涡轮分子泵(立式) 的优势: • 体积小、重量轻, 适用于尺寸紧凑的设备。但 卧式涡轮分子泵不存在本项优势。 分子增压泵的突出优势: • 1) 结构简单, 能承受大气冲击; • 2) 优异的中线 Pa 压强范围 具有强劲的抽速; • 3) 能用于大型真空设备的“冲洗抽气”, 缩 短抽气时间50%; • 4) 能研制抽速10000 L/s 以上的大型泵。

　　• 随着涡旋真空泵在半导体行业中应 用的不断扩大，人们开始致力于干 式涡旋真空泵的研究。于是人们研 究出泵腔内不含任何油类跟液体的 干式涡旋真空泵。 其中采用水冷的方式解决泵内各部 件的润滑和冷却等问题的为水冷干 式涡旋真空泵。冷却水通过主轴内 的通道对电动机、轴承、轴封等处 进行冷却。为了避免泵腔内气体因 温度过低而凝结，冷却水并不对工 作腔进行冷却。还有效地解决了动 静盘热力变形造成的相互接触，离 心力造成的动盘振动等问题。 缺点就是冷却水回路却不可避免地 造成结构的复杂性。

　　• 油扩散泵具有对被抽 气体无选择性、抽气 速率大、结构简单、 无机械传动、无摩擦 和操作维护方便的特 点, 抽气原理是利用 高速运动的油蒸汽流 与被抽气体混合进行 能量交换而达到抽气 作用的

　　• 扩散泵能耗高、油蒸汽污染大、启动时间长,90 年代 起, 中、小型扩散泵在发达国家已经十分罕见。国内 市场, 由于扩散泵价格低廉、维护方便, 目前, 该泵 仍然占有较大的市场份额。随着我国真空产品的升级 换代和能源短缺的加剧, 中、小型扩散泵将逐渐退出 国内市场。 • 几万L/s以上的大型扩散泵至今仍有相当市场。 • 然而, 分子(增压)泵结构简单、运行可靠, 研制大型 泵在技术上无任何困难, 预期抽速10000 L/s的分子( 增压)泵将很快成为产品。用“冲洗”抽气法”后 , 10000 L/s的分子(增压)泵能替代30000 L 的扩散泵 , 因此, 大型扩散泵被分子(增压)泵取代的日子也不 会很远。

　　• 获得低真空的独立设备为机械泵。作为 前级泵 • 获得高真空的的泵作为次级泵。

　　• • • • 一，立式油润滑涡旋真空泵 二，水冷干式涡旋真空泵 三，风冷干式涡旋真空泵 四，带波纹管密封的干式涡旋真空泵

　　• 该泵的径向间隙具有易于密封和控 制的优点。与当时市场上广泛使用 的旋片真空泵相比，涡旋真空泵具 有更高的容积效率。 • 同时此款式真空泵表明了涡流真空 泵的高效性，并对如何消除余隙容 积、控制间隙等提出了有效的方法 。 • 但是由于没有冷却装置，导致该真 空泵的应用受到了很大的限制。同 时随着半导体行业的发展，此系统 无法满足清洁以及耐腐蚀的要求。

　　• 为了解决水冷结构造成的结构复杂等 问题，人们又研制了采用风冷方式进 问题，人们又 行冷却的干式涡旋真空泵。即风冷干 式涡旋真空泵。 为了提高泵的抽速、涡盘采用双侧涡 圈结构。该涡圈结构的优点在于：① 抽速是普通涡圈的2倍。②动盘的轴向 力具有自平衡的特点。主轴上装有两 个冷却风扇，分别位于两个静盘的端 部。主轴转动时带动风扇一起转动， 达到对涡盘的冷却效果。同时它采用 了半封闭式结构，解决了电动机的冷 却问题。从而使真空泵的结构更加紧 凑，更加易于装配。 但是双侧涡圈结构要求动盘具有较高 的轴对称性，加工难度较大

　　• 分子泵特点 • 1，结构简单, 运行可靠, 能承受大气冲 击； • 2，兼有中、高线，能获得清洁线 L/S 以上的大型 泵；

　　• 分子增压泵的基本结构如图1 所示 。由泵壳(1)、转子(2)、端盖(3) 、轴承(4)、2# 静轮(5)、动密封 轮(6)、1# 静轮(7)、柱面静轮(8 、9、10) 等组成。 • 转子的基本结构如图2 所示, 中部 为8 只(实际泵中为14 只) 平盘龙8体育官网动 轮(11) , 平盘动轮两侧分别设有2 只同轴的柱面动轮(12、13)。相邻 平盘动轮之间依次设有1# 静轮、 动密封轮和2# 静轮, 其中, 5 只( 实际泵中为9 只) 1# 静轮位于中 部, 两侧各有1 只(实际泵中为2 只) 2# 静轮, 2# 静轮和1# 静轮 之间设有1只动密封轮。

　　罗茨泵的优势： 1) 运行压强高, 排气流量大。在50～ 1000 Pa 压强范围长时间运 行的场合, 罗茨泵是目前的最佳选择。若仅短时间越过该压强范 围, 仍可采用分子（增压）泵, 200～ 1000 Pa 压强范围的抽气, 可延长前级泵抽气时间来解决。 • 2) 罗茨泵的价格略占优势, 但该泵能耗太高,该项优势无实质性 意义。 分子（增压）泵的优势： • 1) 在10 Pa 以下压强范围, 抽速大幅度高于罗茨泵; • 2) 能获得清洁线) 能耗仅为同抽速罗茨泵的5% , 1 年节约的电费, 已能收回分 子(增压)泵的投资; • 4) 体积、重量, 不到罗茨泵的1/10。

　　• 分子泵是在内部有一个圆柱形高速旋转的转子,气体分 子从转子上得到一定的动量,使分子自进气口朝向出气 口方向运动,达到抽气目的。 • 被抽气体由泵口(17) 进入, 经第1 抽气级抽至平盘动 轮的内侧转轴处, 再经平盘动轮上的连通气孔(11) 分 成左右两路, 依次经过各自的第二抽气级和压缩级, 最后, 经前级气体通道(18) , 从排气口(19) 排出。

　　• B O C公司也推出了一种采用风冷方式进行冷却 的干式涡旋真空泵，该泵采用全封闭式结构， 涡盘为单侧涡圈结构，冷却风扇安装在静盘的 端部。它最大的特点在于动盘与机架之间通过 金属波纹管进行连接，具有以下两个主要的优 点：①波纹管结构提供了密封作用，将泵内的 真空环境与外界环境进行了隔离，从而最大限 度地避免了泵内工质向大气的泄漏，拓展了涡 旋真空泵的用途，可以对某些特殊气体进行抽 除。②波纹管结构提供了防止动盘自转的作用 ，替代了常用的曲拐防自转机构，使得结构更 紧凑。③波纹管结构可以根据动盘受力的变化 提供轴向和径向的补偿，提高了密封的效果。

　　• 平盘动轮如图3 所示, 内侧设有6 个等分的 连通气孔(14)。1# 静轮和2# 静轮的结构相 同, 如图4 所示, 由6 片均布的螺旋状叶片 (15)和固定环(16) 组成。5只1# 静轮与平盘 动轮组成5 组并联的双重牵引分子泵抽气单 元, 构成第一抽气级。2# 静轮与平盘动轮组 成左、右各1 组双重牵引分子泵抽气单元,构 成第二抽气级。两只动密封轮各自由两组串 联的Siegbahn 分子泵静轮构成。 • 柱面动轮(12) 的外侧和柱面动轮(13) 的内 侧分别设有一只Holweck分子泵静轮(8) 和( 10) , 两只柱面动轮之间设有一只双面设有 串联抽气槽的Holweck分子泵静轮(9) , 它们 共同组成4 组串联的Holweck分子泵抽气单元 , 构成压缩级。

　　但是目前的金属波纹管主要用于管路中 ，工作时处于静止的状态。而在涡旋真 空泵中，波纹管工作时则处于运动的状 态。因此，它必须具有较好的柔性。但 是目前市场上的金属波纹管大多显得硬 度有余而柔性不足。为此，研制出合适 的金属波纹管是这一结构有效应用于干 式涡旋真空泵的重要前提之一。

　　• 目前市场上是比较常见的是风冷干式涡旋真空泵和带 波纹管密封的涡旋真空泵。前者在结构上更紧凑，更 易于装配；后者的密封性能较好，适合用于对某些特 殊气体的抽除。但是它们在制造中各有技术难点，并 不利于国内干式涡旋真空泵的工业化生产。目前干式 涡旋真空泵在国内的发展尚属于起步阶段，产品主要 依赖于进口。 • 而具有价格合理，易加工，结构紧凑及高效可靠等特 点的干式涡旋真空泵，将是该类型产品未来发展的趋 势。也是目前国内应大力开发的高效机械真空泵的研 究方向。