無(wú)油渦旋真空泵技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

1、無(wú)油渦旋真空泵技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用寧憲寧一.無(wú)油渦旋真空泵技術(shù)的來(lái)源與現(xiàn)狀從無(wú)油渦旋真空泵產(chǎn)品1980年代末在市場(chǎng)上出現(xiàn)到現(xiàn)在為止，已經(jīng)近20 年了。而對(duì)這種泵的研究和開發(fā)，則遠(yuǎn)不止20年。由于這種泵具有普通油旋片 泵不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，也有很大的技術(shù)難度，所以具核心技術(shù)至今掌握在世界一流 的真空科學(xué)與技術(shù)專家的手中，也只有世界頂尖的真空獲得設(shè)備生產(chǎn)廠家能夠生 產(chǎn)。目前世界上商業(yè)化生產(chǎn)與銷售無(wú)油渦旋真空泵的公司主要有anest iwata. varian> edwards> busch和我們沈陽(yáng)紀(jì)維應(yīng)用技術(shù)有限公司。實(shí)際上將渦旋抽氣技術(shù)應(yīng)用于真空泵產(chǎn)品是渦旋壓縮機(jī)技術(shù)帶給人們的啟 示。在上

2、個(gè)世紀(jì)70年代半導(dǎo)體、航空航天、食品、醫(yī)藥、科學(xué)儀器等行業(yè)對(duì)清 潔真空環(huán)境的需要，以及能源的緊缺，催生了對(duì)無(wú)油真空獲得設(shè)備的研發(fā)。多級(jí) 羅茨泵、螺桿泵、爪式真空泵、柱塞式真空泵、羅茨與爪泵復(fù)合式真空泵和無(wú)油 渦旋真空泵的研發(fā)都有開展。在替代普通油旋片泵方面，無(wú)油渦旋真空泵以其抽 氣過(guò)程全無(wú)油、低能耗、低噪音、氣休壓縮連續(xù)進(jìn)行使力矩與壓力波動(dòng)很小并且 容易控制、單級(jí)可以分成34個(gè)腔體使壓縮比大這樣的特點(diǎn)，發(fā)展迅速，成為 粗真空階段小型無(wú)油真空泵的主流產(chǎn)品。但是以渦旋壓縮機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的無(wú)油渦 旋真空泵技術(shù)面臨著渦線形式的選擇、渦旋盤參數(shù)優(yōu)化與渦旋線的修止、渦旋盤 尤其是雙側(cè)動(dòng)渦旋盤的加工與檢測(cè)、渦

3、旋盤表面自潤(rùn)滑與耐磨技術(shù)、渦旋盤密封 的選擇、系統(tǒng)的平衡、振動(dòng)和噪音的降低和消除、整機(jī)效率的提高等等問(wèn)題，其 研究與開發(fā)涉及現(xiàn)代數(shù)學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、材料科學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)、 測(cè)量等不同的學(xué)科與實(shí)用技術(shù)。如同每一種新產(chǎn)品和新技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展的歷程 一樣，無(wú)油渦旋真空泵從產(chǎn)品出現(xiàn)到現(xiàn)在，仍然處于不斷的技術(shù)改進(jìn)和完善的發(fā) 展過(guò)程中。二無(wú)油渦旋真空泵工作原理無(wú)油渦旋真空泵的工作原理來(lái)源于creux 1905年的一項(xiàng)發(fā)明專利。該發(fā) 明采用一個(gè)在另一個(gè)內(nèi)部，一個(gè)固定，另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的具有連續(xù)的分離、連續(xù)的閉 合性能的''等螺距漸開線，研發(fā)一種渦旋發(fā)動(dòng)機(jī)。渦旋的形狀被定義為繞固定的 軸

4、心展開直線的軌跡。渦旋上任意一點(diǎn)的迪卡爾坐標(biāo)值如下式所示：x= a* (cos0+0*sin0)y= a* (sin0-0*cos0)其中常數(shù)ci代表軸半徑，8代表展開角。渦旋真空泵的渦旋盤付就是一個(gè)一端與平面相接的一個(gè)或幾個(gè)漸開線螺旋 形成的一個(gè)渦旋型盤狀結(jié)構(gòu)體。一個(gè)靜渦旋盤與一個(gè)動(dòng)渦旋盤相互交叉組裝在一 起，兩者z間由防h轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)保證180。相位差，這樣結(jié)合組成的一對(duì)渦旋盤付構(gòu) 成了渦旋真空泵的基本抽氣機(jī)構(gòu)。靜渦旋盤與動(dòng)渦旋盤彼此z間在幾條直線上接 觸形成對(duì)稱的幾對(duì)月牙腔，動(dòng)渦旋盤在曲軸的驅(qū)動(dòng)下繞靜渦旋盤的渦旋體屮心運(yùn) 動(dòng)，使靜渦旋盤與動(dòng)渦旋盤的接觸點(diǎn)沿渦旋曲面移動(dòng)實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮與排氣循環(huán)。

5、 在雙側(cè)無(wú)油渦旋真空泵屮，有兩個(gè)方向?qū)?yīng)的靜渦旋盤，一個(gè)位于兩個(gè)渦旋盤z 間的動(dòng)渦旋盤。動(dòng)、靜渦旋盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)形成容積不斷變化的新月形真空腔使氣體 從抽氣口吸入、排氣口排岀，完成吸氣、壓縮、排氣的循環(huán)。曲軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，就 有一組新的月牙腔形成，所以渦旋真空泵的吸氣、壓縮、排氣循環(huán)以近1500轉(zhuǎn) /分的頻率被連續(xù)重復(fù)，對(duì)被抽氣體形成包容和強(qiáng)制輸送。圖1 渦旋真空泵動(dòng)渦旋盤與靜渦旋盤圖2.渦旋真空泵泵頭剖面圖三無(wú)油渦旋真空泵技術(shù)指標(biāo)表1 無(wú)油渦旋真空泵技術(shù)指標(biāo)型號(hào)gwsp1000gwsp600gwsp300排氣速度50hz1/s16. 64s. 774.311/min998. 40526. 20258

6、. 60m3/h59.9131.5715. 52cfm35. 2618. 589. 1360hz1/s19. 9710. 535. 181/min119& 08631.44310. 32m3/h71.9037. 8918. 63cfm12. 3222. 3010. 96極限真空度paw1.00w1.00w2. 60torrw7 50x103w7. 50x10"w 1.98x10 *mbarl.ooxlo-2三 i.ooxi(y2三 2. 60x10-2psi三 1.45x10"三 1.45x10“w3. 80x10 4最大進(jìn)/排氣壓力大氣壓/13個(gè)大氣壓工作環(huán)境溫度

7、°c540°f41 104噪音值db (a)w69w68w68電機(jī)輸出功率kw1.500. 750. 55hp2. 001.000. 74工作電壓vac380/220,三相220,單相轉(zhuǎn)速50hzrpm141060hz1700進(jìn)/排氣口尺寸mmkf40/25x2kf40/25kf25/25重量kg523632冷卻方式氣冷四無(wú)油渦旋真空泵設(shè)計(jì)重點(diǎn)1 渦線形式的選擇作為一種容積泵，無(wú)油渦旋真空泵是通過(guò)容積的變化來(lái)達(dá)到抽真空的目的, 而容積的變化由渦旋型線決定。這樣渦旋型線設(shè)計(jì)就成為無(wú)油渦旋真空泵設(shè)計(jì)中 一個(gè)最基本的問(wèn)題。判斷型線的優(yōu)劣主要從體積小、容積效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、易 于保

8、證加工精度等方面考慮。目前采用的型線主要為單一型線、修正型線、組合 型線和通用型線。型線主要包含有基圓漸開線、正多邊形漸開線、線段漸開線、 半圓漸開線、阿基米德螺旋線、代數(shù)螺旋線、變徑基圓漸開線、包絡(luò)型線等。目 前世界上形成商品化的無(wú)油雙側(cè)渦旋真空泵型線的數(shù)學(xué)模型全部為圓的漸開線。 這是因?yàn)橐韵略颍后室粡挠行莘e的定義出發(fā)，對(duì)兒種不同型線的優(yōu)劣進(jìn)行比較得出，圓的漸開 線的有效容積比為1,正四邊形漸開線為0.9,正六邊形漸開線為0.95,正八 邊形漸開線為0.972,線段漸開線為1.023。圓的漸開線的有效容積比較高； 第二使用該種型線的無(wú)油雙側(cè)渦旋真空泵具有更加緊湊的結(jié)構(gòu)和良好的工作特 性；

9、笫三圓的漸開線易于加工，可采用展成法，這對(duì)于使用高速、高效專機(jī)進(jìn)行大 批量的超精密加工具有十分重要的意義。2.渦旋盤參數(shù)優(yōu)化無(wú)油渦旋真空泵的主要部件是動(dòng)、靜渦旋盤，動(dòng)渦旋盤在曲軸的驅(qū)動(dòng)下相 對(duì)靜渦旋盤做平面運(yùn)動(dòng)，使動(dòng)、靜渦旋盤圍成密閉的月牙腔，完成氣體的吸入、 壓縮、排除的過(guò)程。對(duì)動(dòng)、靜渦旋盤渦旋型線的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化，有利 于整機(jī)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化和緊湊，便于生產(chǎn)和加工。如果用結(jié)構(gòu)參數(shù)來(lái)表征渦旋盤，構(gòu)成渦旋盤的主要參數(shù)有如下5個(gè)，它們是:基圓半徑a、渦旋節(jié)距p、渦旋壁厚t、渦旋線起始角6和渦旋壁高度h。其中 p=2na, t=2a0o般來(lái)說(shuō)，為便于測(cè)量和設(shè)計(jì)，我們通常都先確定節(jié)距p和壁厚t以及

10、高 度h三個(gè)參數(shù)，再推算岀基圓半徑a、渦旋線起始角6,從而建立渦線方程。 對(duì)于無(wú)油雙側(cè)渦旋真空泵，為了保證結(jié)構(gòu)的緊湊和高效，往往對(duì)上述三個(gè)參數(shù)進(jìn) 行優(yōu)化。優(yōu)化的具體方法本文不再敘述，從加工的角度考慮，其原因和結(jié)果如門(1) 高度h在輸氣量不變的情況下，增加h值，有利于減小渦旋盤的直徑，減小軸向 間隙的泄漏線長(zhǎng)度，有利于提高容積效率；但是，h增加，必須使得刀具刃加長(zhǎng)， 意味著對(duì)機(jī)床、刀具的要求提高，增加了渦旋盤的加工難度，不易于保證渦旋盤 加工精度。(2) 壁厚tt值的選取原則是須保證一定的強(qiáng)度和剛度，滿足在一定工況下的變形量不 宜太大，渦旋盤壁厚一般在34mm z問(wèn)，壁厚太薄，影響強(qiáng)度和加工精

11、度; 太厚增加了重量，增加了運(yùn)動(dòng)部件的磨損和振動(dòng)。(3) 節(jié)距p通常用p-t的值來(lái)表征渦旋盤壁z間的槽寬，p-t越大，可以使用的 刀具直徑就越大，意味著刀具的剛性越好，加工精度越容易保證。同樣地，也必 須限制p-t的大小，因?yàn)樗灿绊懙秸麄€(gè)渦旋盤的直徑。實(shí)際上，p-t的 選取，應(yīng)盡量選取一個(gè)整數(shù)值，這樣有利于標(biāo)準(zhǔn)刀具、量具的選用。3 渦旋型線的修正對(duì)渦旋型線進(jìn)行一定程度的修正，對(duì)整機(jī)性能的提高是有一定好處的。由 于刀具干涉等原因，對(duì)渦旋型線的頭部的型線進(jìn)行修-正是非常必要的。由于頭部 分別處于渦線的起始段，易于產(chǎn)生應(yīng)力變形和刀具的讓刀現(xiàn)彖，加厚這一區(qū)域, 以減小應(yīng)力變形和一定工況下的熱變形是非

12、常必要的。該處的修正，確實(shí)可以大 大減小功耗，減小排氣孔內(nèi)部無(wú)效排氣容積，提高排氣過(guò)程的平穩(wěn)性，防止產(chǎn)生較 大氣流脈動(dòng)。五無(wú)油渦旋真空泵加工重點(diǎn)無(wú)油渦旋真空泵性能包括其極限真空度、抽速、能耗、噪音和振動(dòng)等。性 能是由泵的容積效率、泄漏、摩擦等因素造成的，而這些因素是由渦旋盤的加工 精度決定的。所以在無(wú)油渦旋真空泵的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)屮，保證渦旋盤的加工精度非 常重要。1 重要的幾何精度指標(biāo)在產(chǎn)品質(zhì)量控制屮，首先應(yīng)建立一套相應(yīng)的幾何精度指標(biāo)，和性能密切相 關(guān)的幾何精度指標(biāo)必須嚴(yán)格要求，同時(shí)一些無(wú)關(guān)緊要的精度指標(biāo)盡量放寬放松, 以確保加工的經(jīng)濟(jì)性。就渦旋盤壁的側(cè)泄漏及摩擦來(lái)講，最重要的幾何精度指標(biāo)有：渦旋

13、型線線 輪廓度、垂直度、位置度、對(duì)稱度及壁厚尺寸公差，這5種幾何精度可定義為 徑向精度。就渦旋盤壁頂部泄漏及摩擦來(lái)講，最重要的幾何精度指標(biāo)為動(dòng)渦旋盤 與靜渦旋盤壁高尺寸公差、動(dòng)渦旋盤與靜渦旋盤壁頂部及槽底面的平面度，這兩 種精度可定義為軸向精度。下而就徑向精度及軸向精度與性能關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)的分 析：1 .1徑向精度(1) 線輪廓度線輪廓度是描述實(shí)際加工的渦旋型線相對(duì)于設(shè)計(jì)漸開線型線的偏離程度。 由于兩渦旋盤的漸開線型線的嚙合線是動(dòng)渦旋盤與靜渦旋盤兩基圓的公切線，因 而型線謀差是基圓切線方向?qū)嶋H型線與理想型線的差值。由于實(shí)際型線與理想型線存在一定的誤差，相應(yīng)就會(huì)發(fā)生氣體泄漏和機(jī)械摩 擦現(xiàn)彖，這種現(xiàn)

14、彖一般總是同時(shí)存在的.隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)，嚙合切線也在旋轉(zhuǎn), 這樣在不同的壓縮腔就會(huì)使有的嚙合區(qū)域氣體泄漏，有的嚙合區(qū)域機(jī)械摩擦。因 此，線輪廓度是決定性能的一個(gè)比較重要的幾何精度指標(biāo)，它同時(shí)影響幾個(gè)腔的 工作情況。(2) 垂直度渦旋盤渦旋壁母線與渦旋盤槽底面的垂直程度稱為渦旋盤旋壁與底面的垂 直度?？倆,渦旋盤壁與底面的不垂直情況有兩種，都會(huì)導(dǎo)致氣體的泄漏。(3) 位置度渦旋盤相對(duì)軸承座有位置度的要求，即渦旋盤基圓屮心相對(duì)于軸承孔屮心 的偏離程度；述對(duì)另一面的渦旋盤有位置度要求。位置度誤差在相應(yīng)的嚙合區(qū)域 造成較大的機(jī)械摩擦損失，造成較大的渦旋盤壁側(cè)氣體泄漏，隨著曲軸的旋轉(zhuǎn), 這種情形會(huì)周期發(fā)生

15、。(4) 對(duì)稱度由于動(dòng)渦旋盤為雙而型，渦旋型線對(duì)稱度要求極為嚴(yán)格。(5)壁厚公差壁厚較大時(shí)，會(huì)岀現(xiàn)擠壓摩擦現(xiàn)象；壁厚過(guò)小時(shí)會(huì)岀現(xiàn)氣體泄漏現(xiàn)象。1 .2軸向精度(1) 動(dòng)渦旋盤壁與靜渦旋盤壁高尺寸公差如果采取無(wú)渦旋盤壁頂部密封條的方式，動(dòng)渦旋盤壁與靜渦旋盤渦旋壁的 高度差一般在5微米以內(nèi)。如果動(dòng)渦旋盤壁高尺寸高于靜渦旋盤壁高尺寸，就 會(huì)在動(dòng)渦旋盤齒槽根部發(fā)生氣體泄漏，如果靜渦旋盤壁高尺寸高于動(dòng)渦旋盤壁高 尺寸，就會(huì)在靜渦旋盤槽底部發(fā)生氣體泄漏。(2) 渦旋盤壁頂部及槽底面的平面度渦旋盤壁頂部及槽底面的平面度精度高低決定著動(dòng)渦旋盤(或靜渦旋盤)壁 頂面與靜渦旋盤(或動(dòng)渦旋盤)底而的密封性能。當(dāng)平面

16、度精度較差時(shí)，會(huì)出現(xiàn)局 部點(diǎn)接觸摩擦，而大部分區(qū)域發(fā)生氣體泄漏。2 加工精度誤差分析提高無(wú)油渦旋真空泵效率、降低能耗的主要途徑是減小動(dòng)渦旋盤與靜渦旋 盤所形成壓縮腔z間的泄漏量及機(jī)械摩擦功耗。與無(wú)油渦旋真空泵性能有關(guān)的幾 何精度主要有渦旋盤型線線輪廓度、渦旋壁垂直度、渦旋盤壁相對(duì)于背后的軸承 孔及鍵槽的位置度、動(dòng)渦旋盤雙面型線對(duì)稱度、渦旋盤壁頂部及槽底而的平而度 和渦旋盤表面粗糙度。下面就每一種精度指標(biāo)岀現(xiàn)超差的原因進(jìn)行分析，并提出 控制建議。(1) 線輪廓度線輪廓精度決定動(dòng)、靜渦旋盤的嚙合精度，線輪廓度誤差偏大可能與加工 設(shè)備和加工方法有關(guān)。如果采用直角坐標(biāo)法加工，造成線輪廓度誤差超差的困素

17、 可能有兩個(gè)：其一是編制數(shù)控加工程序時(shí)漸開線的嚙合精度偏低；其二是在加工 過(guò)程中機(jī)床x絲杠或丫絲杠的返程間隙太大。(2) 垂直度般說(shuō)來(lái)，渦旋盤壁的不垂直情況有三種，分正錐、倒錐和傾斜。正錐(圖3a)：造成渦旋壁垂直度出現(xiàn)正錐現(xiàn)彖的誤差原因可能有兩個(gè)因素, 立銃刀直線度可能存在如圖4a所示的錐度；另-個(gè)可能的原因就是立銃刀剛度 不足，在加工時(shí)發(fā)生刀具傾斜變形。倒錐(圖3b)：可能有三個(gè)誤差原因，其一是刀具刃磨后有如圖4b所示的 錐度，其二是在安裝刀具時(shí)銃刀軸線與主軸軸線有夾角(圖4c)；其三是渦旋壁 在加工過(guò)程中發(fā)生傾斜變形。傾斜(圖3c.)：可能有兩個(gè)誤差原因，其一是夾具定位基準(zhǔn)平而與機(jī)床工作

18、 臺(tái)面不平行；其二是在夾具與工作臺(tái)定位平而z間或者夾具與工件定位平而z間 有鐵屑或灰塵，使渦旋盤壁相對(duì)于背后基準(zhǔn)平面發(fā)生傾斜。(3) 位置度造成渦旋盤相對(duì)于背后基準(zhǔn)的位置度誤差可能有兩個(gè)因素，一個(gè)是機(jī)床本 身的定位謀差，二是夾具的定位謀差。夾具的定位誤差表現(xiàn)為兩個(gè)方面，其一是 繞z軸的角度謀差，引起了渦旋盤相對(duì)于基準(zhǔn)坐標(biāo)發(fā)生了旋轉(zhuǎn)，這主要是由定位 銷與鍵槽z間的配合間隙引起的；其二是渦旋盤基圓屮心相對(duì)于軸承孔屮心發(fā)生 的坐標(biāo)平移，這部分誤差有可能由于芯軸與內(nèi)孔z間配合間隙引起的，也有可能 由機(jī)床的定位謀差引起。如果是機(jī)床的問(wèn)題，就應(yīng)該采取補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ蛘哌x用 高定位精度的機(jī)床；如果是夾具磨損造

19、成的間隙過(guò)大，就應(yīng)該更換夾具。(4) 動(dòng)渦旋盤雙面型線對(duì)稱度由于動(dòng)渦旋盤為雙面型線要求有良好的對(duì)稱度，用立式加工屮心加工時(shí)只 能一面型線加工后加工另一面型線，故需要用專用夾具保證。(5) 平面度保證渦旋盤壁頂部及槽底面的平面度對(duì)于提高泵的容積效率，降低機(jī)械摩 擦功耗是非常重要的。一般說(shuō)來(lái)，造成平而度超差的誤差原因可能有如下幾個(gè)方 機(jī)床主軸的軸向竄動(dòng)； 工件的裝夾變形； 機(jī)床縱橫拖板的剛度不足。(6) 表面粗糙度表面粗糙度數(shù)值愈小，機(jī)械摩擦功耗也相應(yīng)愈小。當(dāng)發(fā)現(xiàn)表面粗糙度超差 時(shí)，可能由以下因素所造成： 立銃刀磨損； 在刀具刃磨時(shí)后角太小； 渦旋盤毛坯材質(zhì)軟，出現(xiàn)''倒毛現(xiàn)彖；

20、排屑不通暢。3 加工方法與加工精度控制無(wú)油渦旋真空泵主要零件是動(dòng)、靜渦旋盤。渦旋盤的加工精度，特別是渦 旋盤的形位公差有很高要求，端板平面的平面度，以及端板平而與渦旋體側(cè)壁而 的垂直度，應(yīng)嚴(yán)格控制。因此，需采用專門的加工方法、加工技術(shù)和加工設(shè)備。 對(duì)工裝夾具、刀具及量檢具有很高的要求。渦旋盤的加工方法可分為展成法與數(shù)值逼近法兩種，展成法主要應(yīng)用于專 機(jī)加工，數(shù)值逼近法主要應(yīng)用于加工中心。4 渦旋盤的密封對(duì)于無(wú)油渦旋真空泵的動(dòng)、靜渦旋盤而言，良好的密封措施是提高其容積 效率的必要條件。密封主耍是動(dòng)渦旋盤與靜渦旋盤所形成的齊個(gè)壓縮腔z間的密 封。動(dòng)渦旋盤與靜渦旋盤z間的泄漏可分為渦旋盤壁頂部（軸向

21、）泄漏與壁側(cè)（徑 向）泄漏，下面分別介紹減小頂部泄漏與壁側(cè)泄漏的途徑。4.1渦旋盤壁頂部密封精密加工動(dòng)渦旋盤與靜渦旋盤的渦旋盤壁、頂部和底面，使渦旋盤壁高度 尺寸、頂部及槽底面平面度滿足設(shè)計(jì)要求，保證在流體通過(guò)動(dòng)渦旋盤頂部及靜渦 旋盤頂部的泄漏量為最小。在動(dòng)渦旋盤與靜渦旋盤的頂部平面上開漸開線螺旋槽，在渦旋槽內(nèi)恢入渦旋型密 封條來(lái)保證兩渦旋盤z間的軸向密封。4.2渦旋盤壁側(cè)密封精密加工渦旋漸開線型線輪廓，使渦旋體的壁厚尺寸、渦旋盤的線輪廓度 及渦旋體基圓小心相對(duì)于基準(zhǔn)的位置度滿足設(shè)計(jì)要隸。同時(shí)合理選擇軸與軸承z 間的間隙，使靜渦旋盤壁與動(dòng)渦旋盤壁z間有一個(gè)最小的徑向密封間隙，以減少 相鄰兩腔z

22、間的泄漏。5 振動(dòng)和噪音控制根據(jù)渦旋真空泵振動(dòng)和噪聲特性，振動(dòng)噪聲分布及主要零部件模態(tài)分析， 建議進(jìn)行以下方面的改進(jìn)以達(dá)到減振降噪效果：第一振動(dòng)和噪聲屮轉(zhuǎn)頻特征較為突出，顯然這是運(yùn)行屮的動(dòng)平衡問(wèn)題。因此， 改善曲軸動(dòng)平衡可有效降低動(dòng)平衡對(duì)振動(dòng)、噪聲的影響。第二改進(jìn)主耍零部件結(jié)構(gòu)或材料，使它們的各階固有頻率盡量避開對(duì)壓縮機(jī)振 動(dòng)和噪聲貢獻(xiàn)較大的頻率段。第三靠近排氣口的高壓區(qū)振動(dòng)和噪聲較大，根據(jù)消聲器原理改變高壓腔結(jié)構(gòu)， 可有效消聲減振。六無(wú)油渦旋真空泵的特點(diǎn)1 無(wú)油渦旋真空泵性能優(yōu)越渦旋真空泵的主要優(yōu)點(diǎn)是間隙小、泄漏少，具有較高的壓縮比，在較寬的 壓力范圍內(nèi)有穩(wěn)定的抽速，工作壓力范圍寬；由于壓縮

23、腔容積的變化是連續(xù)的， 因而驅(qū)動(dòng)扭矩變化小，功率變化小，振動(dòng)噪聲低，可靠性高。這是其它類型的干 式真空泵所不具備的。2 無(wú)油渦旋真空泵解決了污染與振動(dòng)問(wèn)題由于普通旋片油泵的漏油、噪聲、返油污染、高能耗以及振動(dòng)等問(wèn)題，給 用戶造成了不良的影響：生物制品行業(yè)與半導(dǎo)體行業(yè)的油蒸汽污染與工藝系統(tǒng)返油問(wèn)題，真空鍍膜 設(shè)備的鍍膜工藝小，在2040pa真空條件下鍍膜時(shí)，如果應(yīng)用普通旋片機(jī)械 真空泵作為前級(jí)真空泵將對(duì)鍍膜工藝設(shè)備造成污染，影響成膜質(zhì)量；環(huán)境污染問(wèn)題，真空抽氣排岀的油霧蒸汽對(duì)環(huán)境有污染；科學(xué)儀器行業(yè)尤其是在分析測(cè)試儀器行業(yè)，采用油泵對(duì)測(cè)試結(jié)果將造成不 良影響。大型同步輻射光束線上采用無(wú)油渦旋真空

24、泵作為前級(jí)真空泵的作用也相 當(dāng)明顯；另外無(wú)油渦旋真空泵消除了普通油泵的漏油給用戶帶來(lái)的環(huán)境污染與煩惱。3 無(wú)油渦旋真空泵使系統(tǒng)制造與運(yùn)行成本降低為防止普通旋片油真空泵對(duì)真空系統(tǒng)的返油污染，需要在抽氣系統(tǒng)屮加冷 阱捕獲油分子；系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)屮述需要定期清洗除油；有的需要定期更換真空 泵油。相比z下，無(wú)油渦旋真空泵使系統(tǒng)制造與運(yùn)行成本降低： 第一不需要加冷阱之類捕油機(jī)構(gòu)； 第二不需耍更換真空泵油； 第三振動(dòng)更小、運(yùn)行更平穩(wěn)；第四能耗降低； 第五重量更輕； 第六突破了油泵使用范圍的限制。4 無(wú)油渦旋真空泵與其他種類的無(wú)油真空泵相比的優(yōu)點(diǎn)在現(xiàn)有的無(wú)油真空泵當(dāng)屮，無(wú)油渦旋真空泵與其他種類的無(wú)油真空泵相比

25、 具有下述特點(diǎn)：無(wú)油、無(wú)摩擦無(wú)磨損，不產(chǎn)生微粒塵埃污染，可獲得清潔真空； 抽氣量大雙渦旋盤結(jié)構(gòu)，與單級(jí)相比相同直徑泵抽氣容積為2倍；抽氣效率高帶有個(gè)抽氣單元，壓差小，泄漏低；非接觸噪音低，振動(dòng)??；良好平衡雙渦旋盤結(jié)構(gòu)，良好軸向平衡，振動(dòng)小，噪音低;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊一相同尺寸下，運(yùn)動(dòng)半徑小，維修方便，維護(hù)費(fèi)用低； 采用空氣冷卻，無(wú)需水冷。七. 無(wú)油渦旋真空泵的應(yīng)用領(lǐng)域無(wú)油渦旋真空泵的顯著特點(diǎn)使其能夠被迅速應(yīng)用到卜述領(lǐng)域：半導(dǎo)體行業(yè)一薄膜制備設(shè)備、半導(dǎo)體器件封裝設(shè)備；檢測(cè)設(shè)備一一真空檢測(cè)設(shè)備，分析測(cè)試儀器；科學(xué)儀器一一納米材料制備、光束線、電子顯微鏡；醫(yī)療設(shè)備一一牙科儀器、透析機(jī)；生物制藥一一材料提

26、純、藥品制備；包裝行業(yè)一一食品、藥品、生物制品等包裝設(shè)備。八. 無(wú)油渦旋真空泵的使用1 安全注意事項(xiàng)使用前，應(yīng)當(dāng)注意無(wú)油渦旋真空泵的抽氣范圍（用于抽潔凈氣體。不能抽 有毒、易燃、易爆、腐蝕性氣體、化學(xué)品、溶劑及粉末等），安裝要求（安裝在 沒有易燃、易爆物品、避南、無(wú)蒸汽的安全場(chǎng)所。安裝在水平而上（傾角小于5。）。 周圍無(wú)灰塵、無(wú)鐵屑、石塊或木塊。一定要安全接地。一定要安裝緊急制動(dòng)開關(guān)。 接線要由合格的電工完成）,工作環(huán)境溫度（540”c）,正確安裝使用（接線 或檢查時(shí)必須切斷電源，不能將手指或其他物品放入泵的氣孔或冷卻翅片的間隙 中），正確維修檢驗(yàn)。2 安裝方法安裝前要認(rèn)真檢查卜述各項(xiàng)： 檢查

27、確認(rèn)包裝放置方向正確。 檢查確認(rèn)產(chǎn)品為訂購(gòu)的型號(hào)。 檢查確認(rèn)無(wú)破損。如有破損，聯(lián)系生產(chǎn)廠家解決。 泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)拆掉進(jìn)氣口與排氣口法蘭。如果連續(xù)帶法蘭工作，會(huì)對(duì)泵引起損害。安裝時(shí)應(yīng)注意： 安裝在避用、無(wú)蒸汽的場(chǎng)所，避免電擊危險(xiǎn)； 安裝在通風(fēng)良好、隔絕爆炸物、無(wú)腐蝕性和易燃?xì)怏w及其他有關(guān)物體處。 安裝在堅(jiān)實(shí)、平整面上（傾角小于5。），陽(yáng)光不能直射處。 在規(guī)定環(huán)境溫度范圍540°c內(nèi)工作。在真空室和進(jìn)氣口連線上安製截止閥和排氣閥。這些閥用于開關(guān)泵時(shí)阻止 泵小積存的碎屑被抽回真空室小。開關(guān)泵時(shí)要先關(guān)閉截止閥。連接管路一定要潔 凈。建議使用軟管連接，這樣泵的振動(dòng)不會(huì)傳到真空室。連接排氣管時(shí)耍注意管

28、 的長(zhǎng)度和尺寸。建議排氣管長(zhǎng)不超過(guò)15米，內(nèi)徑25mmo注意泵工作時(shí)排氣 管不能堵塞。注意排氣壓力不能超過(guò)大氣壓。連線時(shí)必須首先斷開電源，有合格的電工連線。泵必須提供外部保護(hù)，如 8l/s泵最小電路容量為單相、18a,最大分路電流斷路器容量為15a。一定要 安裝推薦容量的電流斷路器以避免電機(jī)燒毀，電線和地線截面積一定要超過(guò) 2mm2o否則會(huì)引起損害或火災(zāi)。與電機(jī)接線端子連接的電線耍配適當(dāng)?shù)膱A圈形 接頭。一定要接地。否則可能引起電擊或人身傷害。圖7無(wú)油渦旋真空泵與被抽真空腔體的連接3 無(wú)油渦旋真空泵的操作一干燥氣體泵在初次啟動(dòng)或者長(zhǎng)期不用時(shí)達(dá)到極限真空需要較長(zhǎng)時(shí)間。應(yīng)在關(guān)閉進(jìn)氣 閥狀態(tài)下連續(xù)抽氣

29、68小時(shí)，每小時(shí)打開進(jìn)氣閥23次，每次35秒。如 果泵抽水或者高濕度氣體（和對(duì)濕度60%）,水汽可能殘留在泵中降低泵的 性能。這時(shí)關(guān)閉泵與系統(tǒng)z間的截止閥，啟動(dòng)泵，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)打開進(jìn)氣閥進(jìn)大氣兒次， 每次35秒，可以將泵中的水汽排出。泵工作時(shí)要拆去進(jìn)氣口法蘭和排氣口法 蘭，否則會(huì)對(duì)泵有損害。泵啟動(dòng)和關(guān)閉時(shí)要關(guān)閉截止閥，否則開關(guān)泵時(shí)泵中積存 的碎屑會(huì)被抽冋真空室中。重新啟動(dòng)泵時(shí),啟動(dòng)前要開啟進(jìn)氣閥進(jìn)大氣35秒， 否則會(huì)造成泵中溫度不平衡，導(dǎo)致泵失效。4 無(wú)油渦旋真空泵的操作一水汽4.1 抽水汽注意事項(xiàng) 無(wú)油渦旋真空泵的維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)是以抽潔凈氣體為基礎(chǔ)制定的，抽水汽標(biāo)準(zhǔn)不同。因 此要注意下述各點(diǎn)： 抽水汽泵的維護(hù)時(shí)間間隔必須縮短，因?yàn)樗臏囟?、抽除量、抽除頻率和水 汽中物質(zhì)成份對(duì)泵的工作都有影響。 抽水汽時(shí)，要在規(guī)定溫度下工作，進(jìn)氣溫度必須低于50°co當(dāng)被抽氣體溫度 高于50°c時(shí)，應(yīng)當(dāng)在真空泵與真空室z間的連接管路上安裝冷卻器或冷阱，以 降低進(jìn)氣溫度，使z低于50°co進(jìn)氣溫度高于50°c會(huì)對(duì)泵造成損害。 抽水汽時(shí)要加氣鎮(zhèn)閥，真空泵抽水蒸汽會(huì)導(dǎo)致水汽在泵內(nèi)凝結(jié)。凝結(jié)的水汽會(huì) 引起泵極限真空度降低，或者對(duì)泵造成損害。氣鎮(zhèn)閥不僅能抽水汽，述能維持極 限真空。4.2.氣鎮(zhèn)閥的使