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正航仪器技术整理涡轮分子泵结构特点
时间:2015-09-08 作者:正航仪器
正航仪器技术整理涡轮分子泵结构特点
1) 卧式涡轮分子泵卧式涡轮分子泵特点是其转子主轴水平布置。这种结构的分子泵是双轴流的,吸气口在两组抽气单元的中央,气体吸入后,分别被左右两侧的叶列组合抽走。轴承分别装在各抽气单元的排气侧,见图 22 。
轴承分别装在各抽气单元的排气侧,见图 22
这种型式泵的特点是抽气时转子受力均匀,轴承定位、受力状态好,使用寿命长,且轴承更换过程中,转子位置不动,维修方便。
2) 立式涡轮分子泵
立式涡轮分子泵结构如图 23 所示。其转子轴垂直安装,只有一组抽气组合叶列。转子叶轮高速旋转时,被抽气体沿着转子组和定子组自高真空端向低真空端压缩,被驱向前级,由前级泵抽走。泵由泵壳、涡轮叶列组件和电动机等组成。现代涡轮分子泵转子和定子之间的间隙较大,通常在 lmm 左右,因此泵工作时很安全。立式泵的装配工艺要比卧式泵简单,所以立式泵发展很快。
立式泵的装配工艺要比卧式泵简单,所以立式泵发展很快
轴承润滑方式有油脂润滑、油绳润滑和离心供油润滑等方式。分子泵轴承润滑油的性能必须具备以下三个条件,才能满足泵的工作要求: a. 高速下具备良好的润滑性能; b. 饱和蒸气压低于前级泵工作液的饱和蒸气压. c. 粘度适当,使之兼有轴承冷却液的作用。
3. 泵工作时振动的产生及其减振措施保证分子泵工作精度的最主要问题是尽量减少泵工作时的振动。组成分子泵的零部件以及安放它的基础,都可以认为是一个弹性系统。当分子泵高速运转工作时,泵在其平衡位置作往复性机械运动,即是分子泵的振动。
分子泵的振动,主要是其振动零部件的不平衡引起的,主要因素有:
(1) 涡轮转子以及电动机主轴的不平衡是产生振动的主要来源。从涡轮转子的结构看,影响其平衡的原因有: 
(2) 1) 转子的材质不均 ( 包括密度不均和膨胀系数的不均 ) ;
(3)  2) 涡轮转子的各组成零件在制造中的加工误差,如同轴度、转子端面的平行度、转子体的不对称性等等; 
(4) 3) 转子的装配质量。如涡轮转子上下叶轮因装配不当产生偏差;涡轮转子在电动机轴上装得不正;或装配时压紧力不足,高速运转后产生松动等。以上诸因素会造成涡轮转子的质量分布不均,形成一定的质量偏心,当转子转动时产生不平衡的离心力,从而使分子泵产生有害的振动和噪音。
(2) 由于涡轮分子泵的转速很高,因此防止产生共振也是一个重要问题。在分子泵的设计中应正确地选用工作转速和合理地设计电动机的主轴。
(3) 主轴的支承条件,如轴承的精度、安装方式、润滑条件等对分子泵的振动也将产生较大的影响。
为了减少分子泵整机工作时的振动,在泵的设计制造中应采取以下措施:
(1) 在工艺条件允许的情况下,尽可能提高零部件的加工精度。
(2) 对电动机主轴及涡轮转子等旋转零部件进行严格的动平衡试验。
(3) 为了防止产生共振,确保泵安全运转,泵设计时,应使主轴的工作转速 n 在其各阶临界转速之外。在轴的初步设计时,应对其临界转速进行验算,至少使其与工作转速相差 20 %左右,否则应改变轴的尺寸或刚性来达到上述要求。
(4) 对主轴轴承的外侧设置橡胶减振环。橡胶减振环除了具有减振、隔音效果外,还有利于越过共振区,衰减高频振动和噪音的作用。
(5) 为减少分子泵的振动向外传递以及减少外界振动对分子泵的影响,在分子泵的四个支柱下装有四个橡胶垫以起到隔振作用。
4. 涡轮分子泵的应用特点
(1) 工作压力范围宽,在 10-1 ~ 10-8 pa 范围内具有稳定抽速;
(2) 起动时间短,能抽除各种气体和蒸气;
(3) 分子泵适用于在要求清洁的高真空和真空的仪器及设备上使用。也可用来作为离子泵、升华泵、低温泵等气体捕集真空泵的前级预抽真空泵使用,这将获得更低的极限压力或更清洁的无碳氢化合物的真空环境。

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