资源描述：
《爪型干式真空泵的原理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、.多级爪型干式真空泵原理分析唐琳徐曦朱红梅（北京朗禾科技有限公司，北京100054）摘要：多级爪型干式真空泵的结构对于其材料消耗、体积、能耗等性能有着非常重要的作用。本文就其原理和国际上最经典的两种结构：螺旋型（德国）、反爪型（英国）做了介绍和对比，并提出了最新的结构：螺旋反爪结构。关键词：爪型干式真空泵“螺旋爪型”干式真空泵“反爪型干式真空泵”“螺旋反爪型干式真空泵”PrincpleofclawdrypumpAbstract：Keywords:clawdrypump;newestprincple多级爪型干式真空泵是上世
2、纪末其快速发展成熟的新型真空泵，由于其如下突出优点：泵腔内无油、对被抽容器没有油污染、并能直排大气、单泵就能达到3帕等，在电子行业得到了非常广泛的应用，替代了油封机械泵以及滑阀真空泵。由于其性能卓越而越来越广泛的应用于航天、核工业、化工、制药、环保等行业、并逐年成上升的趋势。其主要的结构型式有：1）螺旋型...2）反爪型；其结构各有优势，相比较而言反爪型比螺旋型优势更明显。但由于其结构限制，泵的抽速目前基本上均做到小于600M3/h，不能够满足化工和制药等大抽速的需要。本文介绍了北京朗禾科技的最新型结构，结合了以上两种结
3、构的优势，相比较而言有如下优势：更少材料、更低能耗、更好维护、更大抽速。它更能适合化工、制药、环保等领域的需要。它对爪型干式真空泵的发展和应用起到了巨大的推动作用。一、单级爪泵的工作原理：如上图所示排气口1转子对2泵体3进气口4在图一位置A腔和进气口4接通,随着转子对2的同步反方向运动A腔容积变大,气体就吸入泵内,B腔内的气体也在转子对的作用下得到了逐渐压缩,我们称为吸气过程;图二位置A腔容积继续变大,继续吸气,同时,B腔的容积在转子对2的同步反方向运动下逐渐变小,运动到和排气口1接通的位置气体通过排气口排到下一级,这个
4、过程一直回持续到图三位置,吸气和排气同时进行,简称为吸排气过程;在图三位置A腔达到了最大容积,吸气结束和B腔的容积达到了最小,排气结束.转子挡住了进气口4和排气口1,起到了自动关闭的作用;在图四位置随着转子的运转,B腔内没有被排出去的气体和A腔内被吸入的气体混合到了一起,既不吸气也不排气,我们称为过渡过程;不间断重复以上3个过程，达到了连续不间断抽真空的目的，由于泵腔内无需用水或油等介质，有如下的优势：能抽各种化学气体、特殊不锈钢材料制做的爪泵还能抽腐蚀性气体。在航天、制药、化工、核工业等行业得到了广泛的应用。二、常见的
5、多级爪泵原理：1、螺旋型的结构和性能：...a螺旋型结构的三维示意图：图一b螺旋型结构原理图：图二在第一级的排气口1位置，设计一个长长的通道5，以便于第一级排出去的气体能进入第二级的进气口4B.同时，为了保证在第一级排气时，第二级泵体3B开始吸气，所以，第二级的同步转子对比第一级落后一定角度的相位差为a2-a1，通过研究发现a2-a1=30度-120度之间都是合理，最合理的角度还需要进一步研究。第三点，通道5要不能设计得太小。依此方法来设计第三级转子对以及第四级转子对和通道，就会发现各级转子依次沿着转子对旋转的方向落后于
6、上一级，串联在主轴上就呈现了螺旋型布局，称为螺旋型。其结构有如下优点而被广泛采用:...转子的放置都如上图放置，从上世纪80年代末期欧洲几家企业生产过这样的泵以后，产品在市场方面得到了非常好的反应和使用效果，目前在中国均得到了最广泛的采用。图三四级泵结构如图所示，顶盖1第一级泵腔2一级转子对3第一级隔板4第二级转子对5第二级泵腔6第二级隔板7第三级转子对8第三级泵腔9第三级隔板10第四级泵腔11第四级转子对12底座13如图所示其工作过程是这样的，气体从顶盖1进入沿箭头方向进入到第一级泵体2内，通过第一级转子对3的作用，压
7、缩气体沿箭头方向继续进入第一级隔板4内。分别通过第二级泵腔6，第三级泵腔9第四级泵腔11，气体通过了比较慢长而又复杂的运动。通过，我们经过大量的实验以及用户的使用，从加工成本和制造方面有如下的缺点：1）第一级隔板4第二级隔板7以及第三级隔板10中间的气体通道长，不好加工；2）加工完成后气体通道还需要有工艺堵来密封，容易泄漏；3）隔板的厚度较厚，导致泵的长度较长，同样的四级泵比别的干泵要长，重量要重；4）隔板内有死空间，不利于做防腐蚀泵等处理。从性能和使用方面以下优缺点：1）由于充分利用了爪型干式真空泵的原理优势，转子压缩
8、过过程中能自动关闭进气口和排气口这个特点，所以，很容易做到较高的极限真空。2）由于气体通道流导往往由于结构的制约，容易形成较大的气体流动阻力，所以，泵入口压力增加到一定值后，电机的电流将大幅度的上升，并且不成线性变化，气体过压缩的现象特别突出，所以，破空阶段效率很低并且时间太长。对应的压力Pa和电流（A）的关系如下图
