螺桿式真空泵特點、結(jié)構(gòu)及工作原理分享

螺桿式真空泵是容積式真空泵中的新興成員，出現(xiàn)于20世紀90年代前后，發(fā)展較晚。但作為一種理想干泵，螺桿式真空泵在面世后獲得了快速發(fā)展。接下來，我們一起了解一下它的基本知識吧！

一、螺桿式真空泵特點螺桿式真空泵脫胎于螺桿式壓縮機與螺桿液體輸送泵，是容積式真空泵中一種較為理想的干式真空泵。它能提供清潔無油的真空環(huán)境，并且對腐蝕性氣體、可凝性蒸氣、含粉塵顆粒氣體有較強適應(yīng)性。因此在電子半導(dǎo)體、制藥、石化等一些對清潔真空環(huán)境要求嚴格、氣體成分復(fù)雜的行業(yè)領(lǐng)域，螺桿式真空泵備受青睞，逐漸成為傳統(tǒng)油封機械泵、液環(huán)泵的換代產(chǎn)品。

螺桿式真空泵通過一對非對稱螺桿轉(zhuǎn)子的相向運動，來周期性改變齒間容積實現(xiàn)輸送氣體，達到抽氣的目的。它具有以下特點：

1、清潔無油，多相混輸，適應(yīng)性廣泛。螺桿式真空泵轉(zhuǎn)子間存在嚴格間隙，泵腔內(nèi)無油，可抽除腐蝕性氣體、有毒及含粉塵、可凝性蒸氣等復(fù)雜氣體。2、結(jié)構(gòu)簡單，動平衡好，可靠性高。螺桿式真空泵零部件少，核心部件無易損件，也無不平衡慣性力，運轉(zhuǎn)可靠，壽命長。

3、因結(jié)構(gòu)簡單，零部件少，所以操作、維修維護簡便。

4、強制輸氣，可以在寬壓力范圍內(nèi)保證較大抽速，排氣量幾乎不受排氣壓力影響。二、螺桿式真空泵的結(jié)構(gòu)螺桿式真空泵一般是雙螺桿結(jié)構(gòu)。螺桿式真空泵是通過一對非對稱螺桿轉(zhuǎn)子，在泵腔中作同步、高速反向運轉(zhuǎn)，周期性改變齒間容積而產(chǎn)生的吸氣和排氣作用的抽氣設(shè)備。

它的主要結(jié)構(gòu)包括螺桿轉(zhuǎn)子、軸承、泵體、密封等。螺桿轉(zhuǎn)子經(jīng)精細動平衡校正，由軸承支撐，安裝在泵腔中，螺桿與螺桿之間維持嚴格一定的間隙。泵工作時，相互之間無磨擦，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低，腔內(nèi)無需潤滑油。因此，螺桿式真空泵能抽除含有大量水蒸汽及少量粉塵的氣體場合，極限真空高，消耗功率低，具有節(jié)能，免維修等優(yōu)點。

螺桿式真空泵主要結(jié)構(gòu)上圖可見，螺桿式真空泵在結(jié)構(gòu)上比較簡單。形式上，螺桿式真空泵有臥式和立式之分。依據(jù)螺桿轉(zhuǎn)子型線的不同又可分為單頭螺桿式真空泵與多頭螺桿式真空泵。單頭螺桿式真空泵根據(jù)轉(zhuǎn)子螺距的不同，可分為等螺距螺桿式真空泵與變螺距螺桿式真空泵，變螺距中又可細分為一段式、兩段式、三段式等。

多頭型線在一個導(dǎo)程內(nèi)即能完成吸氣、壓縮、排氣過程，導(dǎo)程少，可有效減少泵的體積與重量，適用于大抽速領(lǐng)域，但其型線復(fù)雜，需特制道具與專用機床，加工費用昂貴，且由于泄漏三角的因素，真空度不高，因此市場上并不多見。

單頭型線適用于中小型螺桿式真空泵，市場上也多為單頭螺桿式真空泵。其中等螺距螺桿式真空泵腔內(nèi)無壓縮，可以輕松排出固體顆粒與可凝性氣體，但其排氣溫度與能耗度較高。變螺距螺桿式真空泵腔內(nèi)有壓縮，排氣溫度低、能耗低，但對粉塵顆粒以及可凝性氣體的耐受性不如等螺距。

下圖是幾種不同型線的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)對比：三種螺桿轉(zhuǎn)子形式三、螺桿式真空泵的工作原理

因為是脫胎于螺桿式壓縮機，所以螺桿式真空泵的工作原理也與螺桿式壓縮機類似。我們以近似的多頭型線的來闡述：

1、吸氣過程

圖中可見，陽轉(zhuǎn)子按逆時針方向旋轉(zhuǎn)，陰螺桿按順時針方向旋轉(zhuǎn)。圖中上方的轉(zhuǎn)子端面是吸氣斷面，下方的端面為排氣端面。

a、吸氣過程即將開始

b、吸氣過程中

c、吸氣過程結(jié)束圖1a示出吸氣過程即將開始時的轉(zhuǎn)子位置。在這一時刻，這一對齒前端的型線完全嚙合，且即將與吸氣口連接。隨著轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動，由于齒的一端逐漸脫離嚙合而形成了齒間容積，這個齒間容積的擴大，在其內(nèi)部形成了一定的真空，而此齒間容積又僅與吸氣口連通，因此氣體便在壓差作用下流入其中。如圖1b中陰影部分所示。在隨后的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程中，陽轉(zhuǎn)子齒不斷從陰轉(zhuǎn)子齒的齒槽中脫離出來，齒間容積不斷擴大，并與吸氣孔口保持連通。吸氣過程結(jié)束時的轉(zhuǎn)子位置如圖1c所示，其最顯著的特點是齒間容積達到最大值。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，齒間容積不會再增加。齒間容積在此位置與吸氣孔口斷開，吸氣過程結(jié)束。

2、壓縮過程

圖中，陽轉(zhuǎn)子沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，陰轉(zhuǎn)子沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。上方的轉(zhuǎn)子端面是吸氣斷面，下方的端面為排氣端面。

a、壓縮過程開始

b、壓縮過程中

c、壓縮過程結(jié)束排氣開始

圖2a示出螺桿式真空泵壓縮過程即將開始時的轉(zhuǎn)子位置。此時氣體被轉(zhuǎn)子齒和機殼包圍在一個封閉的空間中，齒間容積由于轉(zhuǎn)子齒的嚙合就要開始減小。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，齒間容積由于轉(zhuǎn)子齒的嚙合而不斷減小。被密封在齒間容積中的氣體被占據(jù)體積也隨之減小，導(dǎo)致壓力升高，從而實現(xiàn)氣體的壓縮過程，如圖2b所示，壓縮過程一直持續(xù)到齒間容積即將與排氣孔口連通之前。如圖2c所示。

3、排氣過程

螺桿式真空泵的排氣過程。齒間容積與排氣孔口連通后，即開始排氣過程