涡旋式真空泵的工作原理与结构特点

真空泵是指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。通俗来讲，真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置。下面贤集网小编为大家介绍涡旋式真空泵的工作原理与结构、特点。



一、涡旋式真空泵的基本特点


涡旋式真空泵由涡旋式压缩机演变而来，机构原理最早由法国人Cruex于1905年发明，但受限于当时的工艺技术并未应用于实际，直到上世纪80年代前后才应用于真空技术领域。其结构简单，零部件少；间隙小、泄漏率小，具有较高的压缩比，在较宽压力范围内有稳定的抽速；并且其压缩腔内容积的变化是连续的，因而驱动力矩变化小，功率变化小；振动噪声小，无需冷却水与润滑油，维护简单，可靠性高。


由于涡旋式真空泵自身型线的特点，一般情况下，涡旋式真空泵泵的抽速不超过1000L/min；抽速大于4L/s的涡旋泵一般采用双侧涡旋结构，而抽速小于4L/s的则多采用单侧涡旋结构，极限真空在1Pa左右。


二、涡旋式真空泵的工作原理




涡旋式真空泵工作原理


涡旋真空泵的工作腔是由一对型线共轭的涡旋盘副啮合安装组成。涡旋盘就是在盘面开有一个或几个渐开线螺旋槽的涡旋型盘状结构体。一个静涡旋盘与一个动涡旋盘相互交错组装在一起，动、静盘之间由防自转机构保证180°相位差，这样组成的一对涡旋盘副构成了无油涡旋真空泵的抽气机构。


静涡旋盘与动涡旋盘彼此之间在几条直线（ 在横截面上是几个点） 上接触形成几对月牙形封闭腔，动涡旋盘在曲轴的驱动下绕静涡旋盘的涡旋体中心运动，接触点沿涡旋曲面移动实现吸气、压缩与排气。


在电机的带动下，曲轴每转一圈，就有一组新的月牙封闭腔形成，从而实现涡旋真空泵的吸气、压缩、排气循环，对被抽气体形成包容和强制输送。


通过动图我们可以更直观的了解涡旋式真空泵转子的运行模式。


涡旋式真空泵运行图


涡旋式真空泵转子动态运行图


三、涡旋式真空泵的结构特点


涡旋式真空泵的结构简单，主要由5 个部件组成


①动静涡旋盘副与基座；②曲轴；③密封件；④防自转机构；⑤电机涡旋真空泵结构



涡旋式真空泵简易结构图


涡旋式真空泵的主要运动件只有动涡旋盘，动力传递简单，相同尺寸下运动半径小，所以其具备了结构简单紧凑、运行平稳，几乎无磨损，消耗功率小等特点，这是其他类型的干式真空泵所不具备的。


涡旋式真空泵抽速较小，同时也不适宜用于有毒、易燃易爆气体、腐蚀性气体及药品、溶剂、粉状体等介质工况环境。因此目前涡旋式真空泵较多应用于分析仪器、半导体芯片生产线、液晶显示器生产线和科研设备上。因其可以直接在大气压下启动，很多时候作为分子泵与小型低温泵的前级泵出现。

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