多腔涡旋真空干泵的抽气理论与结构分析

全球半导体、薄膜等新兴行业的生产制造要求对真空泵的结构设计和优化提出了新的要求与挑战。以高度集成、高效节能、简洁紧凑为代表的创新设计理念取代传统设计要求,是目前真空干泵产品设计的主要趋势。本文提出了一种以多腔式涡旋结构为代表的新型结构,与传统涡旋真空泵结构不同,通过多涡旋的集成创新设计,得到多腔涡旋优化结构,具有高集成性和紧凑性的特点。论文以并联式涡旋盘结构展开讨论,基于涡旋啮合原理,分别建立了各涡旋转子的型线方程,通过分析抽气理论数学模型,对比了相同尺寸下,新型多腔结构与传统单腔结构的抽速、热变形、气体载荷分布等性能参数。以四腔结构为例,计算和分析结果表明,并联式新型多腔涡旋结构在提高抽速和获得均匀的气体载荷分布方面有明显的优势,在相同的外形参数下,抽速提高了48.95%,密封线长度减小了41.62%,且在相同的进排气口压强下,四腔涡旋盘最大变形量仅为单腔结构的51.22%。