Arbeitsprinzip der Stoßvakuumpumpe

Eine Stoßvakuumpumpe ist eine Maschine, die durch die hin- und hergehenden Bewegungen eines Kolbens im Zylinder das Gas absaugt. Das Prinzip der hin- und hergehenden Vakuumpumpe ähnelt dem der herkömmlichen Kolbenpumpen. Da jedoch das Arbeitsmedium bei dieser Pumpe Gas ist, wird beim Erreichen des äußeren Endpunkts des Kolbens das Gas im Zylinder so weit wie möglich herausgedrückt. Dadurch wird verhindert, dass zu viel Gas zurückbleibt – andernfalls würde dieses Gas beim Einziehen von Luft expandieren und dadurch die Menge der eingeatmeten Luft verringern. Gleichzeitig unterscheiden sich auch die Strukturen seiner Einlass- und Auslassventile von denen der Ein- und Auslassventile einer Kolbenpumpe. Abbildung 5-22 zeigt eine Stoßpumpe mit einem Ventiliermechanismus aus planaren Schieberventilen. Wenn die Exzenterwelle 2, die am Hauptmotor angebracht ist, sich dreht, bewirkt dies eine hin- und hergehende Bewegung des Steuerhebels 3. Dadurch wird der planare Schiebeschalter im Ventilsteuerungsmechanismus 1 in Bewegung gesetzt, wodurch auch dieser hin- und hergehen kann. Der Winkel der Hauptachse des Exzenterrads beträgt 90 Grad. . 1 Schiebventilmechanismus ； 2 Exzenter, 3 Bedienhebel ； 4– Eingang für Kühlmittelwasser ； 5 Kühlmittel-Ausgang ； 6 Einlassöffnungen ； 7 Auslassöffnungen: Die Struktur der Stoßvakuumpumpe zeichnet sich durch einen planaren Schieberventil-Steuermechanismus aus. Dieser Mechanismus sorgt für eine Druckausgleichsfunktion. Das Verhältnis zwischen dem Auslassdruck und dem Einlassdruck wird als Druckverhältnis bezeichnet. Um eine Vakuumstärke von 95 % zu erreichen, beträgt der Saugdruck 38 × 133,32 Pa und der Auslassdruck 760 × 133,2 Pa. Das Druckverhältnis ist somit ≈2. Bei einem so hohen Druckverhältnis sinkt der Volumenfaktor stark ab, wodurch die Absauggeschwindigkeit nahezu auf Null fällt. Daher müssen strukturell Maßnahmen ergriffen werden, um den Volumenfaktor zu erhöhen. Diese Maßnahme wird in der Regel mit der Methode des Druckausgleichs durchgeführt. Das Ventilierungsprinzip der planaren Schlitzventile in der Stoßvakuumpumpe ist in Abbildung 5-23 dargestellt. Am Schiebventil befindet sich ein Kanal in Form eines umgekehrten „Ⅱ“. Wenn der Kolben seine Endposition erreicht, befindet sich das Schiebventil genau in der Mitte. Der Druck des Gases, das noch im Zylinder vorhanden ist, fließt durch diesen „Ⅱ“-förmigen Kanal in den Arbeitsraum auf der anderen Seite des Kolbens. Mit anderen Worten: Durch diesen Kanal wird der Druck auf der Auspuffseite verringert, sodass ein erheblicher Teil des noch nicht ausgestoßenen Gases auf die andere Seite gelangen kann und dort ausgestoßen werden kann. So wird die Effizienz der Zylinder der Vakuumpumpe verbessert und das Druckgleichgewicht an den beiden Seiten des Kolbenendes gewährleistet. Die Stoßvakuumpumpe ist eine Trockenvakuumpumpe, die zum Absaugen von nicht korrosiven Gasen ohne Feststoffpartikel geeignet ist. Allerdings ist ihre Konstruktion komplex und sie erfordert viel Wartung. In den letzten Jahren haben einige Hersteller dies verbessert und den planaren Schiebventil in Abbildung 5-23 durch ein automatisches, federbetriebenes Ein- und Auslassventil wie im Kompressor ersetzt. So kann die Struktur vereinfacht werden, die Drehzahl erhöht werden und der Durchmesser der Maschine verringert werden.