各種真空泵1課件

真空泵獲得低真空的獨(dú)立設(shè)備為機(jī)械泵。作為前級(jí)泵獲得高真空的的泵作為次級(jí)泵。機(jī)械泵（低真空泵）目前主要為渦旋式真空泵一，立式油潤(rùn)滑渦旋真空泵二，水冷干式渦旋真空泵三，風(fēng)冷干式渦旋真空泵四，帶波紋管密封的干式渦旋真空泵立式油潤(rùn)滑渦旋真空泵

該泵的徑向間隙具有易于密封和控制的優(yōu)點(diǎn)。與當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上廣泛使用的旋片真空泵相比，渦旋真空泵具有更高的容積效率。同時(shí)此款式真空泵表明了渦流真空泵的高效性，并對(duì)如何消除余隙容積、控制間隙等提出了有效的方法。但是由于沒有冷卻裝置，導(dǎo)致該真空泵的應(yīng)用受到了很大的限制。同時(shí)隨著半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，此系統(tǒng)無法滿足清潔以及耐腐蝕的要求。風(fēng)冷干式渦旋真空泵為了解決水冷結(jié)構(gòu)造成的結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題，人們又研制了采用風(fēng)冷方式進(jìn)行冷卻的干式渦旋真空泵。即風(fēng)冷干式渦旋真空泵。為了提高泵的抽速、渦盤采用雙側(cè)渦圈結(jié)構(gòu)。該渦圈結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于：①抽速是普通渦圈的2倍。②動(dòng)盤的軸向力具有自平衡的特點(diǎn)。主軸上裝有兩個(gè)冷卻風(fēng)扇，分別位于兩個(gè)靜盤的端部。主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)風(fēng)扇一起轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到對(duì)渦盤的冷卻效果。同時(shí)它采用了半封閉式結(jié)構(gòu)，解決了電動(dòng)機(jī)的冷卻問題。從而使真空泵的結(jié)構(gòu)更加緊湊，更加易于裝配。但是雙側(cè)渦圈結(jié)構(gòu)要求動(dòng)盤具有較高的軸對(duì)稱性，加工難度較大帶波紋管密封的干式渦旋真空泵

BOC公司也推出了一種采用風(fēng)冷方式進(jìn)行冷卻的干式渦旋真空泵，該泵采用全封閉式結(jié)構(gòu)，渦盤為單側(cè)渦圈結(jié)構(gòu)，冷卻風(fēng)扇安裝在靜盤的端部。它最大的特點(diǎn)在于動(dòng)盤與機(jī)架之間通過金屬波紋管進(jìn)行連接，具有以下兩個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)：①波紋管結(jié)構(gòu)提供了密封作用，將泵內(nèi)的真空環(huán)境與外界環(huán)境進(jìn)行了隔離，從而最大限度地避免了泵內(nèi)工質(zhì)向大氣的泄漏，拓展了渦旋真空泵的用途，可以對(duì)某些特殊氣體進(jìn)行抽除。②波紋管結(jié)構(gòu)提供了防止動(dòng)盤自轉(zhuǎn)的作用，替代了常用的曲拐防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)更緊湊。③波紋管結(jié)構(gòu)可以根據(jù)動(dòng)盤受力的變化提供軸向和徑向的補(bǔ)償，提高了密封的效果。但是目前的金屬波紋管主要用于管路中，工作時(shí)處于靜止的狀態(tài)。而在渦旋真空泵中，波紋管工作時(shí)則處于運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。因此，它必須具有較好的柔性。但是目前市場(chǎng)上的金屬波紋管大多顯得硬度有余而柔性不足。為此，研制出合適的金屬波紋管是這一結(jié)構(gòu)有效應(yīng)用于干式渦旋真空泵的重要前提之一?？偨Y(jié)目前市場(chǎng)上是比較常見的是風(fēng)冷干式渦旋真空泵和帶波紋管密封的渦旋真空泵。前者在結(jié)構(gòu)上更緊湊，更易于裝配；后者的密封性能較好，適合用于對(duì)某些特殊氣體的抽除。但是它們?cè)谥圃熘懈饔屑夹g(shù)難點(diǎn)，并不利于國內(nèi)干式渦旋真空泵的工業(yè)化生產(chǎn)。目前干式渦旋真空泵在國內(nèi)的發(fā)展尚屬于起步階段，產(chǎn)品主要依賴于進(jìn)口。而具有價(jià)格合理，易加工，結(jié)構(gòu)緊湊及高效可靠等特點(diǎn)的干式渦旋真空泵，將是該類型產(chǎn)品未來發(fā)展的趨勢(shì)。也是目前國內(nèi)應(yīng)大力開發(fā)的高效機(jī)械真空泵的研究方向。分子泵分子泵特點(diǎn)1，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠,能承受大氣沖擊；2，兼有中、高真空雙重性能；3，能獲得清潔真空；4，能耗低；5，易于研制抽速10000L/S以上的大型泵；分子泵分子增壓泵的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。由泵殼(1)、轉(zhuǎn)子(2)、端蓋(3)、軸承(4)、2#靜輪(5)、動(dòng)密封輪(6)、1#靜輪(7)、柱面靜輪(8、9、10)等組成。轉(zhuǎn)子的基本結(jié)構(gòu)如圖2所示,中部為8只(實(shí)際泵中為14只)平盤動(dòng)輪(11),平盤動(dòng)輪兩側(cè)分別設(shè)有2只同軸的柱面動(dòng)輪(12、13)。相鄰平盤動(dòng)輪之間依次設(shè)有1#靜輪、動(dòng)密封輪和2#靜輪,其中,5只(實(shí)際泵中為9只)1#靜輪位于中部,兩側(cè)各有1只(實(shí)際泵中為2只)2#靜輪,2#靜輪和1#靜輪之間設(shè)有1只動(dòng)密封輪。分子泵平盤動(dòng)輪如圖3所示,內(nèi)側(cè)設(shè)有6個(gè)等分的連通氣孔(14)。1#靜輪和2#靜輪的結(jié)構(gòu)相同,如圖4所示,由6片均布的螺旋狀葉片(15)和固定環(huán)(16)組成。5只1#靜輪與平盤動(dòng)輪組成5組并聯(lián)的雙重牽引分子泵抽氣單元,構(gòu)成第一抽氣級(jí)。2#靜輪與平盤動(dòng)輪組成左、右各1組雙重牽引分子泵抽氣單元,構(gòu)成第二抽氣級(jí)。兩只動(dòng)密封輪各自由兩組串聯(lián)的Siegbahn分子泵靜輪構(gòu)成。柱面動(dòng)輪(12)的外側(cè)和柱面動(dòng)輪(13)的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有一只Holweck分子泵靜輪(8)和(10),兩只柱面動(dòng)輪之間設(shè)有一只雙面設(shè)有串聯(lián)抽氣槽的Holweck分子泵靜輪(9),它們共同組成4組串聯(lián)的Holweck分子泵抽氣單元,構(gòu)成壓縮級(jí)。分子（增壓）泵與渦輪分子泵性能比較渦輪分子泵(立式)的優(yōu)勢(shì):體積小、重量輕,適用于尺寸緊湊的設(shè)備。但臥式渦輪分子泵不存在本項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。分子增壓泵的突出優(yōu)勢(shì):1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能承受大氣沖擊;2)優(yōu)異的中真空性能,1～200Pa壓強(qiáng)范圍具有強(qiáng)勁的抽速;3)能用于大型真空設(shè)備的“沖洗抽氣”,縮短抽氣時(shí)間50%;4)能研制抽速10000L/s以上的大型泵。分子（增壓）泵與羅茨泵的性能比較羅茨泵的優(yōu)勢(shì)：1)運(yùn)行壓強(qiáng)高,排氣流量大。在50～1000Pa壓強(qiáng)范圍長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的場(chǎng)合,羅茨泵是目前的最佳選擇。若僅短時(shí)間越過該壓強(qiáng)范圍,仍可采用分子（增壓）泵,200～1000Pa壓強(qiáng)范圍的抽氣,可延長(zhǎng)前級(jí)泵抽氣時(shí)間來解決。2)羅茨泵的價(jià)格略占優(yōu)勢(shì),但該泵能耗太高,該項(xiàng)優(yōu)勢(shì)無實(shí)質(zhì)性意義。分子（增壓）泵的優(yōu)勢(shì)：1)在10Pa以下壓強(qiáng)范圍,抽速大幅度高于羅茨泵;2)能獲得清潔真空;3)能耗僅為同抽速羅茨泵的5%,1年節(jié)約的電費(fèi),已能收回分子