螺桿真空泵發(fā)展現(xiàn)狀概述

干式螺桿真空泵是一種真空獲得設(shè)備。近年來(lái)，真空泵的發(fā)展愈來(lái)愈受到真空應(yīng)用場(chǎng)合的限制，傳統(tǒng)的真空系統(tǒng)無(wú)法滿足清潔無(wú)油及耐腐蝕的要求，逐漸被無(wú)油清潔的真空獲得系統(tǒng)所代替，干式螺桿真空泵就屬于這類無(wú)油、干式運(yùn)行的真空泵。

干式螺桿真空泵分為外壓縮和內(nèi)壓縮兩種類型，螺桿真空泵內(nèi)裝有一對(duì)平行的螺旋狀的轉(zhuǎn)子（④），兩個(gè)轉(zhuǎn)子在泵體內(nèi)通過(guò)一對(duì)高精度的同步齒輪（⑦）保持同步反向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與泵體之間沒有摩擦且保持***的間隙，兩個(gè)轉(zhuǎn)子與泵體之間形成了密封腔（⑥）。兩個(gè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，與吸氣口（①）相連的密封腔（⑥）的空間逐漸變大，氣體被吸入并被傳送到排氣側(cè)，排氣側(cè)的密封腔（⑥）空間在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中逐漸變小，氣體被壓縮到排氣口（②）。采用等螺距時(shí)，氣體壓縮只發(fā)生在排氣口，排氣口溫度高；采用變螺距時(shí)，氣體在排出前，氣體在內(nèi)部發(fā)生壓縮，排氣效率可以大幅提高，而排氣口溫度相對(duì)較低，能效大幅提高。長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需向泵體及端蓋的夾套（③）內(nèi)通入適量的冷卻水以對(duì)泵體進(jìn)行冷卻。

螺桿真空泵屬于非接觸型干式泵，是20世紀(jì)90年代初期出現(xiàn)的一種理想的泵種，核心元件是一對(duì)帶嚙合間隙的螺桿轉(zhuǎn)子，泵腔內(nèi)無(wú)金屬與金屬間的接觸，抽氣腔元件無(wú)摩擦，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、易損件少，具備真空度高，使用壽命長(zhǎng)，能耗低，無(wú)油污染，使用場(chǎng)地小等優(yōu)點(diǎn)。螺桿真空泵的一個(gè)導(dǎo)程相當(dāng)于一級(jí)泵，多個(gè)導(dǎo)程的螺桿真空泵相當(dāng)于多級(jí)泵串聯(lián)，相對(duì)于爪式真空泵及多級(jí)羅茨真空泵等多級(jí)串聯(lián)的干式真空泵而言，螺桿真空泵因其各級(jí)泵之間無(wú)內(nèi)部通道，直接將氣體從吸氣側(cè)推送至排氣側(cè)，所以在抽除可凝性氣體、帶有粉塵及顆粒物的氣體時(shí)不易堵塞且清洗方便。螺桿真空泵單臺(tái)泵可以實(shí)現(xiàn)從105Pa到0.1Pa的工作范圍，排氣能力強(qiáng)，在干式模式下運(yùn)行，環(huán)保，廣泛應(yīng)用于電子、光伏和醫(yī)藥化工等行業(yè)，半導(dǎo)體行業(yè)是螺桿真空泵應(yīng)用多的行業(yè)。在多晶硅制備、半導(dǎo)體刻蝕等工藝中往往用到或生成腐蝕性氣體和研磨微粒，除半導(dǎo)體的某些產(chǎn)品需要微粒的工藝外，一般不希望微?；烊氡糜椭?，而希望將微粒排出泵外，干式螺桿真空泵能夠滿足要求。在石油、化工、生物制藥領(lǐng)域，由于泵腔內(nèi)無(wú)油無(wú)水，對(duì)所抽氣體介質(zhì)，干式螺桿真空泵一般用做無(wú)油清潔真空系統(tǒng)的前級(jí)泵，以防止油污染，相對(duì)傳統(tǒng)加工工藝真空度更高，可獲得干凈的真空，并實(shí)現(xiàn)中間容劑的回收，在油氣、溶劑回收等方面擁有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。在電子、真空鍍膜、航空、核工業(yè)等領(lǐng)域，螺桿真空泵能夠抽除普通空氣，易燃易爆氣體、腐蝕性氣體，尤其能滿足對(duì)獲得清潔真空要求較高的環(huán)境。在紡織、冶金等行業(yè)中，在氨綸、芳綸、纖維、冶金等相關(guān)真空脫泡、真空吹氧脫碳法（VOD）等工藝中，使用干式螺桿真空泵比其它類型真空泵效率更高、、更節(jié)能。綜上所述，干式螺桿真空泵可廣泛替代旋片式真空泵、滑閥式真空泵、水環(huán)式真空泵、水噴射真空泵、往復(fù)式真空泵、羅茨水環(huán)真空機(jī)組等。

螺桿真空泵核心部件螺桿轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)為國(guó)外掌握，且至今對(duì)它的設(shè)計(jì)和制造工藝都比較保密，干式螺桿真空泵在我國(guó)發(fā)展比較緩慢[1-2]，國(guó)內(nèi)大多是對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的逆向仿制，性能差距較大，導(dǎo)致螺桿真空泵在運(yùn)行時(shí)排氣口溫度高，運(yùn)行噪聲大，達(dá)到同樣的抽氣速度能耗相對(duì)較大，使用壽命短。目前，國(guó)內(nèi)自主制造的螺桿真空泵主要應(yīng)用于醫(yī)藥化工行業(yè)，出于環(huán)保要求用于替代水環(huán)真空泵，對(duì)螺桿真空泵的性能要求不高，其它對(duì)產(chǎn)品性能要求較高的行業(yè)使用的還是以進(jìn)口為主。國(guó)內(nèi)***節(jié)能的內(nèi)壓縮螺桿真空泵產(chǎn)品還處于試制階段，究其原因是沒有研究清楚螺桿齒形結(jié)構(gòu)對(duì)螺桿真空泵抽氣效率、抽速、極限壓力等性能的影響，沒有掌握高性能的螺桿設(shè)計(jì)，只根據(jù)嚙合理論設(shè)計(jì)的螺桿轉(zhuǎn)子性能不***佳。