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油扩散真空泵原理
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油扩散真空泵原理
油扩散泵是利用低压、高速和定向流动的油蒸气射流抽气的真空泵。
这种泵的极限真空为10-4～10-5帕，工作压力范围为10-1～10-4帕，抽速范围为几十至十几万升/秒。
油扩散泵是获得高真空的主要设备，广泛用于真空冶炼、真空镀膜、空间模拟试验和对油污染不敏感的一些真空系统中。 油扩散泵主要由泵体、扩散喷嘴、蒸气导管、油锅、加热器、扩散器、冷却系统和喷射喷嘴等部分组成。当油扩散泵用前级泵预抽到低于1帕真空时，油锅可开始加热。沸腾时喷嘴喷出高速的蒸气流，热运动的气体分子扩散到蒸气流中，与定向运动的油蒸气分子碰撞。气体分子因此而获得动量，产生和油蒸气分子运动方向相同的定向流动。到前级，油蒸气被冷凝，释出气体分子，即被前级泵抽走而达到抽气目的。
泵油的蒸气压直接影响泵的真空性能。但油扩散泵所使用的任何泵油，都是蒸气压不同的多组分的混合物。因此，要提高油扩散泵的抽气和真空性能，泵在工作中自身还要对泵油进行分馏和净化。分馏目的是使高蒸气压组分的油不进入高真空工作喷嘴（高真空端的喷嘴）；净化目的是使高蒸气压组分的油在工作过程中不断为前级泵所抽除，使油逐渐趋于纯净。
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友情链接：基于扩散泵和射流泵原理的微小型真空泵的研究--《华东理工大学》2013年硕士论文
基于扩散泵和射流泵原理的微小型真空泵的研究
【摘要】：随着微机电系统的快速发展,对微小型真空泵的需求越来越大。目前报道的微型真空泵尚无法达到例如微型质谱等微小型仪器的所需的高真空度。
基于扩散泵与射流泵的工作原理,本文对真空泵的微小化做了探索性的研究。通过计算流体力学对真空泵的结构参数进行了优化；通过电火花加工和扩散焊等精密机械加工技术制备了不锈钢材料的小型射流式真空泵；设计了微小型真空泵的实验检测装置,以水蒸汽、扩散泵油蒸汽及氩气作为工质对小型真空泵的性能进行了测试。实验结果表明,在以氩气为工质时获得了最高9000Pa的差压。设计了单级硅基材料的微型射流泵的结构尺寸、加工工艺以及测试装置系统,为将来微型射流泵的加工与测试提供了一定的探索基础。
模拟和实验结果表明,对于微小型射流式真空泵,喷嘴出口速度随着喷嘴的渐扩角增大而增大,增幅度在渐扩角达到45°后趋缓；真空泵壁面到喷嘴距离对出口蒸汽速度场的分布有着重要的影响；工作介质对微型射流式真空泵抽气效果影响显著。
以上工作对真空泵的微小化具有重要的意义。
【关键词】：
【学位授予单位】：华东理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：TB752【目录】：
摘要5-6ABSTRACT6-7目录7-10第1章 绪论10-17 1.1 国内外微型泵与微型真空泵的研究进展10-15 1.2 本文研究内容和创新点15-17第2章 射流泵和扩散泵的工作原理17-28 2.1 射流泵工作原理17-18 2.2 扩散泵的工作原理18-19 2.3 射流泵的抽气特性计算的理论模型19-24
2.3.1 抽气模型的建立19-20
2.3.2 抽气模型的求解20-24 2.4 影响扩散泵性能的主要因素24-26
2.4.1 蒸汽喷射速度以及角度对扩散泵性能的影响25
2.4.2 真空材料对真空泵真空度的影响25-26
2.4.3 扩散泵返油问题对扩散泵性能的影响26 2.5 本章小结26-28第3章 微型真空泵的结构计算以及参数选择28-38 3.1 引言28 3.2 扩散泵的设计计算原则28 3.3 微型真空泵的设计计算28-37
3.3.1 扩散泵一级喷嘴的设计计算31-34
3.3.2 第二级与第三级扩散泵喷嘴尺寸的计算34-35
3.3.3 各级喷嘴之间距离的确定35
3.3.4 各级喷嘴导流管入口面积的设计计算35-36
3.3.5 射流泵加热器功率的计算36
3.3.6 微型真空泵的返流问题36-37 3.4 本章小结37-38第4章 微型真空泵的CFX模拟和实体制作38-50 4.1 ANSYS-CFX软件简介38-39
4.1.1 CFX软件结构38-39
4.1.2 CFX可计算的物理问题39 4.2 微型真空泵的三维建模39-40
4.2.1 微型真空泵数值模拟模型的建立40
4.2.2 网格划分、数学模型与流体物性的选择40 4.3 CFX数值模40-48
4.3.1 喷嘴处的CFX数值模拟40-44
4.3.2 微型真空泵整体结构的数值模拟44-48 4.4 微型真空泵的制造48-49
4.4.1 微型真空泵加工结构的确定与工艺讨论48-49
4.4.2 微型真空泵加工材料的选择49 4.5 本章小结49-50第5章 微型真空泵实验测试系统50-57 5.1 微型真空泵测试实验装置的搭建50-53 5.2 微型真空泵实验测试实验条件准备53-55
5.2.1 扩散泵油的选择53-54
5.2.2 真空测量仪器以及温度控制设备的选择54-55 5.3 实验操作以及实验结果分析55-56 5.4 本章小结56-57第6章 单级喷嘴微型真空泵的设计与实验设计57-63 6.1 单级喷嘴微型真空泵的设计制作57-61 6.2 实验设计61-62
6.2.1 真空盒的设计61
6.2.2 毛细管连接法兰的设计61-62
6.2.3 实验设计操作62 6.3 本章小结62-63第7章 结论与展望63-64 7.1 本文工作总结63 7.2 将来工作展望63-64参考文献64-67致谢67
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【参考文献】
中国期刊全文数据库
严宇才;张端;;[J];电子工业专用设备;2011年04期
张宇峰;张国威;刘晓为;陈伟平;王喜莲;王蔚;倪鹤南;;[J];哈尔滨工业大学学报;2007年06期
孙杰;;[J];航天标准化;2010年03期
王秀红;[J];排灌机械;2003年01期
张冬至;胡国清;;[J];压电与声光;2010年03期
王永桂;[J];有机硅材料;2004年02期
王铭朴;[J];真空技术报导;1972年02期
杨乃恒;[J];真空;1983年02期
张以忱;[J];真空;2001年06期
姜燮昌;;[J];真空;2007年02期
中国重要会议论文全文数据库
于溥;;[A];2005'全国真空冶金与表面工程学术会议论文集[C];2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库
苏奇名;刘世炳;陈涛;;[J];北京生物医学工程;2006年06期
苏波;王登伟;;[J];测试技术学报;2011年02期
陈勇华;;[J];电子机械工程;2011年03期
苏波;王登伟;;[J];功能材料与器件学报;2011年01期
冀炜邦;万金银;成华东;刘亮;;[J];光学学报;2012年07期
王晓娜;张亚军;庄俭;吴大鸣;;[J];流体机械;2010年07期
李国祥;尹衍升;张拥军;闫澄;;[J];世界海运;2013年12期
何秀华;张睿;蒋权英;;[J];排灌机械;2007年04期
何秀华;蒋权英;张睿;杨嵩;;[J];排灌机械;2007年06期
何秀华;杨嵩;邓许连;毕雨时;;[J];排灌机械;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库
刘汉旭;张铁民;;[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第一分册[C];2005年
梁文升;张世伟;张志军;徐成海;;[A];真空工程学术交流会论文集[C];2009年
张胜昌;郑梦建;楼军;;[A];第六届中国冷冻冷藏新技术、新设备研讨会论文集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库
石晶;[D];华东师范大学;2011年
李耀伍;[D];燕山大学;2011年
孙丽波;[D];燕山大学;2011年
孙全;[D];国防科学技术大学;2011年
慈朋亮;[D];华东师范大学;2011年
邱成军;[D];哈尔滨工程大学;2005年
白兰;[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2005年
李鹏;[D];吉林大学;2007年
马坤全;[D];中国科学院研究生院（理化技术研究所）;2008年
孙晓锋;[D];吉林大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库
梁建波;[D];吉林大学;2011年
戴映红;[D];浙江工业大学;2010年
石旭;[D];燕山大学;2011年
赵丹;[D];燕山大学;2011年
闵崎;[D];国防科学技术大学;2011年
张晓虎;[D];华东理工大学;2012年
金良安;[D];大连理工大学;2000年
杨朝辉;[D];西北工业大学;2004年
张永立;[D];华中科技大学;2004年
杨季玲;[D];大连理工大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库
张毅;罗元;徐晓东;;[J];半导体光电;2006年06期
朱健;[J];半导体技术;2003年01期
梅年松,黄庆安;[J];微纳电子技术;2002年12期
陈兵芽;刘莹;胡敏;李小兵;李一冰;王强;;[J];微纳电子技术;2005年12期
黄庆安;刘祖韬;李伟华;李巧萍;;[J];半导体学报;2006年09期
李旭辉;;[J];传感器与微系统;2006年05期
胡雪梅;吕俊霞;;[J];传感器与微系统;2006年12期
沈洪源;褚金奎;张段芹;罗汝林;;[J];传感器与微系统;2007年07期
李和太,李晔辰;[J];传感器世界;2002年09期
童志义;[J];电子工业专用设备;2004年01期
中国硕士学位论文全文数据库
常洪龙;[D];西北工业大学;2002年
黄严峻;[D];浙江大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库
梁爱国,刘景植,龙新平,朱劲木;[J];水泵技术;2003年01期
何培杰,龙新平,梁爱国,刘景植,陆宏圻;[J];水科学进展;2004年03期
冯毅;杜敬民;;[J];广西交通科技;1991年02期
王德茂;[J];农业机械学报;1993年04期
陆宏圻，王德茂;[J];水利学报;1994年03期
李亚峰,马学文;[J];住宅科技;1999年12期
龙新平,朱劲木;[J];武汉大学学报(工学版);2002年06期
杜春文;[J];国外油田工程;2002年01期
李同卓,郑邦民,陆宏圻,邓珊,向清江;[J];华北水利水电学院学报;2005年01期
,凌一清;[J];武汉大学学报(工学版);1965年01期
中国重要会议论文全文数据库
徐迎超;周玉磊;;[A];2008全国能源与热工学术年会论文集[C];2008年
王江萍;鲍泽富;朱端银;;[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年
汪超;张键;;[A];2009年促进中部崛起专家论坛暨第五届湖北科技论坛——装备制造产业发展论坛论文集（下）[C];2009年
刘德祥;辛沛;钱兵;柴毅;;[A];湖北省公路学会——2004年机电工程研讨会论文集[C];2004年
陆东宏;陆宏圻;;[A];2006年中国机械工程学会年会暨中国工程院机械与运载工程学部首届年会论文集[C];2006年
陆东宏;陆宏圻;;[A];安全与可靠性——2006流体机械与压力容器技术论坛论文集[C];2006年
杨慧霞;莫政宇;罗麟;;[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
许晶禹;郭军;唐驰;张军;郑之初;吴应湘;;[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
王丽晶;;[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集（四）[C];2007年
中国重要报纸全文数据库
崔怀纲　乔丽霞;[N];中国工业报;2009年
刘明辉　张会师;[N];中国石化报;2011年
陈丹;[N];科技日报;2011年
刘兴增、郭宝慧、杭屹、张桂荣;[N];中国交通报;2004年
周泽山;[N];中国矿业报;2003年
;[N];中国水利报;2002年
陈西艳;[N];北方经济时报;2009年
中国博士学位论文全文数据库
王常斌;[D];浙江大学;2004年
袁丹青;[D];江苏大学;2009年
李同卓;[D];武汉大学;2005年
张敬;[D];天津大学;2007年
杜成良;[D];西南石油大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库
栾永祝;[D];中国石油大学;2010年
蔡标华;[D];武汉大学;2005年
郭彦华;[D];清华大学;2004年
马辉运;[D];西南石油学院;2005年
单惠江;[D];中国地质大学（北京）;2008年
张林;[D];上海海事大学;2007年
乌骏;[D];江苏大学;2007年
刘剑宁;[D];上海海事大学;2007年
李忠厚;[D];中国石油大学;2008年
韩宁;[D];武汉大学;2005年
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扩散泵的结构示意图和工作原理
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扩散泵的结构示意图和工作原理
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3秒自动关闭窗口各种泵的工作原理
--& （学习资料）各种真空泵的工作原理
水环式真空泵/液环真空泵工作原理
　　水环真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为Pa，串联大气喷射器可达270~670Pa。水环泵也可用作压缩机，称为水环式压缩机，是属于低压的压缩机，其压力范围为1~2&105Pa表压力。
　　水环泵最初用作自吸水泵，而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等，水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展，水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环泵中气体压缩是等温的，故可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘、含水的气体，因此，水环泵应用日益增多。
　　在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0&为起点，那么叶轮在旋转前180&时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。
　　综上所述，水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。
GG-17玻璃三级高真空油扩散泵
GG－17玻璃膨胀系数低，能更好地耐受很高的温度差变，故该泵比同型泵能受得起高温而且使用寿命也更长。该泵适用于电子工业，如电子管。显象管。X光管，以及半导体单晶硅的冶炼提纯，高沸点的油脂蒸馏提纯分离，日光灯，保温瓶高真空排气的仪器。
先由转动真空泵把系统抽到10-２Pa扩散泵油被加热沸腾,以高速从喷出的油蒸汽流不断将系统内气体分子带到泵的侧臂弯管球泡处集结,待气体密度达到机械真空泵的工作范围而被抽出,从而逐渐获得高真空.
罗茨泵的工作原理：
　　罗茨泵在泵腔内，有二个&8&字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上，由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。在转子之间，转子与泵壳内壁之间，保持有一定的间隙，可以实现高转速运行。由于罗茨泵是一种无内压缩的真空泵，通常压缩比很低，故高、中真空泵需要前级泵。罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外，还取决于前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度，可将罗茨泵串联使用。
　　罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内，再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态，所以，在泵腔内气体没有压缩和膨胀。 但当转子顶部转过排气口边缘，v0空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则有一部分气体返冲到空间v0中去，使气体压强突然增高。当转子继续转动时，气体排出泵外。
旋片式真空泵工作原理
　　旋片式真空泵（简称旋片泵）是一种油封式机械真空泵。其工作压强范围为.33&10-2（Pa）属于低真空泵。它可以单独使用，也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。它已广泛地应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油及医药等生产和科研部门。
　　旋片泵可以抽除密封容器中的干燥气体，若附有气镇装置，还可以抽除一定量的可凝性气体。但它不适于抽除含氧过高的，对金属有腐蚀性的、对泵油会起化学反应以及含有颗粒尘埃的气体。
　　旋片泵是真空技术中最基本的真空获得设备之一。旋片泵多为中小型泵。旋片泵有单级和双级两种。所谓双级，就是在结构上将两个单级泵串联起来。一般多做成双级的，以获得较高的真空度。 旋片泵的抽速与入口压强的关系规定如下：在入口压强为1333Pa、1.33Pa和1.33&10-1（Pa）下，其抽速值分别不得低于泵的名义抽速的95%、50%和20%。 　 　
　　旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子，转子外圆与泵腔内表面相切（二者有很小的间隙），转子槽内装有带弹簧的二个旋片。旋转时，靠离心力和弹簧的张力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触，转子旋转带动旋片沿泵腔内壁滑动。
　　两个旋片把转子、泵腔和两个端盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分，当转子按箭头方向旋转时，与吸气口相通的空间A 的容积是逐渐增大的，正处于吸气过程。而与排气口相通的空间C的容积是逐渐缩小的，正处于排气过程。居中的空间B的容积也是逐渐减小的，正处于压缩过程。由于空间A的容积是逐渐增大（即膨胀），气体压强降低，泵的入口处外部气体压强大于空间A内的压强，因此将气体吸入。当空间A与吸气口隔绝时，即转至空间B的位置，气体开始被压缩，容积逐渐缩小，最后与排气口相通。当被压缩气体超过排气压强时，排气阀被压缩气体推开，气体穿过油箱内的油层排至大气中。由泵的连续运转，达到连续抽气的目的。如果排出的气体通过气道而转入另一级（低真空级），由低真空级抽走，再经低真空级压缩后排至大气中，即组成了双级泵。这时总的压缩比由两级来负担，因而提高了极限真空度。
何为&法兰&？
管路连接的地方用的接口
法兰是英文Flange的译音。是指在管道的一端焊接或其它方式装上一个盘子，这个盘子上一般有均匀的周向孔用来装螺栓，从而压紧在两法兰间的密封垫形成压力/真空管道密封。
为什么Flange被翻译成法兰而不是弗兰吉，可能是上海人的洋汀浜英语所致。比如Table被叫做推把，Half被叫做哈夫，都是上海早年工人的杰作。上海二三十年代工人大字不识一个可能将机械化工设备上的零件叫得七七八八。
真空上法兰非常重要，如CF(ConFlat)法兰QF法兰，ISO法兰，ASA法兰等等。
真空泵的创新设计{转摘}
容积泵类机械演化谱系的编制与真空泵的创新设计
Draw up the &Evolution Pedigree Of Positive
Displacement Pump Machine and Creative design of Vacuum pumps
借鉴生物学的研究方法，作者剖析和综合了大量过去和现在的泵类机构和机械，进而认。为它们相互间不是孤立的，因为它们是人们在功能要求的激励下通过演化形成的，因此它们之间必然存在一种亲缘演化关系，据此作者梳理出&螺旋演化&、&进动演化&和&涡旋演化&和&差动演化&等演化脉络，在编纂过程中发现了一些演化规律以及依托演化谱系和演化规律进行的一些真空泵类机械的创新设计。
&&& After a synthetical analysis of the collected pump mechanisms and machines, the author believes that, m biological studying, giraffe has evoleved from original deer, man has evolved from ape, similar to this, all kinds of pump mechanisms and machines are not isolated, they are related to each other, some mechanisms are usually evolved from other mechanisms under the stimulation of machinery function demanded by people. thus there must be a genetic evolution relarionship among them according to this, the author put forward the venation of screw evolution, precession evolution and scroll evolution, and draw up the evolution pedigree.
&& In the paper, the author introduces some evolution law found in the process of drawing up the evolution pedigree and some crative design of vacuum pumps based on the evolution pedigree.
关键词真空泵、演化、谱系、创新、
一、泵类机械演化谱系的梳理与编制
&&& 能产生周期变化容腔的容积泵类机械可以设计成真空泵、内燃机、压气机、容积泵及气动、液动动力机械。这类容积泵类机械量大面广对人类经济活动有很大的影响，一百多年来，人们对它的发展和培育投入大量的人力和物力，曾经出现过上千种机械和方案，制成了不少样机，有些如三角活塞的Wankel内燃机与余摆线式真空泵、定片式真空泵和一些专利型的转子泵与压气机以及真空泵还在一定时期里成为流行商品。但它们的大多数在&物竟天择，适者生存&的法则下被淘汰或消失、成为供人们研究的&标本&和&化石&。然而依据认识论&&只有了解过去，才能理解现在：只有把握过去和深刻理解现在，才能更好地预测与走向未来，它们是&&笔前人为后来的创新设计积累起来的财富。对此人们往往还没有充分的认识。在机械行业里，对于那些历史的、过去的、陈旧的，人们往往把它们看作在发展进程中或求新过程里被淘汰和被遗弃的。然而从进化的角度，站在纵观历史的高度来分析和综合，它们恰恰是创新的基础。因为它们当年也曾是&崭新&的，所谓&旧&是相对的，&新&和&旧&只是所处的历史时间区段不同，从时间的连续性来看，&旧&是奠定&新&的基础，这和众所周知&586&电脑来自于&486&、&486&又是由&386&&286&等发展过来的相似。
&&& 此外作者还认为在整理历史赋予我们的遗产方面，可以类比和借鉴生物学的一些研究方法和规律．因为在构成自然界的物质世界里，机械不是自然物，而是人工物之一。是人类赤手空拳和自然界斗争中为满足自身某些功能要求而制造出来的。因此广义地可视为人的器官的延伸。例如筷子是人手的延伸，自行车是人腿的延伸，电子计算机是人脑的延伸，真空泵是人类无法从自然界中获得真空而设计制造出来的。包括人在内，生物发展和进化的特点是一代接着一代，由原始到现代，由低级到高级，由简单到复杂，这其中既有遗传和继承，更有变异和创新。任何机械作为人工物之一，它的发展是在人的功能要求的激励下进行的，它的发展紧贴着人类的发展，因此必然和生物在自然界中所进行的&物竟天择，适者生存&的进化相似．
&& 受十九世纪达尔文乘贝格尔号巡洋舰周游世界后，总结所采集丰富的生物学资料提出&进化论&的启发，作者采集了一批存在于专利和资料档案里的泵类机构和机械，在对它们进行剖析和综合后认为：和生物学研究原始鹿演化为长颈鹿，矮小的四趾像狗一样的原始马演化为高大偶蹄的现代马，蝌蚪生长成青蛙类似，各种泵类机构和机械相互间并不是孤立的，一蹴而成的。它们往往是由基本的、原始的、简单的、低级的、相近的或相似的机构或机械在功能要求的激励下通过演变逐步进化而得。因此它们之间必然存在着一种&亲缘&演化关系，如果我们找出这种关系并梳理出演化脉络，将不仅能避免创新过程中经常出现和前人已做过的探索的无效重复，而且能指导创新构思的萌生，因为每一条演化脉络都能提炼出已经发生的演化过程中所包含的对进一步演化有引导和启示作用的演化规律，而且脉络的尽头往往就是创新的始点，据此作者梳理出典型的基本机构一曲柄摇杆机构演变成单螺杆泵和螺旋液环泵以及涡旋泵、半球摇摆转子泵、差动泵等容积泵的演化脉络。[1]
二、曲柄摇杆机构进化成单螺杆泵的演化脉络
&&& &&四杆机构和Moineau泵的亲缘关系
&&& 单螺杆泵是一种适用于泵送粘稠流体的变容式泵，它能形成容积不断变大的密封容腔来吸入流体，接着又不断缩小容腔排液，尤其是它不用进排阀来控制吸排，而且还具有足够大的单体容腔和顺畅的流道以适应粘稠流体的流动，当然也应该研究它是否可能用作真空泵，为此可对其演化历程进行剖析与梳理。
&&& 由图H可见，此泵结构的主要密封偶件是一断面为正圆形的偏心螺杆(转子)1；和一个断面由两条直线和两个半圆弧组成长形孔的双头螺旋空腔的定子2；主轴3通过具有一对万向连轴节的驱动轴4偏心地驱动偏心螺杆1。当转子转动时，左端开始形成逐渐增大的容腔。转子旋转两圈后吸满流体，形成一个形态为二个导程长，两头小中间大的螺旋状闭合容腔，闭合容腔沿轴向推移，最终在右端消失，从而形成泵对流体的&吸&与&排&。这是一种功能原理较深奥、结构却异常简单的机械。然而以&进化&角度分析它的创新历程，它实质上是从典型四杆机构进化来的。
&&& 众所周知，欲构思出一种变容式机构，原则上只是把机构里一对有周期性相对运动的构件进行密封形成周期变化的闭合容腔，便可据此设计出一种变容式泵类机械。
&&& 四杆机构(曲柄摇杆)是典型的，基本的原型机构(相当于生物中原始的单细胞生物)，利用其曲柄，连杆或摆杆中任一构件的运动都可构思山各种变容机械。图A是利用摆杆的周期摆动设计成的摆式泵。这种构形的主要缺陷是摆动的密封构件有较多不利的几何因素，
&&& 尤其是不易设计出良好的密封环节，然而密封是真空系统极为至关重要的要素，因而不易得到高的真空指标。
&&& 机构尺度的变化往往给机构的特性带来质的改变，如果摆杆：长度增大到无限，C点的轨迹将是直线，就构成典型的往复泵(图B)，它由于优良的综合密封性能和传力特性而得到极为广泛的应用，除了汽车拖拉机等活塞式内燃机外还有活塞式压气机和活塞式水泵。往复式真空泵是一种很结实、可靠、耐用的泵，但它笨重、以及余隙容积太大，只能在环境条件恶劣的粗真空范畴里得到应用。
&&& 简化结构是设计师永恒的追求，为此曾经有过用具有滚滑运动副的T形连杆来省略活塞的构思(图C)，显然滚滑副上密封环节恶劣的性能是构形被淘汰成为&化石&的主要原因。
&&& 缩短连杆是使构形紧凑的一种方法，当连杆和曲柄演变成一样长(图D)，构形将更紧凑，而且再次产生质的变化，往复冲程将是曲柄半径r的四倍，这种构形，状似紧凑，实则复杂，也不易得到广泛应用。
&&& 图E是图C和图D的综合。即连杆采用圆形结构。然而由此又引发出中死点问题，即在冲程中点，曲柄和连杆重合。机构的运动将是不确定的。一般可用两相同机构交叉叠合(图F)或增加一对传动比为1：2的行星齿轮传动作为虚约束的&卡当机构&(图G)来解决。
&&& 进一步，如果创新构思受到螺旋状构形的激化，就演变成单螺杆泵(图H)[2][3][4]。即图E的构形不再是有级的叠合，而是把无穷多个图E构形沿轴向螺旋状叠合。圆截面的连杆随沿轴向演变成偏心螺杆，曲轴演化成偏心驱动的带一对万向节的驱动轴。
&&& 螺旋演化是这条进化脉络的一个关键进程。单螺杆泵从另一个视角作剖析，它同时可看作受到另一条螺旋泵类机构演化脉络的激发而形成的。
&&& 在力学的发展历史中斜面是平面纯直线运动的发展，因为它是两相互垂直运动的复合。把斜面演变在圆柱上就成为螺旋。利用一根螺旋使物体产生运动的工作可追溯到阿基米得年代，那时就有了用一根旋转螺旋依靠摩擦来运送物料的机具(图a)，它一直沿用至今。此外还可依靠振动使螺旋运送物料(图d)。但它们都没有周期变化的闭合容腔，因而不是泵。要形成容积泵的功能，必须有二个以上的有相对运动的构件来产生变化的闭合容腔。
&&& 图b是一种原始螺旋泵的构形，它显示了用一根齿条填塞螺旋相应凹陷部分来泵送流体。但是它不可能用来作容积泵因为周期性的吸排要求螺旋周期正反转，而且还必须设置进排阀。为能连续周期地泵送流体，出现了一对螺旋相互填塞的双螺杆泵(图c)。
&&& 如果连续填塞构件的转动轴线和螺旋轴线垂直就出现蜗轮蜗杆式单螺杆泵(图d)。双螺杆泵和单螺杆泵近年来应用起来越广，发展越来越大。
&&& 填塞构件可以是定轴转动，显然也可考虑用行星式的填塞构件。图e是一种&行星螺杆泵&。螺杆是由1：2的行星齿轮带动作行星运动，并填塞双头螺母的螺旋凹陷。此外增添了用来填塞内螺孔剩余空间并偏心驱动螺杆的构件。显然由于结构过于复杂以及密封环节不易处理，没有能设计成一台有实用价值的泵，但它却是激发出Momeau泵构思的基础。对它的结构分析可见，由于螺杆和螺母的凹陷已经相互填塞，运动方面也必然相互制约，因而额外填塞构件可以取掉。至于偏心驱动，可采用带万向节的驱动轴。当得出这二种分析并将其综合之时就是Momeau泵诞生之日。
&&& 如果对1：2行星机构中行星齿轮分度圆上任一点(图G中C点)的运动轨迹是直线的特性比较熟悉，进一步利用C点的往复直线运动特性组成图G里点划线所示的往复泵，由此构型和图e的构形组合起来演变出Moineau泵的构思灵感的出现就更顺理成章了。
&&& 在Moineau泵大量推广后，陆续又演绎出一些新的构型。
&&& 当它在深井(数百米深)工作时，由于动力由地面通过细长杆传到井下(图1)，数百米长细长杆的弹性变形使两端的万向联轴节显得没有必要而被省略。
&&& 由图I引发了油气混输泵(图J)采用这种偏心直联的设计。这种泵由于气体的可压缩性，多级压缩的螺杆采用了截面渐缩的锥体，在锥顶的末级的截面上偏心已经很小，再把驱动轴的两端布置在泵的总长的两个端点上，足够柔度的驱动轴也可省去万向联轴节。
&&& 如果在采用柔性构件就可使螺杆偏心直联的启示下，进一步应用机构学中机架和连架杆的运动可以互换的演化原理，可以得到一种排出管为柔性构件(波纹弹性管)，偏心螺杆作定轴转动，被弹性元件支持的定子作平面运动的构形(图K)。
&&& 1：2不是齿轮副传动比的唯一可选值，卡当机构中的齿轮付显然还可以是3：4、5：6、9：10等。由此派生出图L所示的各种多头螺杆和多头螺孔共轭形成单螺杆泵的变异结构。它们无论在总体形态还是截面上的形态已和原型机构没有相似的地方，但它们的确是四杆机构的远亲，四杆机构还有&进动演化&&涡旋演化&&差动演化&演化出各种各样的容积泵，限于篇幅本文只能初步阐述一条简单的演化脉络。
三、单蠕杆泵在真空泵领域的创新延伸
&&& &&半螺杆真空泵的研发
& &&当今容积泵类机械已经发展和进入到空间三维时代11l。人们在二维平面范畴里已经很难创新出新的泵的构型。然而在三维里还有很大的创新空间，多年来我们以演化谱系为依托沿着四杆机构演化成单螺杆泵的演化脉络创新出诸如螺旋液环泵、固液螺旋泵、螺旋叶片泵及双容腔螺旋泵等多种新结构螺旋泵，并做了十多种样机，但都没达到理想境地，在对我们自己已完成的研发工作进行剖析和反思后，我们认为众多螺旋型的新结构中都没有摆脱常规螺旋的概念，即螺旋元件不是左旋，就是右旋：螺旋的导程都必然是一个导程以上：要增加排量必然要增长导程，因此螺旋泵的形态必然是细长的。然而排量和导程是线性关系，和螺旋的外径则是平方关系。换言之，从简巧、紧凑角度，增大外径优于加长导程。能否设计一种&短、粗&型的螺旋泵?从&细长&和&粗短&以及&左旋&和&右旋&、&一个&导程和&小于一个&导程，这一批矛盾的差异词己预示了这里存在可探索的创新空间。从演化谱系的图b来看，这是一般介绍螺旋泵的书刊常用的示意图。它实质上不可能成为一个实用的泵，然而如果抛弃螺旋非&右&即&左&，以及完整的螺旋必须是一个以上导程的概念，我们创新出一种半螺杆泵●即由半个左螺旋和半个右螺旋合成为一个自我闭合的组合螺旋&，这个&组合螺旋&只有半个导程解决了使图b结构连续不断的吸排必须使螺杆周期性正反转的问题，因为半个左螺旋和半个右螺旋的&组合螺旋&的一周转动就可使得齿形填塞构件不断的作冲
程只有半个导程的往复运动并且不用进排阀就可，形成连续吸排功能。图⑧所示就是我们目前正在研发，极有前途的半螺杆真空泵，它是我们长期进行螺旋型真空泵研发的结晶。从演化角度看，它和往复式真空泵是同宗，都源于四杆机构。
& 1、亲缘关系是客观的历史和现状的逻辑处理
&&& 机械演化和进化的概念借鉴于生物学，然而人工物的生命现象并不等同于生物的繁衍。在梳理演化脉络过程中，在对一些环节的处理时，相同的主题，不同的视角，往往可得出多种的结果。换言之，它们的解并不是唯一的。脉络的延伸过程可以出现分叉或两条平行脉络汇合，因此演化脉络的梳理只是我们对机械发展的客观现实进行纵向的逻辑处理，脉络中的亲缘关系是指：以机械基本的功能要求(例如周期、变容)作为研究的主题，对哪些在各种性能要求&(例如优良的密封或高的寿命简巧紧凑的结构等)的激励下产生的各种各样的机构和机械，在机械自身固有特性的框架里综合分析出它们之间的内在关系。一代一代的演化历程中&代&的排列也并不完全是时间序列、它们并不是&亲子辨认&那种严密确切的血统关系。然而只要分析和综合是合理的，梳理出来的脉络和纂编出来的谱系就是有意义的有用的。因为这些工作的核心目的是&温故、知今、进而创新&是为了推进机械创新的进程：
& 2、演化脉络中的远亲
&&& 任何一种机构和机器的产生都有或长或短的演化历程。新的一代在旧的基础上产生，更新的一代又必然源于原来新的一代。因此&新陈代谢&式的机械进化是一种普遍的规律，不断地创新是它们永恒的主题，这个思想已或多或少被人们所接受。但人们往往把认识局限于相邻几代的演化，看不到它们与相隔较远的代间的内在亲缘关系，因此会象寿命只有一天的观察者所看到的蝌蚪和青蛙那样：他会认为前者只是用尾来游泳的生物，而后者则是用四肢蹦跳的另外一种生物。这种局部片面的认识既妨碍人们进一步对机械作纵向全面深入的了解，而且不利于对机械创新机理的探索，也妨碍创新构思的萌发和形成。
&&& 一种新的构形创新设计出来后，还存在大量细致的结构设计、工艺设计和材料问题。三年前我们已进行过多轮半螺杆真空泵样机的研发工作，到目前才基本上完成产品试制的全过程。此外我们还认为根据&进化&理论，一种新产品创新成功之日就是另一种更新产品开始创新历程之时，目前我们正马不停蹄地进行后继的创新设计工作。
目前国内外做真空设备厂商的情况
象国内做的比较好的好像有兰州真空，上海曙光
国外有德国莱宝，意大利伽利略等
国外真空设备厂家，特别是欧美真空厂家一般都比较专业，比如
德国莱宝真空：& 机械泵，干泵，分子泵和冷泵。
德国莱宝光学： 磁控和蒸发镀膜机。
德国普旭：& 干泵，分子泵
德国Pfeifer: 干泵，分子泵，检漏仪。
英国BOC爱德华： 干泵，分子泵，检漏仪。
法国阿尔卡特： 干泵，分子泵，检漏仪。
美国CTI:& 冷泵。
美国亚利安： 干泵，分子泵，检漏仪
美国AE:& 溅射电源美国MKS和Inficon：& 真空计，流量计和M
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