2020-05-122657
干式螺桿真空泵由于其優(yōu)越的性能,在歐美和日本目前已經(jīng)成為微電子、半導體、制藥、精密加工等行業(yè)首選真空獲得設備。而螺桿泵的技術關鍵問題,便是轉子端面型線。日本在螺桿壓縮機基礎上,很早就研發(fā)出了真空泵的多頭轉子型線,并投入市場。德國幾家真空設備公司也逐步的開發(fā)出了等螺距、變螺距轉子型線,并在轉子和機體冷卻方面做了很多研究。
第一、轉子端面型線
螺桿真空泵主要部件是一對旋向相反的螺距螺桿,電機的傳動軸連接主動轉子,通過一對高精度的同步齒輪帶動從動螺桿,兩螺桿間留有間隙,通過兩轉子的嚙合達到抽氣的目的如圖 1。
第二、核心技術螺桿齒形
不同的齒形直接決定著泵的極限真空、抽氣速率、容積效率、振動和噪聲等技術性能指標的差異。目前螺桿真空泵的端面型線主要分為兩種,單頭轉子型線和多頭轉子型線。如圖 2、3 所示。
源于螺桿壓縮機的多頭轉子型線起步較早,有的廠家直接用螺桿壓縮機的轉子型線用在真空泵上使用。日立公司很早就把 4-6 頭螺桿轉子型線用在真空泵上,韓國 LG 公司的真空泵目前也使用多頭轉子型線,由于兩嚙合轉子接觸線的頂點不能達到陰、陽轉子氣缸孔的交線,在接觸線頂點和機殼的轉子氣缸孔之間,會形成一個空間曲邊三角形,也就是泄漏三角形,氣體將從壓力較高的齒間容積,泄漏至壓力較低的鄰近齒間容積,由于這個泄漏三角形的存在,導致多頭螺桿真空泵的極限真空度較低,加上這類轉子加工難度大,需要專用機床,造價昂貴,因而逐步退出螺桿真空泵市場。
第三、變螺距設計
除了使用一對非等距螺桿以外,變螺距螺桿式設計和等螺距螺桿式設計的基本原理非常相似。螺桿間容積的不斷減小使得其內部產(chǎn)生壓縮。這種設計由于產(chǎn)生內部壓縮而使得其耗電量降低到同多級泵相當?shù)乃健5诤芏喙に囍?,這種內部壓縮同多級泵一樣,極易造成氣體在泵體內的物理化學變化而產(chǎn)生固化或液化。而等螺距螺桿式設計中,氣體通路最短也最簡單。這樣,氣體在泵體內停留的時間也最短。然這種設計由于減少了內部的壓縮比而使得其耗電量相對較高,但在很多復雜的半導體工藝中表現(xiàn)出極高的穩(wěn)定性。
第四、輔助效能
螺桿真空泵結構主要由螺桿轉子、殼體、冷卻循環(huán)和密封件構成。傳動軸連接主動轉子,通過同步齒輪帶動從動轉子旋轉,在殼體上開有冷卻水通道,用來冷卻轉子和排氣口溫度,同步齒輪及軸承用油潤滑,軸承和殼體內部通過密封件來密封以達到無油的效果。
所以我將通過如下幾個方面介紹干泵特點:
一、在傳動方式上,目前通用的是直連電機,用聯(lián)軸器與轉子連接,極少數(shù)用皮帶或者傳動鏈傳動。
二、在冷卻方式上,等螺距螺桿泵由于無內壓縮過程,排氣溫度非常高,如冷卻效果不好,會造成轉子和機殼變形,影響抽氣效果。冷卻系統(tǒng)是必不可少的一個環(huán)節(jié),以下有三種方式:
研究展望干式螺桿真空泵國內的研究還處在起始階段,很多技術難題還沒有解決。比如轉子涂層防腐蝕技術、降低排氣口溫度、增大轉子面積利用率等問題仍然很棘手,當抽取一些活潑氣體時,由于排氣溫度高,安全性也是需要設計中考慮的,用在需要控制音量的場合,如何降噪也要成為研究方向。但其優(yōu)越的性能決定了它一定會在真空獲得設備行業(yè)占主導地位,就像現(xiàn)在螺桿壓縮機在行內的統(tǒng)治地位一樣。
目前各種螺桿真空泵的發(fā)展愈來愈受到真空應用場合的影響,但一般的真空系統(tǒng)無法滿足清潔無油及耐腐蝕的要求,因此近年來干式真空泵市場需求量很大, 大量的有油真空系統(tǒng)已被無油清潔的真空系統(tǒng)所代替。如果您還有什么疑惑的話,歡迎來咨詢我們!
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