渦旋真空泵的設計、工藝的技術問題
1、渦旋真空泵的結構設計
為了實現(xiàn)渦旋泵能夠有效工作的目的，必須使渦旋型線在各個真空氣腔良好嚙合，從而克服由于真空腔壓差大等復雜因素導致的渦旋壁受力情況惡化、熱變形、排氣腔一部分高壓氣體滯留和真空泵效率降低等。所以要保證渦旋型線之間的精確包容與嚙合，控制工作介質的泄漏，達到抽氣目的。這是渦旋泵結構設計的重要依據(jù)。
2、渦旋真空泵的密封
作為一種干式真空泵，無油泵是能在大氣壓力至5 Pa 的壓力范圍內工作，創(chuàng)造無油清潔真空環(huán)境的真空泵。在泵的抽氣流道中，無須使用任何油類和密封液體作為介質，依靠動、靜渦旋盤相對轉動形成吸氣腔和壓縮腔將被抽氣體排出，連續(xù)完成吸氣、壓縮和排氣過程。因此，如何防止泄漏解決密封的問題尤為突出。
渦旋泵的密封主要包括軸向嚙合間隙的徑向密封，即齒頂密封，和徑向嚙合間隙的切向密封，即齒側密封。
圖3 齒頂密封件
齒頂密封采用頂部密封件來解決。動盤（轉子）與靜盤（定子）的齒頂面上開設漸開線螺旋槽。在螺旋槽內嵌入特種材料的密封條，密封條相對渦旋盤做圓周向滑動，由于是無油運轉，要求密封件耐磨、耐高溫、具有一定的蠕變性能，其材質、尺寸、位置對泵的成功長期運轉是至關重要的。齒側密封即氣腔之間的密封和與大氣隔絕的密封，通常齒側密封被認為是決定渦旋泵抽氣性能的主要因素之一，對于齒側密封, 常通過修正渦圈壁厚,選擇最佳運行間隙,使泵在達到工作溫度時嚙合間隙最小, 以此達到密封的目的，它也是保證泵的極限真空度的必要條件。由于動、靜渦旋盤工作時會產(chǎn)生熱變形，而且變形量不同，其最小轉動間隙會隨工況而變化,間隙過大，會導致極限真空度難以達到，間隙過小，渦旋盤之間會發(fā)生摩擦甚至咬合，導致溫度急劇上升，破壞渦旋盤壁面，導致泵的咬死失效, 所以間隙大小的確定對設計者是一個挑戰(zhàn)。
圖4 齒側間隙密封
齒頂密封和齒側密封是渦旋泵性能的保證。尤其是對泵的極限真空具有決定性的作用。極限真空度的指標對渦旋泵的性能影響至關重要，對于渦旋泵來說是很難把握及達到的指標。主要是渦旋盤副的嚙合間隙很難掌控，它是由渦旋盤的線形、材質、溫升、表面處理等諸多因素構成的。它也是要求設計人員與工藝人員共同完成的關鍵工作。
3、渦旋真空泵的工藝性
渦旋泵動盤和靜盤的嚙合是泵的技術核心，其材料要保證在高速相對運動條件下能夠耐高溫，耐磨損和自潤滑，并且要有良好的加工性。渦旋盤副的加工精度和效率也是一個很重要的部分，要求用數(shù)控專用機床，一次裝卡加工完成，保證線形和精度。由于渦旋盤副的特殊運動關系，材料要經(jīng)過適當?shù)谋砻嫣幚�，以達到耐高溫，耐磨損和自潤滑。
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