[01679788]变螺距内压缩高效螺杆真空泵的研发

干式螺杆真空泵是一种真空获得设备，其工作腔无摩擦、无油，不会造成过流介质污染，真空度高，广泛应用于医药化工、石油化工、空间模拟等行业，特别是在医药化工中的原料药、中间体等物料蒸馏蒸发工艺处理及溶剂回收中大量使用。德国等发达国家以生产低功耗、宽工作压力、高附加值的变螺距螺杆真空泵为主，其核心部件双螺杆都有各自独有的专利技术。因为没有掌握变螺距螺杆真空泵的工作压力、抽气速率、功耗等工作参数与螺杆设计参数之间的计算模型，无法设计出高性能螺杆，国内以仿制为主，面临被指控侵权的危险，产品存在工作压力范围窄、中高工作压力区抽气速率低且功耗高等问题。为此，项目设计了严格密封端面型线，发明了非线性渐进变化的变螺距螺杆及侧盖自由排气结构、螺杆内冷却结构，解决了工作参数与螺杆设计之间的计算难题；研发的螺杆真空泵，不仅规避了国外专利技术，具有低功耗、宽工作压力、高抽气速率的工作特性，而且抽气速率和功耗优于国外产品。 项目研发解决了下列关键技术问题并取得了创新：1)针对成对螺杆的泄漏问题，设计了由渐开线、过渡圆弧摆线等曲线组成的严格密封螺杆端面型线，减少了气体返流，提高了抽气效率。2)针对宽工作压力和功率损耗间的矛盾，通过控制压缩比和优化螺杆螺距，发明了非线性渐进变化的变螺距内压缩螺杆和侧盖自由排气结构，具有低功耗、宽工作压力的工作特性；同时提出了变螺距螺杆立铣加工技术，用标准圆柱立铣刀即可完成螺杆所有螺旋面的精加工，提高了螺杆加工精度和效率。3)基于实际介质和产品的运行可靠性，设计了一种螺杆内冷却装置，降低了密封件、轴承和螺杆的温升，选用特殊防腐材质和涂层，显著提高了泵可靠性。 项目已获发明专利5项，在《真空科学与技术学报》等期刊发表论文5篇。项目研发的产品，极限压力、工作压力范围、抽气速率、功耗等关键技术指标达到了国际最先进同类产品(如德国Pfeiffer Vacuum)，全工作压力区抽气速率高，1500Pa以上的中高工作压力区抽气速率和功耗都优于国外同类产品，售价仅为同类进口产品的1/3。经专家鉴定，项目技术水平处国际先进；经查新，关键技术国内外未见报道；经用户使用后认为，性能稳定，能耗低，完全满足生产要求；已推广应用至浙江九洲药业有限公司、江苏艾科维科技有限公司、山东新和成药业有限公司等用户。项目产品2016-2018年度实现新增销售9037万元、新增利润1384万元，市场前景广阔。