螺桿式真空泵是容積式真空泵中的新興成員，出現(xiàn)于上世紀(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?

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現(xiàn)輸送氣體，達(dá)到抽氣的目的。它具有以下特點：?

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。?

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、螺桿式真空泵的工作原理?

因為是脫胎于螺桿式壓縮機(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?

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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。隨著齒間容積的不斷縮小，具有排氣壓力的氣體逐漸通過排氣孔口被排出。?

如圖3a所示。這個過程一直持續(xù)到齒末端的型線完全嚙合。此時，齒間容積內(nèi)的氣體通過排氣孔口被完全排出，封閉的齒間容積的體積變?yōu)榱恪?

四、螺桿式真空泵的應(yīng)用

螺桿式真空泵不僅適應(yīng)性廣泛，可以在惡劣條件下抽氣，同時可以達(dá)到較高真空度（0.1～1Pa）。

因此，隨著半導(dǎo)體、石化行業(yè)的快速發(fā)展，螺桿式真空泵作為一種理想干泵也開始廣泛應(yīng)用于電子半導(dǎo)體、醫(yī)藥化工領(lǐng)域，如半導(dǎo)體行業(yè)的氣相沉積、蝕刻，醫(yī)藥化工行業(yè)的蒸餾干燥、中間體、溶劑回收、油氣回收等。?

雖然由于型線技術(shù)以及加工上的成本導(dǎo)致螺桿式真空泵購置費(fèi)用較為昂貴，但從長遠(yuǎn)來說，其寬適應(yīng)、高效節(jié)能環(huán)保的特性以及低故障維修率，能在運(yùn)行周期內(nèi)給企業(yè)帶來更高的綜合效益與社會環(huán)境效益，使用的更加廣泛性必是未來的趨勢。?

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