专利名称：：真空泵的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种干式真空泵。
背景技术：
：干式真空泵广泛地应用于多种工业工艺从而为制造产品提供清洁和/或低压环境。这些应用包括制药、半导体和平板制造工业。这样的泵包括大体上干燥的(或无油的)泵送机构，但是通常也包括一些部件，例如轴承和传动齿轮，以驱动泵送机构，所述部件需要进行润滑以使其有效。干式泵的实例包括罗茨泵、Northey泵(或"爪型"泵)、螺杆泵和涡旋泵。包括罗茨泵和/或Northey泵转子部件的干式泵通常为包括定子部件的多级正排量泵，所述定子部件限定了多个增压室，每个所述增压室罩住相应的一对互相啮合的转子部件。转子部件位于对转轴上，且可能在每个室中具有相同类型的型面或型面在室与室之间可能产生变化。铸铁件长期以来已被用于制造干式真空泵的定子部件和转子部件。然而，在半导体工业中，越来越多地使用高流速的相对腐蚀性的气体，例如氯、三氯化硼、溴化氢、氟和三氟化氯，会导致产生严重的腐蚀，且因此导致铸铁定子部件和转子部件的使用寿命相对较短。除了与更换泵或腐蚀的部件和因此导致的工艺停机相关的花费之外，这种腐蚀可导致设备失效、工艺气体的泄漏和可能的工艺污染。就这方面而言，通过在暴露于腐蚀性气体中的部件表面上形成树脂或含氟聚合物或聚酰亚胺材料的聚合物涂层来被动地保护这些部件是已公知的。这些涂层具有随时间产生劣化的趋势，其结果导致涂层剥离或脱落，从而使得下面的铸铁件暴露于腐蚀性气体中。另一种可选方式是由富镍铸铁，例如延性耐蚀高镍铸铁，或具有优良耐蚀性的不锈钢，来形成这些部件。然而，耐蚀高镍铸铁和不锈钢成本相对较高且难于进行机加工，且所以不能提供成本有效的可选方案以用于制造转子部件和定子部件。
发明内容本发明提供一种包括定子部件和至少一个转子部件的干式真空泵，其中所述定子部件和/或所述至少一个转子部件由奥贝球铁制成。所述定子部件可罩住适合在定子部件内对向旋转的第一和第二互相啮合的转子部件。尽管所述转子部件根据需要可具有Northey型面或螺杆型面，但是在该优选实施例中，所述转子部件具有罗茨型面。所述泵可以多级泵的形式存在，其中所述定子部件限定了串联布置的多个相互连接的增压室且每个所述增压室罩住相应的由奥贝球铁形成的转子部件。所述互相啮合的转子部件可位于相应的轴上，且该泵包括用于将转矩从一个轴传送至另一个轴的齿轮组件，且齿轮组件中的至少一个齿轮优选由奥贝球铁(ADI)形成。另一种可选方式是，所述泵可以涡旋泵的形式存在，其中所述定子部件包括具有端板的固定涡旋构件，所述端板带有从端板上延伸出来的第一螺线缠绕件，且所述至少一个转子部件包括具有端板的轨道涡旋构件，所述端板带有从所述端板上延伸出来的与所述第一螺线缠绕件互相喷合的第二螺线缠绕件。所述涡旋构件中的每个涡旋构件优选由奥贝球铁形成。所述奥贝球铁优选具有至少90%的石墨球化率(graphitenodularity)。所述奥贝球铁优选具有针状铁素体和碳稳定化奥氏体的基体。所述奥贝球铁优选包括以下材料中的一种或多种材料质量百分含量在3.4%至3.5°/范围内的碳、质量百分含量在2%至2.3%范围内的硅、质量百分含量在0.075%至0.15%范围内的锰、质量百分含量在3.4%至3.5%范围内的钼、质量百分含量在1.2%至1.4%范围内的镍和质量百分含量在0.75°/至0.95%范围内的铜。下面将仅通过实例并结合以下附图描述本发明的优选特征，其中图1是通过多级干式真空泵的剖面图；和图2是沿图1中的线A-A截取的视图。具体实施例方式5参见图1和图2，多级干式真空泵10包括优选由奥贝球铁(ADI)制成的定子部件12，所述定子部件具有限定出多个增压室14、16、18、20、22的一系列壁部。用于将被泵送的气体输送至入口增压室14的入口导管24和用于从排出增压室22中排出被泵送的气体的排出导管26也是在定子12中形成的。形成于定子12中的周向通路28、30、32和34将增压室14、16、18、20、22串联连接在一起。定子12罩住第一轴36和与第一轴间隔开且平行于第一轴的第二轴38。用于支承轴36、38的轴承40被设置在定子12的端板42、44中。轴36中的一个轴被连接至驱动马达46，所述轴借助于定时齿轮47被联接在一起从而使得在使用中轴36、38以相同的速度但沿相反的方向进行旋转，如图2中的箭头48和50所示。被附接到泵10的侧部上的齿轮箱52包含用于润滑定时齿轮47的油54。定时齿轮47可由奥贝球铁制成。在每个增压室内，轴36、38支承相应的转子部件56、58，所述转子部件也可由奥贝球铁制成。尽管罗茨和Northey型型面的混合体可被设置在泵10内，但是在本实施例中，每个增压室内的转子56、58具有罗茨型型面。转子56、58相对于定子12的内表面位于每个增压室内，以使得转子56、58可以本质上已公知的互相啮合的方式运作。使用中，气体通过入口导管24被推入泵10内且进入入口增压室14内。气体被位于入口增压室14内的转子56、58压缩，并通过通道28被供给进入下一个增压室16内。被供给进入增压室16内的气体相似地被其中的转子56、58压缩，且通过通道30被供给至下一个增压室18。相似的气体压缩发生在增压室18、20和22中，且被泵送的气体最终通过排出导管26从泵10中被排出。使用奥贝球铁(ADI)制造泵10的定子部件12和/或转子部件56、58使得泵IO特别适于泵送腐蚀性气体，例如氯、三氯化硼、溴化氢、氟和三氟化氯。相比于目前通常比奥贝球铁昂贵约4至5倍的耐蚀高镍材料，奥贝球铁具有优良的硬度、更高的比强度比和相当的&腐蚀敏感性。这可以使得定子和转子部件以及定时齿轮能够具有相对较高的耐磨性和耐腐蚀性，且在性能相当或改进的情况下降低了部件的重量和成本。作为一个实例，用于制造定子部件12和/或转子部件56，58和/6或定时齿轮47的奥贝球铁(ADI)可包括如下成分(质量百分比)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>奥贝球铁优选具有至少90%的石墨球化率，且优选具有在150至300/mm2范围内的球状夹杂物数。奥贝球铁优选具有针状铁素体和碳稳定化奥氏体的主要基体，且基本上不含碳化物、夹杂物或孔隙。奥贝球铁的这些特点使得该材料符合半导体加工设备的性能要求、在高温下尤其是对足够的摩擦学性质和机械性质的要求以及对耐蚀性的要求。权利要求1、一种包括定子部件和至少一个转子部件的干式真空泵，其中所述定子部件和/或所述至少一个转子部件由奥贝球铁制成。2、根据权利要求1所述的泵，其中所述至少一个转子部件具有螺杆型面、罗茨型面或Northey型面中的一种。3、根据权利要求2所述的泵，包括适合在所述定子部件内对向旋转的第一和第二互相啮合的转子部件。4、根据权利要求3所述的泵，所述泵以多级干式真空泵的形式存在，其中所述定子部件限定了串联布置的多个相互连接的增压室且每个所述增压室罩住相应的一对转子部件，每个所述转子部件由奥贝球铁制成。5、根据权利要求3或4所述的泵，其中所述互相啮合的转子部件位于相应的轴上，所述泵包括用于将转矩从一个轴传送至另一个轴的齿轮组件，所述齿轮组件中的至少一个齿轮由奥贝球铁形成。6、根据权利要求l所述的泵，所述泵以涡旋泵的形式存在，其中所述定子部件包括具有端板的固定涡旋构件，所述端板带有从端板上延伸出来的第一螺线缠绕件，且所述至少一个转子部件包括具有端板的轨道涡旋构件，所述端板带有从所述端板上延伸出来的与所述第一螺线缠绕件互相啮合的第二螺线缠绕件。7、根据前述权利要求中任一项所述的泵，其中所述奥贝球铁具有至少90%的石墨球化率。8、根据前述权利要求中任一项所述的泵，其中所述奥贝球铁具有针状铁素体和碳稳定化奥氏体的基体。9、根据前述权利要求中任一项所述的泵，其中所述奥贝球铁包括质量百分含量在3.4%至3.5%范围内的碳。10、根据前述权利要求中任一项所述的泵，其中所述奥贝球铁包括质量百分含量在2%至2.3%范围内的硅。11、根据前述权利要求中任一项所述的泵，其中所述奥贝球铁包括质量百分含量在0.075%至0.15%范围内的锰。12、根据前述权利要求中任一项所述的泵，其中所述奥贝球铁包括质量百分含量在3.4%至3.5%范围内的钼。13、根据前述权利要求中任一项所述的泵，其中所述奥贝球铁包括质量百分含量在1.2%至1.4%范围内的镍。14、根据前述权利要求中任一项所述的泵，其中所述奥贝球铁包括质量百分含量在0.75%至0.95%范围内的铜。全文摘要一种干式真空泵包括定子部件和至少一个转子部件。为了改进所述泵对通过该泵的腐蚀性气体和磨蚀颗粒的耐受性，所述定子部件和/或所述至少一个转子部件由奥贝球铁制成。文档编号F04C18/02GK101438061SQ200780016740公开日2009年5月20日申请日期2007年4月16日优先权日2006年5月11日发明者E·U·奥科罗亚富尔申请人:爱德华兹有限公司