無油渦旋真空泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及安裝維護(hù)注意點(diǎn)

無油渦旋真空泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及安裝維護(hù)注意點(diǎn)清潔的真空環(huán)境一直是科學(xué)家和企業(yè)界追求的理想真空環(huán)境.自能夠創(chuàng)造真空環(huán)境開始,人們就試圖采用不同手段達(dá)到清潔真空的效果.時(shí)至今日,清潔真空獲得設(shè)備已經(jīng)發(fā)展到冷凝泵、住賽泵、爪式泵、渦旋泵以及隔膜泵等多種產(chǎn)品。在現(xiàn)有的無油真空泵當(dāng)中,無油渦旋真空泵與其他種類的無油真空泵相比具有下述特點(diǎn):

①.無油，無摩擦——真空腔內(nèi)無油，非接觸，無磨損，不產(chǎn)生微粒塵埃污染，可獲得清潔真空；

②.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，節(jié)省能源；

③.抽氣效率高——帶有3-4個(gè)抽氣單元，壓差小；大氣與真空之間由O型圈密封，泄漏低；

④.非接觸,良好平衡,力矩影響小，噪音低，振動(dòng)小；

⑤.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，相同尺寸下，運(yùn)動(dòng)半徑小，運(yùn)行平穩(wěn)；

⑥.體積小，維修方便，維護(hù)費(fèi)用低；

⑦.采用空氣冷卻，無需水冷。

無油渦旋真空泵應(yīng)用在

①.半導(dǎo)體行業(yè)——薄膜制備設(shè)備、半導(dǎo)體器件封裝設(shè)備；

②.科學(xué)儀器行業(yè)——同步輻射光束線、電子顯微鏡、分析測(cè)試儀器；

③.機(jī)械設(shè)備行業(yè)——材料制備設(shè)備、真空檢測(cè)、材料提純?cè)O(shè)備；

④.化學(xué)工業(yè)；

⑤．醫(yī)療設(shè)備——牙科儀器、透析機(jī)、生物制品與藥品制備；

⑥．包裝行業(yè)——食品、藥品、生物制品等包裝設(shè)備。

無油渦旋真空泵主要由5個(gè)部件組成：

①．動(dòng)靜渦旋盤付與基座；

②．曲軸；

③．密封墊；

④．防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；

⑤．電機(jī)。

無油渦旋真空泵的渦旋盤就是一個(gè)一端與一個(gè)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*組裝在一起，兩者之間由防自轉(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)成了無油渦旋真空泵的基本抽氣機(jī)構(gòu)。靜渦旋盤與動(dòng)渦旋盤彼此之間在幾條直線(即橫截面渦旋線上的幾個(gè)點(diǎn))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中心運(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。例如在雙級(jí)無油渦旋真空泵中，有兩個(gè)方向?qū)?yīng)的靜渦旋盤，一個(gè)位于兩個(gè)渦旋盤之間的動(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人、排氣口排出，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，所以無油渦旋真空泵的吸氣、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。

眾所周知，無油渦旋真空泵(Oilfreescrloovacuumpump)與普通油真空泵相比具有顯著的特點(diǎn)。下面以普通旋片真空泵為例，說明其差別：

無油渦旋真空泵的主要優(yōu)點(diǎn)主要包括：

①.密封性良好,沒有向機(jī)械泵那樣直接連接吸、排氣腔的泄漏通道,容易密封,容易達(dá)到較高的真空度；

②.回轉(zhuǎn)半徑小，動(dòng)靜渦旋盤相對(duì)滑動(dòng)速度僅為旋片真空泵的1/7左右，動(dòng)靜渦旋盤之間的動(dòng)密封相對(duì)容易，有利于延長泵的使用壽命；

③壓縮進(jìn)程必較緩慢，有2個(gè)或者3個(gè)壓縮過程同時(shí)進(jìn)行，壓縮腔相對(duì)曲軸對(duì)稱，這樣泵的運(yùn)轉(zhuǎn)過程平穩(wěn)、驅(qū)動(dòng)力矩和氣體沖擊波動(dòng)小，使泵的噪音和振動(dòng)降低。

總而言之，無油渦旋真空泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、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；動(dòng)靜渦旋盤之間間隙小、泄漏少，由于壓縮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*性高。這是其它類型的干式真空泵所不具備的。

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)等問題給用戶造成不良影響，如生物制品行業(yè)與半導(dǎo)體行業(yè)的油蒸汽污染與工藝系統(tǒng)返油問題。真空鍍膜設(shè)備的鍍膜工藝中，在20～40Pa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。半導(dǎo)體晶片制造工藝當(dāng)中使用油泵與使用于泵相比，成品率存在明顯的差距，并且排出的油霧蒸汽對(duì)環(huán)境也有污染.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油渦旋真空泵作為前級(jí)真空泵的作用也相當(dāng)明顯。另外無油渦旋真空泵消除了普通油泵的漏油給用戶帶來的環(huán)境污染與煩惱?，F(xiàn)有無油渦旋真空泵用戶的使用情況也證明了這種泵的優(yōu)越性。

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)中加冷阱捕獲油分子；系統(tǒng)運(yùn)行過程當(dāng)中還需要定期清洗除油；有的需要定期更換真空泵油.采用無油渦旋真空泵第一部需要加冷阱之類捕油機(jī)構(gòu)、第二不需要更換真空泵油、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。這些優(yōu)點(diǎn)使無油渦旋真空泵成為普通旋片油真空泵的更新?lián)Q代產(chǎn)品。

無油渦旋真空泵主要部件為渦旋盤付\曲軸和密封墊.該泵的抽氣——壓縮——排氣機(jī)理是在動(dòng)、靜渦旋盤相互不接觸的情況下，依*動(dòng)、靜渦旋盤相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)形成或冷阱，以降低進(jìn)氣溫度，使之低于50。進(jìn)氣溫度高于50℃會(huì)對(duì)無油渦旋真空泵造成損害。

③．抽水汽時(shí)要加氣鎮(zhèn)閥，無油渦旋真空泵抽水蒸汽會(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，還能維持極限真空。

氣鎮(zhèn)閥的使用注意事項(xiàng)

所謂氣鎮(zhèn)閥及其作用概念非常簡(jiǎn)單，就是在容積式真空泵的壓縮室上開一小孔，裝上一個(gè)調(diào)節(jié)閥。打開此調(diào)節(jié)閥啟動(dòng)無油渦旋真空泵，當(dāng)動(dòng)渦旋盤轉(zhuǎn)動(dòng)某一位置時(shí)，空氣就通過小孔摻人壓縮室以降低壓縮比，從而使大部分水蒸氣不至于凝結(jié)，和摻入的氣體一起被排出泵外。這樣就達(dá)到了抽水蒸汽的目的。而這個(gè)調(diào)節(jié)閥就是氣鎮(zhèn)閥。氣鎮(zhèn)閥的使用注意事項(xiàng)包括：

（1）抽水汽時(shí)，必須開啟氣鎮(zhèn)閥抽氣。如果氣鎮(zhèn)閥關(guān)閉抽氣，水汽會(huì)在泵內(nèi)積結(jié)，對(duì)泵造成損害。

（2）抽水汽后，必須在開啟氣鎮(zhèn)閥狀態(tài)下再抽氣超過l小時(shí)，如果抽水汽后立即關(guān)閉氣鎮(zhèn)閥，水汽會(huì)在泵內(nèi)積結(jié)，對(duì)泵造成損害。

（3）當(dāng)給氣鎮(zhèn)閥口充氮?dú)饣蚋稍锎髿鈺r(shí)，要將壓力控制在大氣壓內(nèi)，流量小于lONL/min,氣壓高會(huì)對(duì)泵造成損害。

（4）當(dāng)被抽真空室內(nèi)濕度高于60％時(shí)，—定要開啟氣鎮(zhèn)閥。

（5）一定要在泵開啟前、關(guān)閉后，開啟和關(guān)閉氣鎮(zhèn)閥，千萬不能在泵工作過程中關(guān)閉氣鎮(zhèn)閥。泵工作時(shí)改變氣鎮(zhèn)閥工作狀態(tài)(開啟或關(guān)閉)會(huì)使泵損壞，造成人身傷害。

抽水汽時(shí)，泵的啟動(dòng)步驟包括：

（1）關(guān)閉截止閥(以免開關(guān)泵時(shí)泵中積存的碎屑會(huì)被抽回真空室中(帶漏氣閥時(shí)要開啟漏氣閥))；

（2）打開氣鎮(zhèn)閥(拆下絲堵，換上氣體過濾器即可)；

（3）打開泵開關(guān)；

（4）開啟截止閥(檢查確認(rèn)真空泵已開啟，使用漏氣閥時(shí)要關(guān)閉漏氣閥，抽真空室)。

抽水汽時(shí)，停泵步驟包括：

（1）關(guān)閉截止閥(避免泵中積存的碎屑被抽回真空室；

（2）關(guān)閉泵開關(guān)；

（3）關(guān)閉氣鎮(zhèn)閥(結(jié)束氣鎮(zhèn)閥工作時(shí)，拆下氣體過濾器，用扳手輕輕擰上絲堵)。

檢查與維護(hù)注意事項(xiàng)

（1）無油渦旋真空泵為防止碎屑在泵中沉積，每天抽大氣幾次，每次3～5秒。

（2）要注意高溫，在泵足夠冷卻后，再進(jìn)行檢查與維護(hù)。停泵后立即維修可能引起燒傷。

（3）檢查與維護(hù)之前一定要切斷電源。否則可能引起電擊或被旋轉(zhuǎn)物傷害。

（4）如果安裝與工作條件差、工作環(huán)境溫度超過規(guī)定，請(qǐng)縮短維護(hù)間隔。環(huán)境溫度是泵失效的主要影響因。標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)間隔是以環(huán)境溫度5～40℃，年平均溫度25℃為基礎(chǔ)制定的。

檢查與維護(hù)內(nèi)容要點(diǎn)

故障診斷與排除：幾年來用戶在無油渦旋真空泵的使用過程中，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了各種問題，也總結(jié)了問題解決的方法。歸納起來，不外乎下述各種。如果出現(xiàn)故障，可以參照下表排除之。如果自己不能解決問題，可以聯(lián)系賣泵的經(jīng)銷商和生產(chǎn)單位。同時(shí)筆者歡迎用戶提出使用中的問題，以利于無油渦旋真空泵的進(jìn)一步改進(jìn)。

國內(nèi)以半導(dǎo)體、電子工業(yè)為代表的制造工藝當(dāng)中和科學(xué)研究與分析測(cè)試行業(yè)迫切需要無油污染的清潔真空環(huán)境，但是清潔真空獲得設(shè)備如冷凝泵、柱賽泵、爪式泵、渦旋泵以及隔膜泵等目前都沒有形成可*先進(jìn)的批量國產(chǎn)產(chǎn)品。進(jìn)口無油渦旋真空泵作為一種新產(chǎn)品，由于本文前述的價(jià)格、市場(chǎng)的開拓和用戶的認(rèn)識(shí)程度等原因，沒有形成良性循環(huán)。這樣，一方面是迫切的市場(chǎng)需求，另一方面從價(jià)格與技術(shù)雙方面看沒有合適的產(chǎn)品，造成了極大的市場(chǎng)缺口。

無疑問價(jià)格適中、性能可*的無油渦旋真空泵將成為適合中國市場(chǎng)要求產(chǎn)品的主流,大力發(fā)展渦旋無油真空泵勢(shì)在必行。研制符合中國市場(chǎng)要求的渦旋類及其它無油真空泵系列產(chǎn)品及其檢測(cè)技術(shù)手段也成為中國真空獲得行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的一個(gè)契機(jī)。

無油渦旋真空泵故障診斷表

為解決我國科學(xué)研究和新材料、半導(dǎo)體等行業(yè)發(fā)展面臨的技術(shù)手段存在的基礎(chǔ)、共性問題，近年來已經(jīng)不斷有業(yè)內(nèi)專家向國內(nèi)介紹渦旋無油真空泵技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀，國外渦旋無油真空泵生產(chǎn)廠家與代理對(duì)中國市場(chǎng)的開發(fā)使其在中國市場(chǎng)的銷量在逐年增長。國內(nèi)真空行業(yè)相關(guān)企業(yè)也開展了基礎(chǔ)、應(yīng)用研究及小規(guī)模試制無油渦旋真空泵生產(chǎn)等不同階段的探索，只是由于技術(shù)基礎(chǔ)、激勵(lì)機(jī)制、研發(fā)手段、資金投入的限制，研發(fā)工作進(jìn)展不是非?？?。產(chǎn)