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油润滑, 脂润滑和磁悬浮分子泵的特点

2021-8-2 15:06| 发布者: 狮子| 查看: 1691| 评论: 0

摘要: 磁悬浮分子泵是利用磁力作用将转子悬浮于空中使转子和定子无接触运转。

分子泵是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子,使之获得定向速度,从而被压缩、被驱向排气口后为前级抽走的一种真空泵。

按照转子的结构特征区分有以下分子泵:

  1. 涡旋分子泵(靠高速旋转的动叶片和静止的定叶片相互配合来实现抽气的。这种泵通常在分子流状态下工作。)
  2. 牵引分子泵(气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得动量,被驱送到泵的出口。)
  3. 复合分子泵(由涡轮式和牵引式两种分子泵串联组合起来的一种复合型的分子真空泵。)

转子如下图所示:

以下主要探讨涡旋分子泵的分类以及特点:

涡旋分子泵是在分子流状态下工作,使用机械动能气体使分子定向压缩,流动的真空泵。凡是希望获得一个洁净的真空环境,分子泵是很好的选择。由于涡旋分子泵在某些方面,要比低温泵、离子泵和扩散泵表现得更优越。故在一般情况下,多选用涡轮分子泵。

涡旋分子泵结构图如下:

从轴承特性上区分,EVP分子泵大致可分为以下三类:

  1. 油润滑分子泵
  2. 脂润滑分子泵
  3.  磁悬浮分子泵

油润滑分子泵特点:轴承用油润滑。

现在大部分涡轮分子泵转子都用油润滑轴承。因为这种轴承在转子的排气侧,所以油蒸汽不会到达涡轮分子泵的入口。

在工作压强的高压端,通过轴承的油流可用来散失掉气体摩擦热。在低压下主要是油的摩擦本身造成转子温度增高。

脂润滑分子泵特点:轴承用油脂润滑。

通常情况下有效粘度低,蒸汽压极低的轴承用油脂,使涡轮分子泵避免了在抽气时或放大气时都要小心,尤其当转子在高速工作时以免高速流动的油进到入口处。

油脂润滑和脂润滑分子泵也统称为机械轴承分子泵。并且其油或者油脂的性能必须具备以下三个条件,才能满足泵的工作要求:

  • 高速下具备良好的润滑性能;
  • 饱和蒸气压低于前级泵工作液的饱和蒸气压.
  • 粘度适当,使之兼有轴承冷却液的作用。

机械轴承分子泵的特点如下:

  1. 清洁,无油蒸汽返流。 机械轴承分子泵可不用任何阱,按操作规程工作,就能为被抽容器提供一个极为清洁的真空环境,且不含有任何碳氢化合物。
  2. 使用方便 。在许多应用中,机械轴承分子泵可不用高真空阀门或粗真空阀。只是简单地一按电钮,泵便能开始工作。而且机械轴承分子泵的安装方向不受限制,可在任意方向安装。
  3. 气体输送能力强。 大多数机械轴承分子泵对于输送轻气体(如氢、氦)的能力很强。因而它非常适于超高真空下的工艺操作。
  4. 适于超高真空应用。 一台密封和除气良好的机械轴承分子泵,配以性能良好的双级旋片泵(或同样性能的干式前级泵),其极限真空一般可达到10-9~10-10Torr(即133.3~13.33nPa)之间。若一台分子泵再串一台分子泵,用金属密封并除气良好的泵,一般其极限压力在1×10-10~1×10-11Torr(即13.33~1.333nPa)之间。
  5. 高压力下性能良好。有些分子泵的入口压力可在10-1~10-3Torr(即13.33Pa~133.3mPa)之间运行。
  6. 循环的时间短。多数分子泵,尤其小一些的,要达到正常的运行速度的时间,一般需要1~3min。
  7. 正常使用时间长.  在某些应用中,分子泵的正常使用时间要比其它泵优越。

磁悬浮分子泵是利用磁力作用将转子悬浮于空中使转子和定子无接触运转。

其特点如下:

  1. 不用任何润滑油,可实现完全无油化。
  2. 由于转子与定子之间没有机械接触,轴承的寿命非常长。
  3. 与传统轴承相比,转子可运行到很高的转速。
  4. 振动与噪声很低。
  5. 泵的安装姿态不受限制,可任意角度安装。
  6. 转子采用高强度铝合金,一次高速铣削成形
  7. 自平衡技术振动极小

相比普通分子泵,它的轴承不需要润滑,所以可以排除油污染。

磁悬浮分子泵轴承是最关键的部位,如下图:

EVP不仅提供单个分子泵还提供分子泵系统, 其组成示意图如下图:


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