根据泵腔内是否有油

真空泵按泵腔内是否有油来分类，可分为油真空泵、无油真空泵、及“干”式真空泵。

优点

1.真空泵可以安全地抽吸和清除矿井中的废物；

2.真空泵具有避免泄漏和控制气味的能力，可以使固体物料的运输更加安全；

3.真空泵可以相对安全地输送一些危险物质，保护环境；

4.真空泵可以快速清除堵塞的排水系统中的废料，提高时间利用率；

缺点

1.真空泵可能会有液体塞，这会妨碍真空泵的使用；

2.真空泵中的流体蒸汽会限制真空泵的吸入压力；

3.由于密封胶流体的蒸汽压力，真空泵在工作温度下可用的真空是有限的。

真空泵用于获得、维持和提高真空的装置，它的应用领域是机械、冶金、化工、医疗、食品、电子、半导体、能源、高能物理、航天航空等。

真空泵

1.产生负压。真空泵可以利用机械、物理、可以改进使用化学或物理化学方法抽空抽空容器以获得真空的装置和设备、产生和维持真空。例如，在塑料加工中，通过真空泵产生的负压将塑料片吸附在模型表面以制造产品。

2.增加制动力。真空泵的输出主要是动力伺服系统产生的压力当真空泵可以 t正常工作时，液压系统仍可由人力帮助驱动。例如汽车中的真空泵，主要用于增加制动。

3.降低真空室中的气压。真空泵的作用是从真空室中排除气体分子，降低真空室中的气体压力并使其达到所需的真空度。例如，当用于真空泵包装领域时。如食品加工、食品包装、食品贮藏等。

4.抽取特殊气体。真空泵可以抽取特殊气体，主要用于石油化工行业、制药、在食品加工和冶金制造中。真空泵可以排除酸性气体和易燃易爆气体。例如，当生产硫酸时，提取酸性气体。