活塞式和螺杆式无油真空泵

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1、活塞式和螺杆式无油真空泵徐成海关奎之王志坚(东北大学)(沈阳航空工业学院)摘要:本文介绍活寨式和蛛杆式无油真空泵的特点、特性和在众多干泵中的地位，分别讨论活寨式和螺仟式无油真空泵的结构和工作原理.分析其在国内生产的可行性，希望8G起到加速无油泵生产和推广应用的作用。I引言无油真空泵的优点是不返油，对被抽空间没有油蒸汽污染，不喊油，没有油蒸汽从泵口排出，不污染环境，属于环保类产品。因此，很有发展前途，号称二十一世纪的“绿色真空泵气无油真空泵也称干式泵，其种类较多，主要有:旋片式、活塞式、螺杆式、涡旋式、涡轮式、罗茨泵和爪型泵.

2、几种典型泵的主要特性列于表1.表1几种无油真空泵的特性·极限压力一开竺式典型产品型号(Pa)恶主要特点生产厂家活塞式DVP-5001.33}7.5清洁、可靠、好加工Varian(美)?'t杆式一lSD90VII}1.33一}19抽气平稳、无喘振台湾旋片式一}TLV2511.5X10`一}7.5一}动平衡性好一}Rieuclile(i*)涡旋式DSR-5001.010噪音低、装配难ULVAC(日)SINKUKIKO涡轮式一}TVP-601.2X10.2}100运转费用低、转数高一日本日立公司LF-30F330性能稳定、加工难领

3、帆真空(中)爪型泵DRYVACIOOBI:8需动平衡LEYBOLD(德)本高，完全代替的可能性不大，目前无油泵主要应用在:理论分析仪器、电子显微镜、镀制半导体薄膜、真空蒸发、真空脱气、真空蒸馏、真空浓缩、真空干燥、真空包装、真空成型、真空热处理、光学机械、医疗机械、制药机械、电子产品和核工业领域等。上述几种真空泵中的爪型泵，国内己有产品上市。活塞泵结构简单，制造方便，国内曾有几个厂家研制，多为单级或双级泵，极限压力在100-800Pa之间，三级四腔式，极限压力能达到1.33Pa的泵，东北大学已经设计，湖荐阳市真空机电设备有限

4、公司和沈阳市真空泵厂正准备生产。螺杆式真空泵F3本生产较早以外，我国台湾的产品也正通过了鉴定，东北大学正在深入开去争取早日上市。因此，本文仅就活塞式和螺杆式两种无油真空泵进行分析阐2.活塞式无油真空泵东北大学与鞍山无油空压机厂联合研制的HZW-4型无油真空输送泵于1999年s月，通过了鞍山市科委主持的鉴定，其抽速为41/s，极限压力为600Pa,主轴转速896r/min，功率为1.44KWa在此基础上，设计排出压力为0.2Mpa,型两种三级四腔无油真空泵，其抽速分别为4吮和8了HWZ-4型和HWZ-8图1给出了HWZ-4型活

5、塞式无油真空泵的结构示1's，极限压力为1.33Pao意图，图2给出的是HWZ-4型活塞式无油泵气路图。图1HWZ-4型活塞式无油真空泵结构示意图一——一-一-一----一---一---一----一--—一f+I桨},y+1}II!1I1图2HWZ-4型活塞式无油真空泵气路图这种泵要解决的关键问题是:①吸排气阀的结构形状、尺寸和材料;②气缸与活塞之间、泵体与主轴之间的密封材料、结构、寿命和可靠性;③泵体的铸造工艺和加工精度等。如果这些问题能解决得好，这种泵的造价是比较低的，应该适合于国内市场，3.螺杆式无油真至泵螺杆式真空泵

6、与活塞式真空泵都属于容积式真空泵。其主要优点是:①零部件少，没有易损件，因而寿命长:②动平衡性好，没有不平衡J既比力，二作平稳;③无喘振现象，实现连续排气;④可以抽除含水蒸汽的气体，含粉尘气体。主要缺点是造价高，转子齿面是一空间曲面，需利用特制刀具和专用机床;气缸的加工精度要求也高。螺杆式无油真空泵的工作循环可分为吸气、压缩和排气三个过程。随着转子旋转，一对齿的工作循环可表示为:1)吸气过程:如图3所示，所研究的一对齿用箭头标出，图中阳转子按逆时针旋转，.为主动转子，阴转子按顺时针旋转，为从动转子，图中转子端面是吸气面，.机

7、壳上有特定形状的吸气口，如图中粗实线所示。嘟翼··图J螺杆式无油真空泵吸气过程a)吸气即将开始b)吸气过程中。)吸气结束图中a表示一对齿前端型线完全啮合，随着转子转动，逐渐脱离啮合，形成了齿间容积，内部形成了一定的真空，气体在压差作用下，从吸气口流入齿间容积，如图b中阴影部分所示。随着转子旋转，齿间容积不断扩大，并与吸气口保持相通，其过程有如活塞(阳转子)在气缸(阴转子)中滑动吸气。吸气结束时的转子位置如图c所示，此时齿间容积达最大值，齿间容积与吸气孔口断开2)压缩过程:图4示出螺杆泵的压缩过程。图中转子端面是排气端，机壳上

8、的排气口如图中粗实线所示，阳转子顺时针旋转、阴转子逆时针旋转。图中a示出压缩过程即将开始时的转子位置，气体被转子齿和机壳包围在一个封闭的空间中，齿间容燮积由转子齿的啮合夔开始减小。卿··。图4螺杆式无油真空泵的压缩过程动压缩过程即将开始b)压缩过程中c)压缩过程结束随着转子旋转，齿间容积不