爪型干式真空泵
爪型干式真空杲是較早出現的一個泵種,世界上第一臺爪型干式真空泵于1985年在日本上市,應用于日本當時發展迅速的半導體工業。作為最早面市的干式真空泵之一,它除了具有泵腔內不含油或任何介質、淸潔抽空無返油的共性外,還具有很多獨特的優點
①轉子對懸浮在泵腔內,轉子對間與泵腔間均無摩擦;
②可直排大氣獨立工作,并可在高壓下長期連續工作;
③能夠完全抽除可凝性氣體(如水蒸氣、酒精和汽油等);
④能抽出腐蝕性、劇毒性、放射性和易燃易爆氣體;
⑤能做氣體傳輸泵使用,壓縮比良好。
⑥能夠抽除氣體攜帶的金屬粉塵和礦物顆粒。
爪型干式真空泵所用電機轉速較高,一般在1500r/min或3000r/min左右。泵在運轉時,高溫氣體在泵腔中產生高速的內流動,這對于可能會產生潛 在污染的場合是很理想的。當抽除腐濁和潮濕的蒸汽的時候,泵體內部形成的高溫高速的內流動氣流會阻止氣體腐蝕泵體;而且泵的高溫可以阻止在室溫下易凝結的氣體在泵內凝結。帶有冷卻裝置的爪型干式 真空泵可以安全地抽除易燃易爆和對溫度敏感.
爪型干式真空泵可以做成單級,也可以兩級。英國的愛德華公司生產了一種將羅茨轉子型 轉子相組合的一種干式真空泵。它利用羅茨真空泵抽氣比較有效,在較高壓強下爪型真空泵抽氣比較有效的特點,將這兩種泵各自優勢匹配起來,組成干式真空泵,其結果性較優良。這種泵第一次以最低的運行成本和維獲用真正實現干式的預抽泵和前級泵。爪型干式真空泵特用于真空度達IPa,含水分和硬質腐蝕顆粒的體芯片、光學通汛設備及平板顯示器等高業的苛刻工藝流程。在眾多的干 式真空泵中干式真空泵是備受半導體、光學器件等高科靑睞的一種容積式干式真空泵。
爪型干式真空泵也作為液環泵,水噴射泵替代產品成功應用于VD/VOD中,_得了良好的經濟效益和環保效益:不僅可以超過90%的操作成本,而且大大減少了產生粉塵的排放量。除此之外,爪型干式真空泵廣泛用于化工、核工業、薄膜、儀器、醫藥、食品等領域。
工作原理
在爪型干式真空泵時泵腔內,平行放罝養一對轉軸,即主動軸和從動軸這一對轉軸祥連接在軸端的 由電機驅動的哨合齒輪保持同步運轉。爪型干式真空泵正是利用連接在兩軸上的成對的爪型轉子之間、轉 子與泵腔內壁之間以及轉子與隔板之間進行有間隙、無摩擦的嚙合所形成的密閉腔的容積的大小變化來完成吸排氣過程。
爪型干式真空泵由轉子、泵體、主動軸,從動軸、吸氣口、排氣口和隔板等多個部分組成。工作過程為:兩個轉子按箭頭方向旋轉時,吸氣口與泵腔接通.泵腔容積變大而吸氣。當轉子關閉 吸氣口時,吸氣完了。以后泵腔變小而壓縮氣體,當 排氣口打開后,泵腔排氣;排氣口關閉時,則排氣完 畢。如此循環工作。
這些爪型轉子型線主要分為兩類:一類是嚙合兩臥式結構即轉子軸水平設置,主動軸與電機輸出軸直聯,結構簡單,但軸向定位不易精確保證,且尺寸較大。立式結構即轉子軸垂直設罝?轉子軸與電機 輸出軸之間靠齒輪傳動。與臥式結構相比,傳動部分 較復雜,但軸向定位精確可靠,易于安裝調整,并且立式結構有助于抽除被抽氣體中所含的微小顆粒。特別是最后一點,是設計中比較重要的部分,抽除微小顆粒性能的好壞直接決定設計的泵的工作性能。下面將具體闡述一下立式結構的特點。
與臥式爪型干式真空泵結構相比,立式結構具有如下優點:
①尺寸緊湊電機布置較合理,外形尺寸較小;
②安裝較方便,便于調整徑向和軸向間隙(其 中軸向間隙在必要的情況下,可采用墊片調整)
③由于采用了過渡齒輪,可使電機較平穩地傳遞動力,減少振動和噪聲;
④該立式泵的進氣口在泵的上端,而排氣口在泵的最下端,這種結構非常利于排氣。而且由于采用了緩沖腔的結構,吸排氣過程可以較平緩地進行, 避免了氣流的沖擊現象;
⑤采用立式結構,使整個泵的外形美觀,且便于使用和運輸。
但是立式結構也具有一定的缺點,主要如下:
①泵的較臥式高,高速運轉時可能使系統 不平穩;
②泵下部的軸承承受的力較大.易于損壞。
泵體結構
泵體的結構型式一般有兩種,即整體式和拼接式。拼接式泵體,是將各級泵體和隔板用一根較長的媒桿連接在一起,而各級泵體和隔板以及上、下軸承座之間通過保證其密封。采用部分拼接成整體的結構友#主要是從便于裝配的角度來考慮的。如采用整泵腔結構,則轉子將無法實現裝配。即使 能夠實觀裝配,也無法調整轉子與轉子之間、轉子與之間以及轉子與泵腔之間所必須保證的工作間NK.因此從保證轉子正常裝配出發,推薦采用部分、拼接成整體的結構方式。
特點
爪型干式真空泵主要是為半導體工業的發展而研制的。半導體工業因其制造工藝的要求,需要創造一種無污染的清潔真空氣氛,而許多傳統真空泵,因其 自身條件受限,不能很好的滿足半導體工業的要求。爪型干式真空泵制造成本稍髙一點,加工精度較髙,但是其外壓縮又有內壓縮,提高了抽氣速率。
爪型干式真空泵形式多樣,功能可以擴展,泵的主體帶有齒輪、電機以及氣體凈化設備.附件有入口處防返流的閥門,出口處有截留閥,電器監控及報 警裝罝。第二、三、四級均有凈化氣體的入口,以改善被抽介質使其順利通過泵腔。無此需要的可以不通凈化氣體,凈化氣體要用三個流量計分別調節,相互都是獨立的,以保證節約惰性氣體,利用三個電磁閥可微調其流童。入口防返流閥能將被抽容器與泵腔隔斷.出口處截留閥能將泵的出口封閉起來,將泵通以凈化氣體,這些閥可自動開關,真空系統有可靠的保護,杜絕了向真空室的返流。
|