低碳、无油大抽速真空抽气机组的制作方法

本实用新型属于真空技术领域，尤其涉及一种低碳、无油大抽速真空抽气机组。

背景技术：

传统扩散泵具有抽速大、价格低和维护方便等优点，几十年来，一直是大型工业高真空设备的主流泵种，然而，该扩散泵存在如下缺点：

1.油蒸汽污染大：扩散泵利用油蒸汽喷射流抽气，油蒸汽污染严重，影响真空产品的质量。

3.能耗高：一台几万L/s的扩散泵抽气机组，耗电高达30～50万度/年。

上述缺点是当今真空产业亟待解决，但一直未能攻克的难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于采用一种可显著降低油蒸汽污染和能耗的低碳、无油大抽速真空抽气机组。

本实用新型是这样实现的，一种低碳、无油大抽速真空抽气机组，包括真空室，所述真空室分别与粗抽泵机组、真空壳体、化学吸附泵机组、放气阀和真空规连接，所述真空室和粗抽泵机组之间设有第一真空阀，所述真空室和真空壳体之间设有第二真空阀，所述真空壳体内部上方设有深冷水汽泵，所述真空壳体内部下方设有径流泵机组，所述径流泵机组由若干并联抽气的立式复合径流分子泵组成，所述径流泵机组的排气口通过第三真空阀与前级泵连接，所述真空室和化学吸附泵机组之间设有第四真空阀。

具体地，所述化学吸附泵机组由若干电弧钛泵并联组成。

具体地，所述立式复合径流分子泵包括上端敞口的泵筒，所述泵筒的侧壁开设有进气口和排气口，所述泵筒内设有径流抽气单元，所述径流抽气单元包括转子、静轮和动密封，所述转子上固设有两平圆盘状的动轮，两所述动轮平行且间隔设置，所述静轮设于两所述动轮之间，所述静轮与两所述动轮平行设置，所述动密封位于下方的所述动轮的下方，所述静轮和动密封均固设于所述泵筒的侧壁上；位于上方的所述动轮的外侧设有一组涡轮叶列，所述涡轮叶列由上向下抽气；所述静轮上设有若干由螺旋状叶片构成的抽气槽，所述静轮的中部未设置隔板。

本实用新型还提供了另一种低碳、无油大抽速真空抽气机组，包括真空室，所述真空室分别与粗抽泵机组、真空壳体、放气阀和真空规连接，所述真空室和粗抽泵机组之间设有第一真空阀，所述真空室和真空壳体之间设有第二真空阀，所述真空壳体内由下向上依次设有径流泵机组、化学吸附泵机组和深冷水汽泵，所述径流泵机组由若干并联抽气的立式复合径流分子泵组成，各所述径流泵共用一台前级泵，所述径流泵机组的排气口与所述前级泵之间设有第三真空阀，所述深冷水汽泵采用单制冷模式。

具体地，所述化学吸附泵机组由若干并联的电弧钛泵组成。

具体地，所述立式复合径流分子泵包括上端敞口的泵筒，所述泵筒的侧壁开设有进气口和排气口，所述泵筒内设有径流抽气单元，所述径流抽气单元包括转子、静轮和动密封，所述转子上固设有两平圆盘状的动轮，两所述动轮平行且间隔设置，所述静轮设于两所述动轮之间，所述静轮与两所述动轮平行设置，所述动密封位于下方的所述动轮的下方，所述静轮和动密封均固设于所述泵筒的侧壁上；位于上方的所述动轮的外侧设有一组涡轮叶列，所述涡轮叶列由上向下抽气；所述静轮上设有若干由螺旋状叶片构成的抽气槽，所述静轮的中部未设置隔板。

本实用新型还提供了另一种低碳、无油大抽速真空抽气机组，包括真空室，所述真空室分别与粗抽泵机组、化学吸附泵机组、深冷水汽泵、径流泵机组、放气阀和真空规连接，所述真空室和粗抽泵机组之间设有第一真空阀，所述真空室和化学吸附泵机组之间设有第二真空阀，所述真空室和深冷水汽泵之间设有第三真空阀，所述真空室和径流泵机组之间设有第四真空阀，所述径流泵机组由若干并联抽气的立式复合径流分子泵组成，所述径流泵机组的排气口通过第五真空阀与前级泵连接。

具体地，所述化学吸附泵机组由若干电弧钛泵并联组成。

具体地，所述立式复合径流分子泵包括上端敞口的泵筒，所述泵筒的侧壁开设有进气口和排气口，所述泵筒内设有径流抽气单元，所述径流抽气单元包括转子、静轮和动密封，所述转子上固设有两平圆盘状的动轮，两所述动轮平行且间隔设置，所述静轮设于两所述动轮之间，所述静轮与两所述动轮平行设置，所述动密封位于下方的所述动轮的下方，所述静轮和动密封均固设于所述泵筒的侧壁上；位于上方的所述动轮的外侧设有一组涡轮叶列，所述涡轮叶列由上向下抽气；所述静轮上设有若干由螺旋状叶片构成的抽气槽，所述静轮的中部未设置隔板。

本实用新型的低碳、无油大抽速真空抽气机组利用径流泵机组、深冷水汽泵和化学吸附泵机组抽气能力的互补性将径流泵机组、深冷水汽泵和化学吸附泵机组的抽气能力实现最优化，从而取代传统高能耗、高油蒸汽污染的扩散泵+ 罗茨泵机组，消除油蒸汽污染，实现消除油蒸汽污染，显著提高真空产品质量，降低抽气能耗约80％的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的低碳、无油大抽速真空抽气机组的示意图。

图2是本实用新型实施例二提供的低碳、无油大抽速真空抽气机组的示意图。

图3是本实用新型实施例三提供的低碳、无油大抽速真空抽气机组的示意图。

图4是本实用新型实施例一、二、三提供的低碳、无油大抽速真空抽气机组的泵筒的示意图。

图5是沿图4中的A-A方向的剖视图。

图6是本实用新型实施例一、二、三提供的低碳、无油大抽速真空抽气机组的剖视图。

图7是本实用新型实施例一、二、三提供的低碳、无油大抽速真空抽气机组的静轮的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一无油真空泵组装在二个真空壳体内的低碳、无油大抽速真空抽气机组

如图1所示，本实用新型实施例一提供的一种低碳、无油大抽速真空抽气机组，包括真空室11，真空室11分别与粗抽泵机组12、真空壳体13、化学吸附泵机组14、放气阀15和真空规16连接，真空室11和粗抽泵机组12之间设有第一真空阀17，真空室11和真空壳体13之间设有第二真空阀18，真空壳体 13内部上方设有深冷水汽泵19，真空壳体13内部下方设有径流泵机组110，径流泵机组110由四台并联抽气的立式复合径流分子泵组成，径流泵机组110的排气口通过第三真空阀112与前级泵111连接，真空室11和化学吸附泵机组14 之间设有第四真空阀113，化学吸附泵机组14由六台电弧钛泵并联组成。

如图4～图7所示，本实施例一的立式复合径流分子泵包括上端敞口的泵筒 41，泵筒41的侧壁开设有进气口42和排气口(未示出)，泵筒41内设有径流抽气单元，该径流抽气单元包括转子43、静轮44和动密封45，转子43上固设有两平圆盘状的动轮46，两动轮46平行且间隔设置，静轮44设于两动轮46之间，静轮44与两动轮46平行设置，动密封45位于下方的动轮46的下方，静轮44和动密封45均固设于泵筒41的侧壁上；位于上方的动轮46的外侧设有一组涡轮叶列47，涡轮叶列47由上向下抽气；静轮44上设有若干由螺旋状叶片构成的抽气槽441，静轮44的中部未设置隔板，由于静轮44的中部未设置隔板，从而提高了气体的抽速。

如图4～图7所示，本实施例一的立式复合径流分子泵的工作原理如下：

(1)本实施例一的进气口42设在泵筒41的侧壁，泵筒41外侧的气体依次经进气口42和抽气槽441抽至径流抽气单元的下方；

(2)同时，由于本实施例一的泵筒41上端为敞口，在泵筒41上方增添了抽气通道，泵筒41上方的气体依次经其上方的敞口、涡轮叶列47和抽气槽441 抽至径流抽气单元的下方。

由于本实施例一的立式复合径流分子泵可以从泵筒41的上方和侧壁同时抽气，且静轮44的中部未设置隔板，因此，立式复合径流分子泵的抽速高出传统径流分子泵约80％。另外，立式复合径流分子泵还具有结构简单和制造成本低的优点。

图1所示，本实施例一的粗抽泵机组12与传统扩散泵机组的粗抽泵机组相同。

本实施例一的低碳、无油大抽速真空抽气机组采用如下智能控制的抽气工艺：

(1)准备阶段：关闭真空室11、放气阀15和第二真空阀18，打开第一真空阀17、第三真空阀112和第四真空阀113，同时启动径流泵机组110、前级泵 111和深冷水汽泵19，径流泵机组110和前级泵111的抽气时间为4～6min，深冷水汽泵19的抽气时间为8～12min；

(2)粗抽阶段(大气压～50Pa)：启动粗抽泵机组12抽气，真空室11压强降至50Pa后，即先、后关闭第一真空阀17和粗抽泵机组12；

(3)中真空阶段(50～0.1Pa)：打开第二真空阀18，真空室11由径流泵机组110和深冷水汽泵19抽气；

(4)精抽阶段(0.1～0.05Pa)：打开第四真空阀113，启动化学吸附泵机组 14+径流泵机组110+深冷水汽泵19抽气，其中，深冷水汽泵19抽除可凝性气体，化学吸附泵机组14抽除活性气体，径流泵机组110抽除残留的惰性气体和永久气体；

(5)停机阶段：高真空的工序完成后，关闭第二真空阀18和第四真空阀113，打开放气阀15，真空室11压强升至大气压后，打开真空室11，准备下一次真空抽气。

本实施例一的低碳、无油大抽速真空抽气机组利用三种无油真空泵(径流泵机组110、深冷水汽泵19和化学吸附泵机组14)抽气能力的互补性，以及智能控制抽气工艺，将径流泵机组110、深冷水汽泵19和化学吸附泵机组14的抽气能力实现最优化，从而取代传统高能耗、高油蒸汽污染的扩散泵+罗茨泵机组，实现消除油蒸汽污染，显著提高真空产品质量，降低抽气能耗约80％的目的。

实施例二无油真空泵组装在同一真空壳体内的低碳、无油大抽速真空抽气机组

如图2所示，本实用新型实施例二提供的一种低碳、无油大抽速真空抽气机组，包括真空室21，真空室21分别与粗抽泵机组22、真空壳体23、放气阀 24和真空规25连接，真空室21和粗抽泵机组22之间设有第一真空阀26，真空室21和真空壳体23之间设有第二真空阀27，真空壳体23内由下向上依次设有径流泵机组212、化学吸附泵机组28和深冷水汽泵29，径流泵机组212由四台并联抽气的立式复合径流分子泵组成，各径流泵共用一台前级泵210，径流泵机组212的排气口与前级泵210之间设有第三真空阀211，化学吸附泵机组28 由六台并联的电弧钛泵组成，深冷水汽泵29采用单制冷模式。

如图4～图7所示，本实施例二的立式复合径流分子泵包括上端敞口的泵筒 41，泵筒41的侧壁开设有进气口42和排气口(未示出)，泵筒41内设有径流抽气单元，该径流抽气单元包括转子43、静轮44和动密封45，转子43上固设有两平圆盘状的动轮46，两动轮46平行且间隔设置，静轮44设于两动轮46之间，静轮44与两动轮46平行设置，动密封45位于下方的动轮46的下方，静轮44和动密封45均固设于泵筒41的侧壁上；位于上方的动轮46的外侧设有一组涡轮叶列47，涡轮叶列47由上向下抽气；静轮44上设有若干由螺旋状叶片构成的抽气槽441，静轮44的中部未设置隔板，由于静轮44的中部未设置隔板，从而提高了气体的抽速。

如图4～图7所示，本实施例二的立式复合径流分子泵的工作原理如下：

(1)本实施例二的进气口42设在泵筒41的侧壁，泵筒41外侧的气体依次经进气口42和抽气槽441抽至径流抽气单元的下方；

(2)同时，由于本实施例二的泵筒41上端为敞口，在泵筒41上方增添了抽气通道，泵筒41上方的气体依次经其上方的敞口、涡轮叶列47和抽气槽441 抽至径流抽气单元的下方。

由于本实施例二的立式复合径流分子泵可以从泵筒41的上方和侧壁同时抽气，且静轮44的中部未设置隔板，因此，立式复合径流分子泵的抽速高出传统径流分子泵约80％。另外，立式复合径流分子泵还具有结构简单和制造成本低的优点。本实施例二的粗抽泵机组22与实施例一的粗抽泵机组12相同。

如图2所示，本实施例二的径流泵机组212、化学吸附泵机组28和深冷水汽泵29组装在同一个真空壳体23内，简化抽气系统的结构，降低设备费用，尤其适合用于传统单机组抽气的高真空设备。

如图2所示，本实施例二的低碳、无油大抽速真空抽气机组采用如下智能控制的抽气工艺：

(1)准备阶段：关闭真空室21、放气阀24和第二真空阀27，打开第一真空阀26和第三真空阀211，启动径流泵机组212、前级泵210和深冷水汽泵29，径流泵机组212和前级泵210的抽气时间为4～6min，深冷水汽泵29的抽气时间为8～12min；

(2)粗抽阶段(大气压～50Pa)：启动粗抽泵机组22抽气，真空室21压强降至100Pa，即先后关闭第一真空阀26和粗抽泵机组22，停止粗抽泵机组22 运行；

(3)中真空阶段区段(50～0.1Pa)：打开第二真空阀27，真空室11由径流泵机组212和深冷水汽泵29抽气；

(4)精抽阶段(0.1～0.05Pa)：采用化学吸附泵28+径流泵机组212+深冷水汽泵29抽气，其中，深冷水汽泵29抽除水蒸气，化学吸附泵28抽除活性气体，径流泵机组212抽除残留的惰性气体和永久气体。

本实施例二的低碳、无油大抽速真空抽气机组利用三种无油真空泵(径流泵机组212、深冷水汽泵29和化学吸附泵28)抽气能力的互补性以及智能控制抽气工艺，将径流泵机组212、深冷水汽泵29和化学吸附泵28的抽气能力实现最优化，从而取代传统高能耗、高油蒸汽污染的扩散泵+罗茨泵机组，实现消除油蒸汽污染，显著提高真空产品质量，降低抽气能耗约80％的目的。

实施例三无油真空泵组分别装在一个真空壳体内的低碳、无油大抽速真空抽气机组

如图3所示，本实用新型实施例三提供的一种低碳、无油大抽速真空抽气机组，包括真空室31，真空室31分别与粗抽泵机组32、化学吸附泵机组33、深冷水汽泵34、径流泵机组35、放气阀36和真空规37连接，真空室31和粗抽泵机组32之间设有第一真空阀38，真空室31和化学吸附泵机组33之间设有第二真空阀39，真空室31和深冷水汽泵34之间设有第三真空阀310，真空室 11和径流泵机组35之间设有第四真空阀311，化学吸附泵机组33由六台电弧钛泵并联组成，径流泵机组35由四台并联抽气的立式复合径流分子泵组成，径流泵机组35的排气口通过第五真空阀312与前级泵313连接。

如图4～图7所示，本实施例三的立式复合径流分子泵包括上端敞口的泵筒 41，泵筒41的侧壁开设有进气口42和排气口(未示出)，泵筒41内设有径流抽气单元，该径流抽气单元包括转子43、静轮44和动密封45，转子43上固设有两平圆盘状的动轮46，两动轮46平行且间隔设置，静轮44设于两动轮46之间，静轮44与两动轮46平行设置，动密封45位于下方的动轮46的下方，静轮44和动密封45均固设于泵筒41的侧壁上；位于上方的动轮46的外侧设有一组涡轮叶列47，涡轮叶列47由上向下抽气；静轮44上设有若干由螺旋状叶片构成的抽气槽441，静轮44的中部未设置隔板，由于静轮44的中部未设置隔板，从而提高了气体的抽速。

如图4～图7所示，本实施例三的径流分子泵的工作原理如下：

(1)本实施例三的进气口42设在泵筒41的侧壁，泵筒41外侧的气体依次经进气口42和抽气槽441抽至径流抽气单元的下方；

(2)同时，由于本实施例三的泵筒41上端为敞口，在泵筒41上方增添了抽气通道，泵筒41上方的气体依次经其上方的敞口、涡轮叶列47和抽气槽441 抽至径流抽气单元的下方。

由于本实施例三的立式复合径流分子泵可以从泵筒41的上方和侧壁同时抽气，且静轮44的中部未设置隔板，因此，立式复合径流分子泵的抽速高出传统径流分子泵约80％。另外，立式复合径流分子泵还具有结构简单和制造成本低的优点。

如图3所示，本实施例三的粗抽泵机组32与传统真空抽气机组的粗抽泵机组相同。本实施例三将化学吸附泵机组33和径流泵机组35分开，消除了化学吸附泵机组33产生的粉尘对径流泵机组35的污染，能提高径流泵机35无故障运行的时间。实施例三特别适合用于双机组抽气的大型真空抽气机组。

如图3所示，本实施例三的低碳、无油大抽速真空抽气机组采用如下智能控制的抽气工艺：

(1)准备阶段：关闭真空室31、放气阀36、第三真空阀310和第四真空阀 311，打开第一真空阀38、第二真空阀39和第五真空阀312，同时启动深冷水汽泵34、径流泵机组35和前级泵313，径流泵机组35和前级泵313的抽气时间为4～6min，深冷水汽泵34的抽气时间为8～12min；

(2)粗抽阶段(大气压～50Pa)：启动粗抽泵机组32抽气，真空室31压强降至50Pa后，即先、后关闭第一真空阀38和粗抽泵机组32；

(3)中真空阶段(50～0.1Pa)：打开第三真空阀310和第四真空阀311，真空室31由径流泵机组35和深冷水汽泵34抽气；

(4)精抽阶段(0.1～0.05Pa)：打开第二真空阀39，启动化学吸附泵机组33+ 径流泵机组35+深冷水汽泵34抽气，其中，深冷水汽泵34抽除可凝性气体，化学吸附泵机组33除活性气体，径流泵机组35抽除残留的惰性气体和永久气体。

本实施例三的低碳、无油大抽速真空抽气机组利用三种无油真空泵(径流泵机组35、深冷水汽泵34和化学吸附泵机组33)抽气能力的互补性以及智能控制抽气工艺，将径流泵机组35、深冷水汽泵34和化学吸附泵机组33的抽气能力实现最优化，从而取代传统高能耗、高油蒸汽污染的扩散泵+罗茨泵机组，实现消除油蒸汽污染，显著提高真空产品质量，降低抽气能耗约80％的目的。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。