无油涡旋真空泵技术的发展与应用(2)

四、无油涡旋真空泵的优点及其能给用户解决的问题

1.无油涡旋真空泵性能优越

　　无油涡旋真空泵的主要优点主要包括：

　　①.密封性良好,没有向机械泵那样直接连接吸、排气腔的泄漏通道,容易密封,容易达到较高的真空度。
　　②.回转半径小，动静涡旋盘相对滑动速度仅为旋片真空泵的1/7左右，动静涡旋盘之间的动密封相对容易，有利于延长泵的使用寿命。
　　③压缩进程必较缓慢，有2个或者3个压缩过程同时进行，压缩腔相对曲轴对称，这样泵的运转过程平稳、驱动力矩和气体冲击波动小，使泵的噪音和振动降低。

　　总而言之，无油涡旋真空泵结构简单、具有较高的压缩比，在较宽的压力范围内有稳定的抽速，工作压力范围宽；动静涡旋盘之间间隙小、泄漏少，由于压缩腔容积的变化是连续的，因而驱动扭矩变化小，功率变化小,振动噪声低，可*性高。这是其它类型的干式真空泵所不具备的。

2.无油涡旋真空泵解决了污染与振动等基础、共性问题

　　由于普通旋片油泵的漏油、噪声、返油污染、高能耗以及振动等问题给用户造成不良影响，如生物制品行业与半导体行业的油蒸汽污染与工艺系统返油问题。真空镀膜设备的镀膜工艺中，在20～40Pa真空条件下镀膜时，如果应用普通旋片机械真空泵作为前级真空泵将对镀膜工艺设备造成污染，影响成膜质量。半导体晶片制造工艺当中使用油泵与使用于泵相比，成品率存在明显的差距，并且排出的油雾蒸汽对环境也有污染.科学仪器行业尤其是在分析测试仪器行业，采用油泵对测试结果将造成不良影响。大型同步辐射光束线上采用无油涡旋真空泵作为前级真空泵的作用也相当明显。另外无油涡旋真空泵消除了普通油泵的漏油给用户带来的环境污染与烦恼。现有无油涡旋真空泵用户的使用情况也证明了这种泵的优越性和可靠性。

3.无油涡旋真空泵使系统制造与运行成本降低

　　为防止普通旋片油真空泵对真空系统的返油污染,需要在抽气系统中加冷阱捕获油分子；系统运行过程当中还需要定期清洗除油；有的需要定期更换真空泵油.采用无油涡旋真空泵第一部需要加冷阱之类捕油机构、第二不需要更换真空泵油、第三振动更小、运行更平稳、第四能耗降低、第五重量更轻、第六突破了油泵使用范围的限制。这些优点使无油涡旋真空泵成为普通旋片油真空泵的更新换代产品。

五、无油涡旋真空泵的结构

　　无油涡旋真空泵主要部件为涡旋盘付\曲轴和密封垫.该泵的抽气——压缩——排气机理是在动、静涡旋盘相互不接触的情况下，依*动、静涡旋盘相对转动形成吸气腔和压缩腔，将被抽气体排出，连续完成吸气、压缩和排气过程。在充分考虑抽气过程中发生热交换的情况下，尽量减少动、静涡盘问的径向和轴向间隙,可以提高抽速和极限真空度。

　　针对无油涡旋真空泵结构上存在着的运转过程中水分和杂质易积聚和轴承易磨损的弱点,加气镇阀是必要的选择。

　　结构上的改进主要有两点：

　　①.加气镇阀使极限真空度保持要求值——进气压力0.03MPa(G)以下，流量10L/min以下。
　　②.轴承端面加双侧密封圈密封，有效防止轴承磨损。

　　在无油涡旋真空泵的设计过程中，需要解决的问题包括：

　　①.涡旋泵的CAD设计一一型线方程的确定及修正，初始角修正，运动模拟；
　　②.涡旋盘的加工一一加工精度、加工工艺间隙的大小：抽速、极限真空度；
　　③.涡旋盘的表面处理一一耐腐蚀、润滑、硬度、处理工艺、表面均匀性；
　　④.密封垫材料的选择与加工——密封垫要求有弹性、耐磨、不产生微粒。