正航儀器整理立式渦輪分子泵
其轉(zhuǎn)子軸垂直安裝,只有一組抽氣組合葉列。轉(zhuǎn)子葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí),被抽氣體沿著轉(zhuǎn)子組和定子組自高真空端向低真空端壓縮,被驅(qū)向前級(jí),由前級(jí)泵抽走。 泵由泵殼、渦輪葉列組件和電動(dòng)機(jī)等組成。現(xiàn)代渦輪分子泵轉(zhuǎn)子和定子之間的間隙較大,通常在 lmm 左右,因此泵工作時(shí)很安全。立式泵的裝配工藝要比臥式泵簡(jiǎn)單,所以立式泵發(fā)展很快。
軸承潤(rùn)滑方式有油脂潤(rùn)滑、油繩潤(rùn)滑和離心供油潤(rùn)滑等方式。分子泵軸承潤(rùn)滑油的性能必須具備以下三個(gè)條件,才能滿足泵的工作要求: a. 高速下具備良好的潤(rùn)滑性能; b. 飽和蒸氣壓低于前級(jí)泵工作液的飽和蒸氣壓. c. 粘度適當(dāng),使之兼有軸承冷卻液的作用。
1. 泵工作時(shí)振動(dòng)的產(chǎn)生及其減振措施保證分子泵工作精度的最主要問(wèn)題是盡量減少泵工作時(shí)的振動(dòng)。組成分子泵的零部件以及安放它的基礎(chǔ),都可以認(rèn)為是一個(gè)彈性系統(tǒng)。當(dāng)分子泵高速運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí),泵在其平衡位置作往復(fù)性機(jī)械運(yùn)動(dòng),即是分子泵的振動(dòng)。
分子泵的振動(dòng),主要是其振動(dòng)零部件的不平衡引起的,主要因素有:
(1) 渦輪轉(zhuǎn)子以及電動(dòng)機(jī)主軸的不平衡是產(chǎn)生振動(dòng)的主要來(lái)源。從渦輪轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)看,影響其平衡的原因有: 1) 轉(zhuǎn)子的材質(zhì)不均 ( 包括密度不均和膨脹系數(shù)的不均 ) ; 2) 渦輪轉(zhuǎn)子的各組成零件在制造中的加工誤差,如同軸度、轉(zhuǎn)子端面的平行度、轉(zhuǎn)子體的不對(duì)稱性等等; 3) 轉(zhuǎn)子的裝配質(zhì)量。如渦輪轉(zhuǎn)子上下葉輪因裝配不當(dāng)產(chǎn)生偏差;渦輪轉(zhuǎn)子在電動(dòng)機(jī)軸上裝得不正;或裝配時(shí)壓緊力不足,高速運(yùn)轉(zhuǎn)后產(chǎn)生松動(dòng)等。以上諸因素會(huì)造成渦 輪轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布不均,形成一定的質(zhì)量偏心,當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生不平衡的離心力,從而使分子泵產(chǎn)生有害的振動(dòng)和噪音。
(2) 由于渦輪分子泵的轉(zhuǎn)速很高,因此防止產(chǎn)生共振也是一個(gè)重要問(wèn)題。在分子泵的設(shè)計(jì)中應(yīng)正確地選用工作轉(zhuǎn)速和合理地設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)的主軸。
(3) 主軸的支承條件,如軸承的精度、安裝方式、潤(rùn)滑條件等對(duì)分子泵的振動(dòng)也將產(chǎn)生較大的影響。
為了減少分子泵整機(jī)工作時(shí)的振動(dòng),在泵的設(shè)計(jì)制造中應(yīng)采取以下措施:
(1) 在工藝條件允許的情況下,盡可能提高零部件的加工精度。
(2) 對(duì)電動(dòng)機(jī)主軸及渦輪轉(zhuǎn)子等旋轉(zhuǎn)零部件進(jìn)行嚴(yán)格的動(dòng)平衡試驗(yàn)。
(3) 為了防止產(chǎn)生共振,確保泵安全運(yùn)轉(zhuǎn),泵設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)使主軸的工作轉(zhuǎn)速 n 在其各階臨界轉(zhuǎn)速之外。在軸的初步設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)對(duì)其臨界轉(zhuǎn)速進(jìn)行驗(yàn)算,至少使其與工作轉(zhuǎn)速相差 20 %左右,否則應(yīng)改變軸的尺寸或剛性來(lái)達(dá)到上述要求。
(4) 對(duì)主軸軸承的外側(cè)設(shè)置橡膠減振環(huán)。橡膠減振環(huán)除了具有減振、隔音效果外,還有利于越過(guò)共振區(qū),衰減高頻振動(dòng)和噪音的作用。
(5) 為減少分子泵的振動(dòng)向外傳遞以及減少外界振動(dòng)對(duì)分子泵的影響,在分子泵的四個(gè)支柱下裝有四個(gè)橡膠墊以起到隔振作用。
2. 渦輪分子泵的應(yīng)用特點(diǎn)
(1) 工作壓力范圍寬,在 10-1 ~ 10-8 pa 范圍內(nèi)具有穩(wěn)定抽速;
(2) 起動(dòng)時(shí)間短,能抽除各種氣體和蒸氣;
(3) 分子泵適用于在要求清潔的高真空和超高真空的儀器及設(shè)備上使用。也可用來(lái)作為離子泵、升華泵、低溫泵等氣體捕集超高真空泵的前級(jí)預(yù)抽真空泵使用,這將獲得更低的極限壓力或更清潔的無(wú)碳?xì)浠衔锏恼婵窄h(huán)境。