爪型干式真空泵
爪型干式真空杲是较早出现的一个泵种,世界上第一台爪型干式真空泵于1985年在日本上市,应用于日本当时发展迅速的半导体工业。作为最早面市的干式真空泵之一,它除了具有泵腔内不含油或任何介质、淸洁抽空无返油的共性外,还具有很多独特的优点
①转子对悬浮在泵腔内,转子对间与泵腔间均无摩擦;
②可直排大气独立工作,并可在高压下长期连续工作;
③能够完全抽除可凝性气体(如水蒸气、酒精和汽油等);
④能抽出腐蚀性、剧毒性、放射性和易燃易爆气体;
⑤能做气体传输泵使用,压缩比良好。
⑥能够抽除气体携带的金属粉尘和矿物颗粒。
爪型干式真空泵所用电机转速较高,一般在1500r/min或3000r/min左右。泵在运转时,高温气体在泵腔中产生高速的内流动,这对于可能会产生潜 在污染的场合是很理想的。当抽除腐浊和潮湿的蒸汽的时候,泵体内部形成的高温高速的内流动气流会阻止气体腐蚀泵体;而且泵的高温可以阻止在室温下易凝结的气体在泵内凝结。带有冷却装置的爪型干式 真空泵可以安全地抽除易燃易爆和对温度敏感.
爪型干式真空泵可以做成单级,也可以两级。英国的爱德华公司生产了一种将罗茨转子型 转子相组合的一种干式真空泵。它利用罗茨真空泵抽气比较有效,在较高压强下爪型真空泵抽气比较有效的特点,将这两种泵各自优势匹配起来,组成干式真空泵,其结果性较优良。这种泵第一次以最低的运行成本和维获用真正实现干式的预抽泵和前级泵。爪型干式真空泵特用于真空度达IPa,含水分和硬质腐蚀颗粒的体芯片、光学通汛设备及平板显示器等高业的苛刻工艺流程。在众多的干 式真空泵中干式真空泵是备受半导体、光学器件等高科靑睐的一种容积式干式真空泵。
爪型干式真空泵也作为液环泵,水喷射泵替代产品成功应用于VD/VOD中,_得了良好的经济效益和环保效益:不仅可以超过90%的操作成本,而且大大减少了产生粉尘的排放量。除此之外,爪型干式真空泵广泛用于化工、核工业、薄膜、仪器、医药、食品等领域。
工作原理
在爪型干式真空泵时泵腔内,平行放罝养一对转轴,即主动轴和从动轴这一对转轴祥连接在轴端的 由电机驱动的哨合齿轮保持同步运转。爪型干式真空泵正是利用连接在两轴上的成对的爪型转子之间、转 子与泵腔内壁之间以及转子与隔板之间进行有间隙、无摩擦的啮合所形成的密闭腔的容积的大小变化来完成吸排气过程。
爪型干式真空泵由转子、泵体、主动轴,从动轴、吸气口、排气口和隔板等多个部分组成。工作过程为:两个转子按箭头方向旋转时,吸气口与泵腔接通.泵腔容积变大而吸气。当转子关闭 吸气口时,吸气完了。以后泵腔变小而压缩气体,当 排气口打开后,泵腔排气;排气口关闭时,则排气完 毕。如此循环工作。
这些爪型转子型线主要分为两类:一类是啮合两卧式结构即转子轴水平设置,主动轴与电机输出轴直联,结构简单,但轴向定位不易精确保证,且尺寸较大。立式结构即转子轴垂直设罝?转子轴与电机 输出轴之间靠齿轮传动。与卧式结构相比,传动部分 较复杂,但轴向定位精确可靠,易于安装调整,并且立式结构有助于抽除被抽气体中所含的微小颗粒。特别是最后一点,是设计中比较重要的部分,抽除微小颗粒性能的好坏直接决定设计的泵的工作性能。下面将具体阐述一下立式结构的特点。
与卧式爪型干式真空泵结构相比,立式结构具有如下优点:
①尺寸紧凑电机布置较合理,外形尺寸较小;
②安装较方便,便于调整径向和轴向间隙(其 中轴向间隙在必要的情况下,可采用垫片调整)
③由于采用了过渡齿轮,可使电机较平稳地传递动力,减少振动和噪声;
④该立式泵的进气口在泵的上端,而排气口在泵的最下端,这种结构非常利于排气。而且由于采用了缓冲腔的结构,吸排气过程可以较平缓地进行, 避免了气流的冲击现象;
⑤采用立式结构,使整个泵的外形美观,且便于使用和运输。
但是立式结构也具有一定的缺点,主要如下:
①泵的较卧式高,高速运转时可能使系统 不平稳;
②泵下部的轴承承受的力较大.易于损坏。
泵体结构
泵体的结构型式一般有两种,即整体式和拼接式。拼接式泵体,是将各级泵体和隔板用一根较长的媒杆连接在一起,而各级泵体和隔板以及上、下轴承座之间通过保证其密封。采用部分拼接成整体的结构友#主要是从便于装配的角度来考虑的。如采用整泵腔结构,则转子将无法实现装配。即使 能够实观装配,也无法调整转子与转子之间、转子与之间以及转子与泵腔之间所必须保证的工作间NK.因此从保证转子正常装配出发,推荐采用部分、拼接成整体的结构方式。
特点
爪型干式真空泵主要是为半导体工业的发展而研制的。半导体工业因其制造工艺的要求,需要创造一种无污染的清洁真空气氛,而许多传统真空泵,因其 自身条件受限,不能很好的满足半导体工业的要求。爪型干式真空泵制造成本稍髙一点,加工精度较髙,但是其外压缩又有内压縮,提高了抽气速率。
爪型干式真空泵形式多样,功能可以扩展,泵的主体带有齿轮、电机以及气体净化设备.附件有入口处防返流的阀门,出口处有截留阀,电器监控及报 警装罝。第二、三、四级均有净化气体的入口,以改善被抽介质使其顺利通过泵腔。无此需要的可以不通净化气体,净化气体要用三个流量计分别调节,相互都是独立的,以保证节约惰性气体,利用三个电磁阀可微调其流童。入口防返流阀能将被抽容器与泵腔隔断.出口处截留阀能将泵的出口封闭起来,将泵通以净化气体,这些阀可自动开关,真空系统有可靠的保护,杜绝了向真空室的返流。
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