【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及真空泵，具体涉及一种金属陶瓷超滑螺杆真空泵装置。
技术介绍
1、微油螺杆真空泵是一种利用高速同步反向旋转的螺杆将低压气体转为高压气体的动力装置，压缩比较大，广泛应用于医疗制药、国防军工、纺织、化工、半导体及制冷等领域。螺杆间隙对压缩比起着决定性作用，减小间隙可提高真空泵压缩比。但是，间隙过小导致螺杆摩擦磨损，严重影响使用寿命。因此，控制螺杆间隙且保持润滑效果是微油螺杆真空泵设计、生产和使用过程中需要重点解决的技术难题。为了降低对螺杆摩擦磨损的危害，专利(202223319447.4)公开了一种变频节能低噪无油螺杆真空泵，其润滑油冷却循环系统利用油泵将油泵入冷却系统后输送至无油螺杆真空泵，经泵体后齿及轴承后通过回油管返回至油箱。虽然可以缓解螺杆摩擦磨损的危害，但需增设外部构件，增加漏油风险和成本。专利(申请号：202223319447.4)公开了一种有序微孔耐磨自润滑涂层及其制备方法，利用激光熔覆技术在钛合金基体表面直接成型有序微孔(孔径200μm)镍基硬质涂层，再通过高温熔渗技术将软金属润滑剂snag合金与作为调控剂的负膨胀材料zrw2o8熔渗入镍基硬质涂层微孔中，形成耐磨自润滑涂层。虽然涂层起到减磨效果，但摩擦系数大于0.2，仍影响使用性能和寿命。为进一步降低螺杆结合面摩擦系数，本专利技术提出了一种金属陶瓷超滑螺杆真空泵装置，在螺杆基体上涂覆金属陶瓷涂层，通过皮秒激光加工工艺在金属陶瓷涂层表面增设微结构，致使金属陶瓷超滑螺杆啮合面生成水-油润滑膜，实现超滑效应(摩擦系数低于0.0012)，确保无油螺杆真空泵高效、
技术实现思路
1、本专利技术针对现有微油螺杆真空泵的同步高速反向旋转螺杆磨损严重，无法保证无油螺杆真空泵高效、稳定、安全运行的难题，提出一种金属陶瓷超滑螺杆真空泵装置。通过在螺杆金属基体表面涂覆一定厚度的金属陶瓷层，并在金属陶瓷层表面增设微结构，利用流体动压润滑理论，在金属陶瓷超滑螺杆啮合面形成水-油润滑膜，分离螺杆啮合面，减小摩擦，实现超滑效应。
2、本专利技术的一种金属陶瓷超滑螺杆真空泵装置，包括进气口、排气口、泵壳体、端盖及一对相互啮合且同步反向转动的金属陶瓷超滑螺杆；所述螺杆包含主动螺杆和从动螺杆；所述金属陶瓷超滑螺杆结构包括金属基体层、金属陶瓷层，金属陶瓷表面设有微结构；所述金属陶瓷超滑螺杆中金属陶瓷层的金属材料为al、cu或al-cu合金软金属材料，陶瓷为氮化硅、氧化铝或二氧化硅材料，金属陶瓷中的金属质量占比为50％-80％；所述微结构深度为30-50μm，宽度为30-50μm，间距50-100μm，微结构均匀分布。
3、本专利技术的一种金属陶瓷超滑螺杆真空泵装置，可以通过以下步骤实现超滑效果：
4、(1)外部电机带动真空泵主动螺杆高速转动，从动螺杆与主动螺杆啮合，在主动螺杆带动下高速转动；
5、(2)泵体外气体从进气口进入泵体，吸入的气体中含有微量的水分，并与泵体内微量润滑油混合；
6、(3)相互啮合且高速转动的金属陶瓷超滑螺杆带动水-油-气混合体进入螺杆啮合面，填充金属陶瓷表面微结构，由于流体动压作用，在金属陶瓷螺杆啮合粗糙表面形成水-油润滑薄膜，使金属陶瓷超滑螺杆啮合粗糙表面分离，减小啮合表面粗糙系数，实现超滑效果。
7、本专利技术的有益效果是：1、本专利技术所述的一种金属陶瓷超滑螺杆真空泵装置，螺杆基体上涂覆金属陶瓷涂层并增设微结构，真空泵高速运行时吸入空气，空气中微量水与微量油在流体动压作用下，于螺杆啮合面形成水-油润滑薄膜，使金属陶瓷超滑螺杆啮合粗糙表面分离，减小啮合表面粗糙系数，避免过度摩擦，实现超滑效果。2、形成的水-油润滑膜填充螺杆啮合面间隙，防止各螺距空间串气，提高真空泵运行稳定性。3、减少进气口对气体干燥过滤处理工序，将水汽危害转化为润滑减摩介质，可以降低装置成本。
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1.一种金属陶瓷超滑螺杆真空泵装置，其特征在于：所述装置包括进气口(1-1)、排气口(1-2)、泵壳体(1-3)、端盖(1-4)以及一对相互啮合且同步反向转动的金属陶瓷超滑螺杆(1-5)，螺杆(1-5)包含主动螺杆(1-6)和从动螺杆(1-7)，螺杆(1-5)其结构包括金属基体层(2-1)、金属陶瓷层(2-2)，金属陶瓷表面设有微结构(2-3)。
2.根据权利要求1所述的一种金属陶瓷超滑螺杆真空泵装置，其特征在于：金属陶瓷超滑螺杆(1-5)中金属陶瓷层(2-2)的金属材料为Al、Cu或Al-Cu合金软金属材料，陶瓷为氮化硅、氧化铝或二氧化硅材料，金属陶瓷中的金属质量占比为50％-80％。
3.根据权利要求1所述的一种金属陶瓷超滑螺杆真空泵装置，其特征在于：金属陶瓷超滑螺杆(1-5)根据其金属陶瓷表面微结构(2-3)的横截面形状，分为圆形微结构金属陶瓷超滑螺杆(3-1)、椭圆形微结构金属陶瓷超滑螺杆(3-2)、矩形微结构金属陶瓷超滑螺杆(3-3)、锥形微结构金属陶瓷超滑螺杆(3-4)。
4.根据权利要求1所述的一种金属陶瓷超滑螺杆真空泵装置，其特
5.根据权利要求1所述的一种金属陶瓷超滑螺杆真空泵装置，其特征在于：所述装置通过以下步骤实现超滑效果：
...【技术特征摘要】
1.一种金属陶瓷超滑螺杆真空泵装置，其特征在于：所述装置包括进气口(1-1)、排气口(1-2)、泵壳体(1-3)、端盖(1-4)以及一对相互啮合且同步反向转动的金属陶瓷超滑螺杆(1-5)，螺杆(1-5)包含主动螺杆(1-6)和从动螺杆(1-7)，螺杆(1-5)其结构包括金属基体层(2-1)、金属陶瓷层(2-2)，金属陶瓷表面设有微结构(2-3)。
2.根据权利要求1所述的一种金属陶瓷超滑螺杆真空泵装置，其特征在于：金属陶瓷超滑螺杆(1-5)中金属陶瓷层(2-2)的金属材料为al、cu或al-cu合金软金属材料，陶瓷为氮化硅、氧化铝或二氧化硅材料，金属陶瓷中的金属质量占比为50％-80％。
【专利技术属性】
技术研发人员：孙俊生，仲硕，刘振翔，陈佳鹏，刘兵，王占奎，江振林，袁海宽，
申请(专利权)人：奥铼斯河南智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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