無油渦旋真空泵技術的發(fā)展與應用

 一、引言
    渦旋的概念相當久遠，20世紀初世界上就已經(jīng)有了渦旋技術的。但由于當時技術水平的限制，渦旋機構制造不出來，渦旋的概念也就被淡忘了。1973年渦旋機構被重新提起并制造出*臺模型機構，使這項技術實際應用成為可能。渦旋機構的可*性高、運行平穩(wěn)、噪音極低、節(jié)省能源等潛力和巨大上風馬上引起了冰箱行業(yè)的重視和迫切需求，大受行業(yè)者青睞，迅速被投進產(chǎn)業(yè)化應用。Trance、Hitachi、Copland等公司的渦旋壓縮機技術與產(chǎn)品了世界渦旋技術實用化的浪潮，帶動了如冰箱、空調等諸多行業(yè)的技術進步和產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
    今天渦旋技術已經(jīng)過初期的應用在壓縮機行業(yè)推廣到真空泵制造業(yè)，實現(xiàn)了全無油、運行更平穩(wěn)、噪音更低、更加節(jié)省能源的渦旋清潔真空獲得技術的實用化。人們應用渦旋概念與原理制造出了對真空應用儀器設備和環(huán)境沒有污染,并且抽速、壽命、能耗等指標均優(yōu)于普通油泵的單級、雙級無油渦旋真空泵系列產(chǎn)品。
    上個世紀90年代初，世界上*渦旋真空泵推向市場，渦旋技術由此開始作為一種新型真空獲得技術在世界范圍內(nèi)被推廣應用。到目前為止，世界上渦旋真空泵的生產(chǎn)廠家集中在美國、日本和歐洲，以日本的Anestta、美國的Varian、德國的Busch等為代表。產(chǎn)品包括了自0.25L/S到10L/S系列產(chǎn)品，有些15L/S或更大抽氣量的產(chǎn)品也在試驗階段。
    二、無油渦旋真空泵的特點與應用領域
    清潔的真空環(huán)境一直是科學家和企業(yè)界追求的理想真空環(huán)境.自能夠創(chuàng)造真空環(huán)境開始,人們就試圖采用不同手段達到清潔真空的效果.時至本日,清潔真空獲得設備已經(jīng)發(fā)展到冷凝泵、住賽泵、爪式泵、渦旋泵以及隔膜泵等多種產(chǎn)品.在現(xiàn)有的無油真空泵當中,無油渦旋真空泵與其他種類的無油真空泵相比具有下述特點:
    ①.無油，無摩擦——真空腔內(nèi)無油，非接觸，無磨損，不產(chǎn)生微粒塵埃污染，可獲得清潔真空；
    ②.抽氣量大——雙渦旋盤，結構與單級相比相同直徑泵抽氣容積為2倍，節(jié)省能源；
    ③.抽氣效率高——帶有3-4個抽氣單元，壓差小；大氣與真空之間由O型圈密封，泄漏低；
    ④.非接觸,良好平衡,力矩影響小，噪音低，振動小；
    ⑤.結構簡單緊湊，相同尺寸下，運動半徑小，運行平穩(wěn)；
    ⑥.體積小，維修方便，維護用度低；
    ⑦.采用空氣冷卻，無需水冷。
    目前無油渦旋真空泵的應用領域為:
    ①.半導體行業(yè)——薄膜制備設備、半導體器件封裝設備；
    ②.科學儀器行業(yè)——同步輻射光束線、電子顯微鏡、分析測試儀器；
    ③.機械設備行業(yè)——材料制備設備、真空檢測、材料提純設備；
    ④.化學產(chǎn)業(yè)；
    ⑤．醫(yī)療設備——牙科儀器、透析機、生物制品與藥品制備；
    ⑥．包裝行業(yè)——食品、藥品、生物制品等包裝設備。
    三、無油渦旋真空泵工作原理、技術指標以及與普通油泵的對比
    無油渦旋真空泵主要由5個部件組成：
    ①．消息渦旋盤付與基座；
    ②．曲軸；
    ③．密封墊；
    ④．防自轉機構；
    ⑤．電機。
    無油渦旋真空泵的渦旋盤就是一個一端與一個平面相接的一個或幾個漸開線螺旋形成的一個渦旋型盤狀結構體。一個靜渦旋盤與一個動渦旋盤相互交*組裝在一起，兩者之間由防自轉機構保證180。相位差，這樣結合組成的一對渦旋盤付構成了無油渦旋真空泵的基本抽氣機構。靜渦旋盤與動渦旋盤彼此之間在幾條直線(即橫截面渦旋線上的幾個點)上接觸形成對稱的幾對月牙腔，動渦旋盤在曲軸的驅動下繞靜渦旋盤的渦旋體中心運動，使靜渦旋盤與動渦旋盤的接觸點沿渦旋曲面移動實現(xiàn)吸氣、壓縮與排氣。例如在雙級無油渦旋真空泵中，有兩個方向對應的靜渦旋盤，一個位于兩個渦旋盤之間的動渦旋盤。動、靜渦旋盤相對運動形成容積不斷變化的新月形真空腔負氣體從抽氣口吸人、排氣口排出，完成吸氣、壓縮、排氣的循環(huán)。曲軸每轉一轉，就有一組新的月牙腔形成，所以無油渦旋真空泵的吸氣、壓縮、排氣循環(huán)以近1500轉/分的頻率被連續(xù)重復,對被抽氣體形成包容和強制輸送