1 引言

    涡旋的概念相当久远，20世纪初世界(jie)上就已(yi)经有了涡(wo)旋技术的(de)专利。但(dan)由于当时技术水平的(de)限制，涡(wo)旋机构制造不出来，涡(wo)旋的(de)概念也(ye)就被(bei)淡忘了。1973年涡(wo)旋机(ji)构(gou)被(bei)重新(xin)提起并制造出第一台模型机(ji)构(gou)，使这项技术实际应用(yong)成为可能。涡(wo)旋机(ji)构(gou)的可靠性高、运行平稳、噪音极低、节省能源等潜力和巨大优势马上引起了冰箱行业(ye)的重视和迫切需求，大受行业(ye)领先者(zhe)青(qing)睐，迅速(su)被(bei)投(tou)入工业(ye)化应用(yong)。Trance、Hitachi、Copland等著名公(gong)司的(de)涡旋压缩机技(ji)术与(yu)产(chan)品引领了(le)世界涡旋技(ji)术实(shi)用化的(de)浪潮，带(dai)动了(le)如冰箱、空(kong)调等诸多行业的(de)技(ji)术进步和(he)产(chan)品的(de)更新(xin)换代。

    今天(tian)涡(wo)旋技术已(yi)经由初期的应(ying)用在(zai)压缩机行(xing)业推(tui)广到(dao)真(zhen)(zhen)空(kong)泵(beng)制造业，实(shi)现了全无油(you)、运(yun)行(xing)更(geng)平稳(wen)、噪音更(geng)低、更(geng)加节省能源的涡(wo)旋清洁真(zhen)(zhen)空(kong)获得技术的实(shi)用化。人(ren)们(men)应(ying)用涡(wo)旋概念与原理制造出了对真(zhen)(zhen)空(kong)应(ying)用仪器设备和环(huan)境没(mei)有污染(ran)，并且抽速(su)、寿(shou)命、能耗等(deng)指标均优于(yu)普(pu)通(tong)油(you)泵(beng)的单级、双级无油(you)涡(wo)旋真(zhen)(zhen)空(kong)泵(beng)系列产品。

    上个世纪90年代初，世界(jie)上首台(tai)涡(wo)旋真空(kong)泵推向市场，涡(wo)旋技术由此(ci)开始作为一种新(xin)型真空(kong)获得技术在(zai)(zai)世界(jie)范围内被(bei)推广应用。到(dao)目前为止，世界(jie)上涡(wo)旋真空(kong)泵的生产厂家集中(zhong)在(zai)(zai)美国、日(ri)本(ben)和(he)欧洲，以日(ri)本(ben)的Anest Iwata、美国(guo)的Varian、德(de)国的Bush等为(wei)代表。产品包括(kuo)了自0.25L/S~10L/S系列产品，有些15L/S或(huo)更大(da)抽气量的(de)产品也在试验阶段。

2 番茄视频:无油涡旋真(zhen)空泵的特点与(yu)应用(yong)领域

    清(qing)洁的真空环(huan)境一直是科学(xue)家(jia)和企业界(jie)追(zhui)求的理(li)想真空环(huan)境。自(zi)能(neng)够创造真空环(huan)境开(kai)始(shi)，人们就试图(tu)采(cai)用不同(tong)的手段达(da)到清(qing)洁真空的效果。时至(zhi)今日，清(qing)洁真空获得设备(bei)已经(jing)发展到冷(leng)凝泵、柱塞泵、爪式(shi)泵、涡旋泵以(yi)及隔膜泵等多种产(chan)品。在现有的无(wu)油真空泵当中，无(wu)油涡旋真空泵与(yu)其他种类的无(wu)油真空泵相比具(ju)有运行平稳、噪音低、节省能(neng)源、重量(liang)轻、体积(ji)小的特点并(bing)已经(jing)被广泛应用到下述科学(xue)研(yan)究(jiu)与(yu)生产(chan)领域：1半导体(ti)行(xing)业(ye)——薄膜(mo)制备设备、半导体(ti)器件封装设备；2真(zhen)空(kong)冶(ye)金行(xing)业——真(zhen)空(kong)炉、纳米(mi)材料(liao)制备设(she)备、真(zhen)空(kong)检漏设(she)备；3科学仪器行业——同步(bu)辐射光(guang)束(shu)线、电(dian)子显(xian)微(wei)镜(jing)、分析测试仪器；4医疗设备(bei)——牙(ya)科仪(yi)器、透析机；6生物制(zhi)品行业——材料提纯、药品制(zhi)备；7包(bao)装(zhuang)行业(ye)——食品(pin)、药品(pin)、生物制品(pin)等包(bao)装(zhuang)设(she)备。

3 无油涡旋真空泵工作原理、技术指(zhi)标以及与普(pu)通油泵的对(dui)比

    无(wu)(wu)油(you)(you)涡(wo)(wo)(wo)(wo)旋(xuan)真(zhen)空泵的(de)(de)涡(wo)(wo)(wo)(wo)旋(xuan)盘(pan)(pan)是一(yi)(yi)个(ge)(ge)一(yi)(yi)端与(yu)一(yi)(yi)个(ge)(ge)平面相接的(de)(de)一(yi)(yi)个(ge)(ge)或几个(ge)(ge)渐(jian)开线螺旋(xuan)形(xing)成(cheng)(cheng)一(yi)(yi)个(ge)(ge)涡(wo)(wo)(wo)(wo)旋(xuan)型盘(pan)(pan)状结(jie)构(gou)。一(yi)(yi)个(ge)(ge)静(jing)涡(wo)(wo)(wo)(wo)旋(xuan)盘(pan)(pan)与(yu)一(yi)(yi)个(ge)(ge)动(dong)涡(wo)(wo)(wo)(wo)旋(xuan)盘(pan)(pan)组成(cheng)(cheng)一(yi)(yi)对(dui)涡(wo)(wo)(wo)(wo)旋(xuan)盘(pan)(pan)付构(gou)成(cheng)(cheng)了涡(wo)(wo)(wo)(wo)旋(xuan)无(wu)(wu)油(you)(you)真(zhen)空泵的(de)(de)基本抽气(qi)机(ji)构(gou)。例如在(zai)双级无(wu)(wu)油(you)(you)涡(wo)(wo)(wo)(wo)旋(xuan)真(zhen)空泵中，有两(liang)个(ge)(ge)方向对(dui)应的(de)(de)固定涡(wo)(wo)(wo)(wo)旋(xuan)盘(pan)(pan)，一(yi)(yi)个(ge)(ge)位(wei)于两(liang)个(ge)(ge)涡(wo)(wo)(wo)(wo)旋(xuan)盘(pan)(pan)之间的(de)(de)转动(dong)涡(wo)(wo)(wo)(wo)旋(xuan)盘(pan)(pan)。动(dong)、静(jing)涡(wo)(wo)(wo)(wo)旋(xuan)盘(pan)(pan)相对(dui)运动(dong)形(xing)成(cheng)(cheng)容积不断(duan)变(bian)化(hua)的(de)(de)新月(yue)形(xing)真(zhen)空腔(qiang)使(shi)气(qi)体从抽气(qi)口(kou)吸入、排(pai)气(qi)口(kou)排(pai)出、完成(cheng)(cheng)排(pai)气(qi)循环。

    众所周知(zhi)，无油涡(wo)旋(xuan)真空(kong)泵(beng)(Oil free scroll vacuum pump)与普通油真空泵相比(bi)具有显著(zhu)的特点。

4 无油涡旋真空泵的优点及(ji)其能给用(yong)户解(jie)决的问题

4.1无油涡(wo)旋真(zhen)空泵性能优越(yue)

    涡(wo)旋真(zhen)空泵(beng)的(de)(de)主要优点是间隙小、泄漏少，具有较高(gao)(gao)的(de)(de)压(ya)缩(suo)比，在(zai)较宽的(de)(de)压(ya)力(li)范围内有稳定的(de)(de)抽速，工(gong)作(zuo)压(ya)力(li)范围宽；由(you)于压(ya)缩(suo)腔容积的(de)(de)变化是连续的(de)(de)，因而驱动(dong)扭(niu)矩变化小，功率变化小，振动(dong)噪音低，可靠(kao)性高(gao)(gao)。这是其他类型的(de)(de)干式真(zhen)空泵(beng)所不(bu)具备的(de)(de)。

4.2 无油涡旋真空泵解决了污(wu)染(ran)与(yu)震动等基(ji)础、共性问题

    由于普通(tong)旋(xuan)片油(you)泵的(de)漏(lou)油(you)、噪音(yin)、返油(you)污(wu)染、高能耗(hao)以及振动等问题给(ji)用(yong)户造成不良影响，如生物制(zhi)品行业与半导体(ti)行业的(de)油(you)蒸汽污(wu)染与工(gong)艺(yi)系统(tong)返油(you)问题。真空(kong)镀膜设备(bei)的(de)镀膜工(gong)艺(yi)中(zhong)，在20~40Pa真空(kong)条件下(xia)镀(du)(du)膜(mo)时，如果(guo)应用普通旋(xuan)片(pian)机械真空(kong)泵(beng)作为前(qian)级真空(kong)泵(beng)要将(jiang)对镀(du)(du)膜(mo)工艺设备造成污染，影响成膜(mo)质量。半导体(ti)晶片(pian)制造工艺中使(shi)用油泵(beng)与使(shi)用干泵(beng)相比，成品率存在50%左右(you)的(de)差(cha)距，并且排出的(de)油(you)(you)雾蒸汽(qi)对(dui)环境(jing)也有污(wu)染。科学仪器行业尤其是在分析测试仪器行业，采(cai)用油(you)(you)泵(beng)对(dui)测试结果将造成(cheng)不良影(ying)响(xiang)。大型同步辐射(she)光束(shu)线上采(cai)用无(wu)油(you)(you)涡旋真空泵(beng)作(zuo)为前级真空泵(beng)的(de)作(zuo)用也相当明显。另(ling)外涡旋无(wu)油(you)(you)真空泵(beng)消(xiao)除了普通(tong)油(you)(you)泵(beng)的(de)漏油(you)(you)给用户带来的(de)环境(jing)污(wu)染与(yu)烦恼(nao)。

4.3 无油(you)涡旋真空泵使(shi)系统制(zhi)造与运行成本降低

    为(wei)防止普通(tong)(tong)旋片油(you)(you)(you)真(zhen)(zhen)空(kong)泵(beng)对真(zhen)(zhen)空(kong)系(xi)(xi)统的(de)返油(you)(you)(you)污染，需要在(zai)抽气系(xi)(xi)统中加冷(leng)(leng)阱捕获(huo)油(you)(you)(you)分子；系(xi)(xi)统运行过程当(dang)中还需要定期清洗除油(you)(you)(you)；有的(de)需要定期更(geng)换真(zhen)(zhen)空(kong)泵(beng)油(you)(you)(you)。采(cai)用涡旋无油(you)(you)(you)真(zhen)(zhen)空(kong)泵(beng)第一不(bu)需要加冷(leng)(leng)阱之(zhi)类捕油(you)(you)(you)机构、第二不(bu)需要更(geng)换真(zhen)(zhen)空(kong)泵(beng)油(you)(you)(you)、第三振动(dong)更(geng)小、运行更(geng)平稳(wen)、第四能耗(hao)降低(di)、第五重(zhong)量(liang)更(geng)轻、第六突破了油(you)(you)(you)泵(beng)使(shi)(shi)用范围的(de)限制，上述优点使(shi)(shi)无油(you)(you)(you)涡旋真(zhen)(zhen)空(kong)泵(beng)成为(wei)普通(tong)(tong)旋片油(you)(you)(you)真(zhen)(zhen)空(kong)泵(beng)的(de)更(geng)新换代产品。

5 结(jie)束语(yu)

    国(guo)内以半导体、电子工业为(wei)代表的制(zhi)造工艺当中和科(ke)学(xue)研究(jiu)与分(fen)析测(ce)试行(xing)业迫切需要无(wu)油污(wu)染的清洁(jie)真空环境，但是清洁(jie)真空获得(de)设备如冷凝泵(beng)、柱塞(sai)泵(beng)、爪式(shi)泵(beng)、涡(wo)旋泵(beng)以及隔膜(mo)泵(beng)等(deng)目前都没有形成可靠先进(jin)的批量国(guo)产(chan)产(chan)品。进(jin)口无(wu)油涡(wo)旋真空泵(beng)作为(wei)一种在中国(guo)正式(shi)投放市场不(bu)超过3年(nian)的(de)(de)新产品，由于(yu)价格、市场(chang)的(de)(de)开(kai)拓和(he)用户的(de)(de)认识程(cheng)度等原(yuan)因，没(mei)有形成良性循(xun)环。这样，一方(fang)面(mian)是(shi)迫切的(de)(de)市场(chang)需求，另一方(fang)面(mian)从(cong)价格与技(ji)术双方(fang)面(mian)看(kan)没(mei)有合适的(de)(de)产品，造成了极大的(de)(de)市场(chang)缺口。

    毫无(wu)疑(yi)问价格适中(zhong)、性能可靠的(de)无(wu)油(you)涡(wo)(wo)旋(xuan)真空(kong)(kong)泵(beng)将成为(wei)适合中(zhong)国(guo)(guo)(guo)市场要求产品的(de)主(zhu)流，大(da)力(li)发展无(wu)油(you)涡(wo)(wo)旋(xuan)真空(kong)(kong)泵(beng)势在必行(xing)。研制符合中(zhong)国(guo)(guo)(guo)市场需(xu)求的(de)涡(wo)(wo)旋(xuan)类及其(qi)他(ta)无(wu)油(you)真空(kong)(kong)泵(beng)系列(lie)产品及其(qi)检(jian)测技(ji)术手段也(ye)成为(wei)中(zhong)国(guo)(guo)(guo)真空(kong)(kong)获得行(xing)业(ye)进(jin)一步发展的(de)一个契机(ji)。

    为(wei)解决(jue)我国科学研(yan)究和新材(cai)料(liao)、半(ban)导体等(deng)行业(ye)(ye)发(fa)展面临的(de)(de)技(ji)(ji)(ji)(ji)术手段存在的(de)(de)基础、共性(xing)问(wen)题(ti)，近年来已经不(bu)断有业(ye)(ye)内(nei)专家(jia)向国内(nei)介绍无(wu)(wu)(wu)(wu)油(you)(you)涡(wo)旋真(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)技(ji)(ji)(ji)(ji)术及(ji)其发(fa)展现状，国外无(wu)(wu)(wu)(wu)油(you)(you)涡(wo)旋真(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)生(sheng)产(chan)厂(chang)家(jia)与(yu)代理对(dui)中国市(shi)(shi)(shi)(shi)场(chang)的(de)(de)开(kai)(kai)发(fa)使其在中国市(shi)(shi)(shi)(shi)场(chang)的(de)(de)销(xiao)量(liang)(liang)在逐年增长(zhang)。国内(nei)真(zhen)空(kong)(kong)行业(ye)(ye)相关企业(ye)(ye)也开(kai)(kai)展了基础、应用研(yan)究及(ji)小(xiao)规模试制(zhi)(zhi)无(wu)(wu)(wu)(wu)油(you)(you)涡(wo)旋真(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)生(sheng)产(chan)等(deng)不(bu)同阶段的(de)(de)探(tan)索(suo)，只(zhi)是由于技(ji)(ji)(ji)(ji)术基础、激励机制(zhi)(zhi)、研(yan)发(fa)手段、资金投入的(de)(de)限制(zhi)(zhi)，研(yan)发(fa)工作进展不(bu)是非常快(kuai)。产(chan)品(pin)质量(liang)(liang)、稳定可靠性(xing)、以(yi)及(ji)技(ji)(ji)(ji)(ji)术推(tui)广(guang)与(yu)市(shi)(shi)(shi)(shi)场(chang)开(kai)(kai)拓规划、原(yuan)则、手段等(deng)也是问(wen)题(ti)。因(yin)此无(wu)(wu)(wu)(wu)油(you)(you)涡(wo)旋真(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)系(xi)列产(chan)品(pin)下一(yi)步(bu)产(chan)业(ye)(ye)化(hua)技(ji)(ji)(ji)(ji)术研(yan)发(fa)与(yu)市(shi)(shi)(shi)(shi)场(chang)开(kai)(kai)发(fa)是企业(ye)(ye)必须(xu)解决(jue)的(de)(de)两大(da)问(wen)题(ti)。随着研(yan)发(fa)手段、资金投入、市(shi)(shi)(shi)(shi)场(chang)开(kai)(kai)拓问(wen)题(ti)的(de)(de)解决(jue)，涡(wo)旋无(wu)(wu)(wu)(wu)油(you)(you)真(zhen)空(kong)(kong)泵(beng)将会打开(kai)(kai)市(shi)(shi)(shi)(shi)场(chang)，从而提(ti)高整个真(zhen)空(kong)(kong)获(huo)得行业(ye)(ye)的(de)(de)技(ji)(ji)(ji)(ji)术水平。成功的(de)(de)涡(wo)旋无(wu)(wu)(wu)(wu)油(you)(you)蔗农蹦系(xi)列产(chan)品(pin)研(yan)发(fa)与(yu)市(shi)(shi)(shi)(shi)场(chang)开(kai)(kai)发(fa)模式(shi)也将为(wei)我国其他清洁真(zhen)空(kong)(kong)获(huo)得设备(bei)如(ru)冷凝泵(beng)、柱塞泵(beng)、爪式(shi)泵(beng)以(yi)及(ji)隔膜泵(beng)等(deng)提(ti)