無(wú)油渦旋真空泵技術(shù)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(shù)的專(zhuān)利。但由于當時(shí)技術(shù)水平的限制，渦旋機構制造不出來(lái)，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第一臺模型機構，使這項技術(shù)實(shí)際應用成為可能。渦旋機構的可*性高、運行平穩、噪音極低、節省能源等潛力和巨大上風(fēng)馬上引起了冰箱行業(yè)的重視和迫切需求，大受行業(yè)領(lǐng)先者青睞，迅速被投進(jìn)產(chǎn)業(yè)化應用。Trance、Hitachi、Copland等著(zhù)名公司的渦旋壓縮機技術(shù)與產(chǎn)品引領(lǐng)了世界渦旋技術(shù)實(shí)用化的浪潮，帶動(dòng)了如冰箱、空調等諸多行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
　　今天渦旋技術(shù)已經(jīng)過(guò)初期的應用在壓縮機行業(yè)推廣到真空泵制造業(yè)，實(shí)現了全無(wú)油、運行更平穩、噪音更低、更加節省能源的渦旋清潔真空獲得技術(shù)的實(shí)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(méi)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(wú)油渦旋真空泵系列產(chǎn)品。
　　上個(gè)世紀90年代初，世界上首臺渦旋真空泵推向市場(chǎng)，渦旋技術(shù)由此開(kāi)始作為一種新型真空獲得技術(shù)在世界范圍內被推廣應用。到目前為止，世界上渦旋真空泵的生產(chǎn)廠(chǎng)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(wú)油渦旋真空泵的特點(diǎn)與應用領(lǐng)域：
　　清潔的真空環(huán)境一直是科學(xué)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(kāi)始，人們就試圖采用不同手段達到清潔真空的效果。時(shí)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。在現有的無(wú)油真空泵當中，無(wú)油渦旋真空泵與其他種類(lèi)的無(wú)油真空泵相比具有下述特點(diǎn)：
　　①無(wú)油，無(wú)摩擦---真空腔內無(wú)油，非接觸，無(wú)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(pán)，結構與單級相比相同直徑泵抽氣容積為2倍，節省能源；
　　③抽氣效率高---帶有3-4個(gè)抽氣單元，壓差��；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(dòng)��；
　　⑤結構簡(jiǎn)單緊湊，相同尺寸下，運動(dòng)半徑小，運行平穩；
　　⑥體積小，維修方便，維護用度低；
　　⑦采用空氣冷卻，無(wú)需水冷。

　　目前無(wú)油渦旋真空泵的應用領(lǐng)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(xué)儀器行業(yè)---同步輻射光束線(xiàn)、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(xué)產(chǎn)業(yè)；
　　⑤醫療設備---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(wú)油渦旋真空泵工作原理、技術(shù)指標以及與普通油泵的對比
　　無(wú)油渦旋真空泵主要由5個(gè)部件組成：消息渦旋盤(pán)付與基座、曲軸、密封墊、防自轉機構、電機。
　　無(wú)油渦旋真空泵的渦旋盤(pán)就是一個(gè)一端與一個(gè)平面相接的一個(gè)或幾個(gè)漸開(kāi)線(xiàn)螺旋形成的一個(gè)渦旋型盤(pán)狀結構體。一個(gè)靜渦旋盤(pán)與一個(gè)動(dòng)渦旋盤(pán)相互組裝在一起，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(pán)付構成了無(wú)油渦旋真空泵的基本抽氣機構。靜渦旋盤(pán)與動(dòng)渦旋盤(pán)彼此之間在幾條直線(xiàn)（即橫截面渦旋線(xiàn)上的幾個(gè)點(diǎn)）上接觸形成對稱(chēng)的幾對月牙腔，動(dòng)渦旋盤(pán)在曲軸的驅動(dòng)下繞靜渦旋盤(pán)的渦旋體中心運動(dòng)，使靜渦旋盤(pán)與動(dòng)渦旋盤(pán)的接觸點(diǎn)沿渦旋曲面移動(dòng)實(shí)現吸氣、壓縮與排氣。例如在雙級無(wú)油渦旋真空泵中，有兩個(gè)方向對應的靜渦旋盤(pán)，一個(gè)位于兩個(gè)渦旋盤(pán)之間的動(dòng)渦旋盤(pán)。動(dòng)、靜渦旋盤(pán)相對運動(dòng)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(wú)油渦旋真空泵的吸氣、壓縮、排氣循環(huán)以近1500轉/分的頻率被連續重復，對被抽氣體形成包容和強制輸送。