螺桿式真空泵特點(diǎn)、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(jì)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(diǎn)螺桿式真空泵脫胎于螺桿式壓縮機(jī)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(qiáng)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(yán)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(jī)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(yùn)動，來周期性改變齒間容積實(shí)現(xiàn)輸送氣體，達(dá)到抽氣的目的。它具有以下特點(diǎn)：

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(yán)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(yùn)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(hù)簡便。

4、強(qiáng)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(yùn)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(xì)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(yán)格一定的間隙。泵工作時，相互之間無磨擦，運(yùn)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(diǎn)。

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(xì)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(jī)床，加工費(fèi)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?yàn)槭敲撎ビ诼輻U式壓縮機(jī)，所以螺桿式真空泵的工作原理也與螺桿式壓縮機(jī)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(kuò)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(kuò)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(diǎn)是齒間容積達(dá)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(jī)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(shí)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