双级干式真空泵制造技术

一种双级干式真空泵，包括：泵体缸，有内部容纳空间，两侧有抽吸和排放端口；1、2级气缸，在内部容纳空间内；一对泵轴，穿过1、2级气缸平行安装；一对罗茨型转子，同步反向转动并与穿过1级气缸的泵轴啮合；一对螺杆型转子，同步反向转动并与穿过2级气缸的泵轴啮合；电动机，转动泵轴中任一个；一对齿轮，与泵轴啮合以使其同步转动；1级抽吸通道，将抽吸端口和1级气缸互连；排气传输通道，将1、2级气缸互连；1、2级排气通道级排气通道，分别将排气传输通道和2级气缸后端与排气端口互连；1、2级排气阀级排气阀，分别由1、2级排气通道排出的气体压力来开闭；及冷却水套，冷却水通过其循环以至少冷却2级气缸或泵轴的轴承支承部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及真空泵，具体来说，涉及双级干式真空泵，该真空泵包括两个缸，其中，不同的罗茨型转子和螺杆型转子组合起来，因此确保简化结构和增大排气速度基础上的高真空度。
技术介绍
一般地说，真空装置是在密封容器内消除气体分子的装置，其构造成以低于大气压的低压进行抽吸和压缩，并将压缩气体排放到空气中，由此提高容器内的真空度。如此的真空泵可被分类为机械真空泵和扩散泵，它们分别被设计为干型和湿型。扩散泵是湿型的，其使用油来确保高的真空度，而机械真空泵是干型的，其不使用油，并能够确保相当低的真空度，但机械真空泵具有简单结构和高的耐用性，并具有稳定的真空度，于是，机械真空泵广泛地被用于各种工业领域，而其优点在于，使用者可容易地操作且维护成本较低。在这一点上，真空技术进步很快，其适用范围可扩展到半导体沉积、电子工业、金属领域、化学领域、医学和医药供应、原子能工业等。此外，形成真空的真空泵的种类有封闭水类型、基于油的旋转型、罗茨型、油扩散型、物理吸收型、化学吸收型等，且真空泵一般地可分类为湿型和干型。然而，水封闭型或油基旋转型的湿型(水或油输入到真空泵内)，在诸如半导体、食品、化学、医学和医药供应等的工业领域内逐渐地已经不使用了。因此，干式真空泵(水或油不输入到真空泵内)近年来已经得到广泛使用。尤其是，在半导体制造过程中，通常采用无油的干式真空泵，以防止油分子泄漏到过程腔室内。然而，在正位移的干式真空泵的情形中，由于难以使用正位移的干式真空泵，以求只使用一个泵来确保低于1×10-3托尔的高真空度的气体抽吸，罗茨型多级的干式真空泵或螺杆型干式真空泵或爪型干式真空泵通常用得很多，其
中，在罗茨型多级干式真空泵中，多个泵可串联地连接，即，呈多级的结构，以求提高排放典型气体的效率，由此，确保高的真空度。1.罗茨型多级干式真空泵它需要约为100000:1的压缩比，以便在大气压下能在10-3托尔下操作的最终压力。为了确保如此的压缩比，需要多级气缸，一般地，需要五级或六级。气缸提供得越多，泵的结构变得越复杂，轴的长度增大，泵的体积因此也增大。如果轴的长度增大，则在轴转动过程中会发生摆动运动。因为泵的温度提高，可能发生膨胀/收缩。在气缸内转动的转子之间的间隙以及在转子和气缸之间的间隙可能发生干涉，于是，在转动操作的中间，泵可能突然停止。此外，由于通过泵的抽吸端口抽吸的工作过程气体通过多级排放，即，六级气缸，所以，气体通过的长度在结构上增大，同时带来频繁的维护和修理。此外，由于需要组装许多级(气缸)，所以，诸部件应该精密地处理，应由技术熟练的技术员来组装泵。因为需要精密的组装技术，所以花费很长的时间。在泵组装好之后，泵频繁地在泵试验运行的中间停下来。在构造成确保高真空度的六级气缸的情形中，当将六级气缸啮合到一根轴上时，需要有精密的技术。在该情形中，制造各由三级形成的两个泵并串联地连接，因此，完成一个泵。对此，泵的总体积变得很庞大，同时造成两个泵价格提高，于是，制造成本增加。通过抽吸端口抽吸的过程气体移动通道的长度增大，因此维护需要大量成本。2.螺杆型干式真空泵螺杆型干式真空泵通常用在这样的工作过程，其中，在大气压下，泵的最终压力是10-2托尔，并需要大量能量，以便使用一个气缸，使用布置在多排内的螺杆电动机来压缩过程气体，电能的消耗是巨大的。与罗茨型方法相比，其仅在三倍快速的情形中才可能确保与罗茨型方法相同的特性。在高速转动的情形中，泄漏可能发生在轴单元的密封部分处，以及轴承润滑可能具有问题，可能发生噪音问题。在过热的情形中，因为过程气体压缩中间产生的热量，转子之间的间隙处可能发生夹死，于是，泵可能突然停止，为了解决上述问题，如果间隙做得较大，则泵的特性可能降低。3.爪型干式真空泵爪型干式真空泵通常用在这样的工作过程，其中，在大气压下，泵的最终压力是10-2托尔，并需要四级气缸。此外，与典型的罗茨型干式泵相比，爪型干式真空泵具有相当慢的排放速度，因为抽吸端口的导通率(入口导通率)很小。由于爪本身起到阀的作用，爪型的特征在于，抽吸端口缓慢地打开后关闭，并具有低的导通率，而罗茨型干式真空泵具有相对大的导通率，于是，即使在低压情形中也能够确保高的排放速度。在上述真空泵的结构中，由于所有爪型电动机沿相同方向定向，所以，气体从1级气缸排放端口排放到2级气缸的抽吸端口，于是，不利的是，每个气缸级(中间级)的气体通道长度很长。
技术实现思路
因此，本专利技术的提出是要解决典型的干式真空泵的上述问题。本专利技术的目的是提供双级干式真空泵，其特征在于，可获得高真空度区域的真空度，与典型的泵相比，低的压力下排放速度快，使用2级气缸的简单结构，可获得高的真空度，且排气过程的通道不复杂也不长，于是，能够使流过泵的气体传输速度达到最大。为了达到上述目的，提供双级干式真空泵，其包括：泵体缸，泵体缸包括内部容纳空间，并在其一侧具有抽吸端口，而在另一侧具有排放端口；1级气缸和2级气缸，它们设置在泵体缸的内部容纳空间内；成对泵轴，它们穿过1级气缸和2级气缸平行地安装；成对罗茨型转子，它们安装成在同步状态下反向转动，其中，罗茨型转子与穿过1级气缸的泵轴啮合；成对螺杆型转子，它们安装成在同步状态下反向转动，其中，螺杆型转子与通过2级气缸的泵轴啮合；电动机，其构造成转动成对泵轴中的任何一个；成对齿轮，它们与泵轴啮合，以使一对泵轴同步地转动；1级抽吸通道，其互连抽吸端口和1级气缸；排气传输通道，其互连1级气缸和2级气缸；1级排气通道，其互连排气传输通道和排气端口；2级排气通道，其互连2级气缸的后端和排气端口；1级排气阀，其由通过1级排气通道排出的气体压力来打开和关闭；2级排气阀，其
由通过2级排气通道排出的气体压力来打开和关闭；以及冷却水套，冷却水通过该冷却水套循环，从而至少冷却2级气缸或泵轴的轴承支承部分。根据本专利技术的示例性实施例，1级和2级排气阀由金属球形成，它们构造成通过高于预定水平的排放气体的压力而从阀座浮起，并被打开，并在排放气体的压力低于预定水平时，通过金属球的自重，与阀座紧密地接触。根据本专利技术的示例性实施例，1级排放通道和2级排放通道通过与排放端口接触的连接空间集成到一个结构中。有利的效果本专利技术的特征在于，干式真空泵的结构制成双级的形式，1级气缸包括罗茨型转子，而2级气缸包括螺杆型转子，于是，在1级气缸抽吸和压缩之后，首先未被排出的剩余气体被抽吸、压缩，其次由2级气缸排出，由此，能够获得高的真空度(10-3～10-8托尔)(典型的干式真空泵分类为爪型、罗茨型和螺杆型，它们构造成单一结构并进行制造，其中，这些泵的最终压力是中间的真空度1×10-3托尔)。因此，即使在低的真空度工作过程中，由连接到1级气缸的排气通道的第一排气阀压缩的气体过压也会连续地释放，其中，排量很大，因此解决了由于泵过热引起的问题。此外，一个泵体包括与1级气缸和2级气缸一体形成的结构，于是，泵结构可简化，在材料成本、处理成本以及组装成本方面，可节约了制造成本。附图说明参照附图将会更好地理解本专利技术，附图仅是以说明性方式来给出的，因此，对本专利技术没有限制，附图中：图1是根据本专利技术的2级干式真空泵的前视剖视图；图2是沿着根据本专利技术的2级干式真空泵的线A-A截取的平面剖视图；图3是沿着根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双级干式真空泵，包括：泵体缸，所述泵体缸包括内部容纳空间，并在所述泵体缸一侧具有抽吸端口，而在另一侧具有排放端口；1级气缸和2级气缸，所述1级气缸和所述2级气缸设置在所述泵体缸的所述内部容纳空间内；一对泵轴，该对泵轴穿过所述1级气缸和所述2级气缸平行地安装；一对罗茨型转子，该对罗茨型转子安装成在同步状态下反向转动，其中，所述罗茨型转子与穿过所述1级气缸的所述泵轴啮合；一对螺杆型转子，该对螺杆型转子安装成在同步状态下反向转动，其中，所述螺杆型转子与穿过所述2级气缸的泵轴啮合；电动机，所述电动机构造成转动所述一对泵轴中的任何一个；一对齿轮，该对齿轮与所述泵轴啮合，以使所述一对泵轴同步地转动；1级抽吸通道，该1级抽吸通道将所述抽吸端口和所述1级气缸互连；排气传输通道，该排气传输通道将所述1级气缸和所述2级气缸互连；1级排气通道，该1级排气通道将所述排气传输通道和所述排气端口互连；2级排气通道，该2级排气通道将所述2级气缸的后端和所述排气端口互连；1级排气阀，该1级排气阀由通过所述1级排气通道排出的所述气体压力来打开和关闭；2级排气阀，该2级排气阀由通过所述2级排气通道排出的所述气体压力来打开和关闭；以及冷却水套，冷却水穿过所述冷却水套循环，从而至少冷却所述2级气缸或所述泵轴的轴承支承部分。...

【技术特征摘要】
2014.09.05 KR 10-2014-1190191.一种双级干式真空泵，包括：泵体缸，所述泵体缸包括内部容纳空间，并在所述泵体缸一侧具有抽吸端口，而在另一侧具有排放端口；1级气缸和2级气缸，所述1级气缸和所述2级气缸设置在所述泵体缸的所述内部容纳空间内；一对泵轴，该对泵轴穿过所述1级气缸和所述2级气缸平行地安装；一对罗茨型转子，该对罗茨型转子安装成在同步状态下反向转动，其中，所述罗茨型转子与穿过所述1级气缸的所述泵轴啮合；一对螺杆型转子，该对螺杆型转子安装成在同步状态下反向转动，其中，所述螺杆型转子与穿过所述2级气缸的泵轴啮合；电动机，所述电动机构造成转动所述一对泵轴中的任何一个；一对齿轮，该对齿轮与所述泵轴啮合，以使所述一对泵轴同步地转动；1级抽吸通道，该1级抽吸通道将所述抽吸端口和所述1级气缸互连；排气传输通道，该排气传...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·金，
申请(专利权)人：大卫·金，株优成真空，
类型：发明
国别省市：韩国;KR