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详细解析无油干式机械真空泵
时间:2016-01-13 作者:网络编辑

正航仪器厂家详细图

一、简单概述

    ♈无油干式机械真空泵 ( 以下简称干式机械泵 ) 是指泵能从大气压力下开端抽气,又能将被抽气体直接排到大气中去,泵腔内无油或别的作业介质,并且泵的极限压力与油封式机械真空泵平等量级或许挨近的 机械真空 泵。 

    ♈现在,真空职业运用的大多数机械真空泵都是用油、水或其它聚合物等流体充任泵的作业介质,在泵内起冷却、密封、光滑 等多种效果。跟着科学技能的开展以及真空应用领域的扩展,原有的机械真空泵及其构成的抽气体系呈现了两个急需解决问题:一是泵的作业介质返流污染被抽容 器,而这种返流在很多情况下影响商品的质量、数量,添加增高设备的保护本钱。其次,因为某些技能进程中的反响物质使真空泵内的介质严峻蜕变,使泵不能正常工 作。 

    ♈关于通常的无油真空体系来说,尽管可用油封式真空泵加上冷阱或吸附阱之类附件来避免返流,但不能完全解决问题,并且使体系显得杂乱。而运用恰当型式的干式机械真空泵,则能够到达抱负的运用效果。 

二、干式机械真空泵的应用是广泛的,首要有以下几个大的方面: 
1) 低压化学气相堆积中的多晶硅制备技能中; 
2) 半导体刻蚀技能。在这些生产技能中通常用到或生成腐蚀性气体和研磨微粒;
3) 除半导体技能外的某些发生微粒的技能,不期望微粒混入泵油中,而期望微粒排出泵外,则用必定型式的干式机械真空泵能够满足请求;
4) 在化学工业、医药工业、食品工业中的蒸馏、枯燥、脱泡、包装等,要避免有机溶剂构成污染,适合用干式真空泵;
5) 用做通常无油清洗真空体系的前级泵,以避免油污染。 

这些年,干式机械真空泵得到敏捷的开展,国外多家大真空公司都研发出了新式的干式械真空泵。国内的很多单位也一直在 进行干式机械真空泵的开发研发作业,如东北大学、沈阳真空技能研究所、上海真空泵厂等。现在,干式机械真空泵首要分为触摸型及非触摸型。触摸型的干式泵有 叶片式、凸轮式、往复活塞式、膜片式等,这类泵的速度较低,适用于小容量高压缩比 ( 单级压缩比 ) 。非触摸型的干式泵有罗茨型、爪型、螺杆型、涡旋型等,其速度较高,适用大容量,低压缩比 ( 指单级压缩比 ) 。不相同类型的干式泵具有各自的特色。运用时可根据不相同的用处加以挑选。 

三、活塞式无油机械真空泵 

这种泵技能请求不太杂乱,简略制作,其构造示意图见图 24 。 

该泵的外形呈扁方形,是由四个阶梯形活塞及四个阶梯形气缸构成。与电机直联的轴经过四根连杆股动四个活塞。活塞的背 面空间由次级活塞抽气,以削减走漏和下降极限压力。每个气缸都有进气阀与排气阀。四个活塞构成三个压缩级,为了添加抽速,活塞 1 和活塞 2 是并联的,为了便于泵在大气压力下的发动,设置了辅佐排气阀 1 ,当活塞 l 、 2 的排气压力高于大气压力时,有一有些气体经过阀 1 排入大气,当其排气压力低于大气压力时,则排出气体顺次进入第三个、第四个气缸压缩后排出泵外。泵的压缩比可到达 105 ,泵的极限压力可达 1.3Pa 。泵气缸的内外表衬有聚合资料,以下降摩擦系数与磨损。这种泵的功率耗费低,散热条件较好,不需要冷却水。 

四、螺杆式无油机械真空泵 

螺杆式无油机械真空泵是使用齿轮传动同步反向旋转的彼此啮合而不触摸的左螺杆与右螺杆作高速滚动,使用泵壳和彼此啮 合的螺旋将螺旋槽分隔成多个空间、构成多个级,气体在持平的各个槽内 ( 柱形等螺距 ) 进行传输运动,但无压缩,只要螺杆最末端的螺旋构造对气体有压缩效果。螺杆的各级间可构成压力梯度,以涣散压差和进步压缩比。各部空隙和泵转速对泵的功能 有很大影响。在规划螺杆各部的空隙时,要思考胀大、加工及安装精度和作业环境 ( 如抽除含粉尘气体等 ) 等。该泵与罗茨真空泵相同不设排气阀。 

图 25 为日本橙山工业股份有限公司的 SDV-1500 泵的构造示意图。泵是立式构造,进气口在上方,排气口在中部,下部为电机和光滑油池。螺杆转子呈中空形,为悬臂支承构造。同步传动齿轮坐落轴承支座下面。 变频电机经过联轴节与自动转子衔接。该泵的气体途径较短,且立式构造对扫除含微尘气体较为有利。泵外壳有水冷却,泵修理也便当。 

这种类型的泵假如选用恰当的较简略螺杆牙型截面,则制作简略,可确保很高的加工精度,且简略动平衡。 

五、爪形转子干式机械真空泵 ★ 爪形转子干式机械真空泵作业原理 

 ♈爪形转子干式机械真空泵 ( 以下简称爪式泵 ) 在泵壳内具有两个共轭啮合的爪形转子与罗茨真空泵相似,转子由一对同步高精度齿轮来股动旋转并固定相位。

转子型线由六段摆线和圆弧构成,转子之间及转子 与泵壳之间并不触摸,留有细小的空隙。气体的进气口和排气口均设在泵壳的端面上,分别由两个转子端面周期性的守时开闭,具有阀的调节效果从爪式泵的作业原理看,它归于旋转式容积真空泵。

♈图 26 表明爪式泵的抽气作业进程。由图可见,泵腔被爪型转子分隔成吸气腔和排气腔两有些。

♈图 26(a) 是泵在吸气和排气的进程,泵吸气腔跟着转子的旋转,容积逐步增大,吸入气体;而排气腔容积则逐步减小,对气体进行压缩,然后排出气体。
♈图 26(b) 是泵转子刚好坐落吸气和排气停止方位,吸气口和排气口被转子的侧壁封住。此刻吸气腔的容积为 Vs ,在两个转子之间还封存了有些未被排出的处于排气压力状况的气体,其容积为 Vc ,这有些气体经过两次胀大后将被带回到吸气腔中。

♈图 (c) 是转子正巧处于换向的刹那间,转子从该方位再转过一细小视点,则转子间封存的有些气体将胀大到环形空间去,这便是转子封存带着的气体的首次胀大进程。经过 这次胀大,转子间封存气体的压力下降,而环形空间内的压力则因为封存带着气体的进入而添加,然后添加泵的压缩比和节约泵的压缩功率。

♈图 (d) 是转子即将进行下一次吸气时的方位。这时转子间关闭被带回去的剩下气体将和吸气口相通,这有些气体经过首次胀大后,压力现已下降了。跟着转子的持续转 动,吸气腔容积的增大,这有些气体将进行第2次胀大。

 ♈转子从图 (d) 方位持续滚动,吸气腔容积逐步增大,进行吸气。排气腔容积逐步减小,因为排气口没有翻开,因而气体被压缩,压缩量随排气口上限方位的改变而改变,这种压缩 进程是罗茨真空泵所不具备的,所以爪式泵的压缩比要远高于罗茨真空泵。当排气口与排气腔中的压缩气体接通时,被压缩气体或排到级间通道然后进入到下一级, 或冲开排气阀,排到大气中去。跟着泵转子的接连旋转,以上吸气和排气进程循环进行,完成了泵的接连抽气意图。泵转子每转一周,吸气和排气各进行一次。 

经过以上剖析可知,爪式真空泵一起具有罗茨真空泵和旋片真空泵的长处。 

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