VACUUM PUMP 渦輪分子泵統(tǒng)一售后維修

渦輪分子泵維修：4 0 0 8 - 5 2 5 - 9 9 0  

渦輪分子泵的結(jié)構(gòu)和工作原理

   應(yīng)用高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)葉輪將動(dòng)量傳給氣體分子，使氣體產(chǎn)生定向活動(dòng)而抽氣的真空泵。渦輪分子泵的優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)快，能抗各種射線的映照，耐大氣沖擊，無氣體存儲(chǔ)和解吸效應(yīng)，無油蒸氣污染或污染很少，能取得清潔的超高真空。渦輪分子泵普遍用于高能加速器、可控?zé)岷朔错懓惭b、重粒子加速器和高級(jí)電子器件制造等方面。  

    構(gòu)造和工作原理 

    1958年，聯(lián)邦德國的W.貝克初次提出有適用價(jià)值的渦輪分子泵，以后相繼呈現(xiàn)了各種不同構(gòu)造的分子泵，主要有立式和臥式兩種,圖1為立式渦輪分子泵的構(gòu)造圖。渦輪分子泵主要由泵體、帶葉片的轉(zhuǎn)子(即動(dòng)葉輪)、靜葉輪和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等組成。動(dòng)葉輪外緣的線速度高達(dá)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的速度(普通為150～400米／秒)。單個(gè)葉輪的緊縮比很小，渦輪分子泵要由十多個(gè)動(dòng)葉輪和靜葉輪組成。動(dòng)葉輪和靜葉輪交替排列。動(dòng)、靜葉輪幾何尺寸根本相同,但葉片傾斜角相反。圖2為20個(gè)動(dòng)葉輪組成的整體式轉(zhuǎn)子。每?jī)蓚€(gè)動(dòng)葉輪之間裝一個(gè)靜葉輪。靜葉輪外緣用環(huán)固定并使動(dòng)、靜葉輪間堅(jiān)持1毫米左右的間隙,動(dòng)葉輪可在靜葉輪間自在旋轉(zhuǎn)。 

   在運(yùn)動(dòng)葉片兩側(cè)的氣體分子呈漫散射。在葉輪左側(cè)(圖3a),當(dāng)氣體分子抵達(dá)A點(diǎn)左近時(shí)，在角度α1內(nèi)反射的氣體分子回到左側(cè)；在角度β1內(nèi)反射的氣體分子一局部回到左側(cè)，另一局部穿過葉片抵達(dá)右側(cè)；在角度γ1內(nèi)反射的氣體分子將直接穿過葉片抵達(dá)右側(cè)。同理，在葉輪右側(cè)(圖3b),當(dāng)氣體分子入射到B點(diǎn)左近時(shí)，在α2角度內(nèi)反射的氣體分子將返回右側(cè)；在β2角度內(nèi)反射的氣體分子一局部抵達(dá)左側(cè)，另一局部返回右側(cè)；在γ2角度內(nèi)反射的氣體分子穿過葉片抵達(dá)左側(cè)。傾斜葉片的運(yùn)動(dòng)使氣體分子從左側(cè)穿過葉片抵達(dá)右側(cè)，比從右側(cè)穿過葉片抵達(dá)左側(cè)的幾率大得多。葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，氣體分子便不時(shí)地由左側(cè)流向右側(cè)，從而產(chǎn)生抽氣作用。  

    性能和特性 

    泵的排氣壓力與進(jìn)氣壓力之比稱為緊縮比。緊縮比除與泵的級(jí)數(shù)和轉(zhuǎn)速有關(guān)外，還與氣體品種有關(guān)。分子量大的氣體有高的緊縮比。對(duì)氮(或空氣)的緊縮比為108～109;對(duì)氫為102～104；對(duì)分子量大的氣體如油蒸氣則大于1010。泵的極限壓力為10-9帕,工作壓力范圍為10-1～10-8帕,抽氣速率為幾十到幾千升每秒(1升＝10-3米3)。渦輪分子泵必需在分子流狀態(tài)(氣體分子的均勻自在程遠(yuǎn)大于導(dǎo)管截面大尺寸的流態(tài))下工作才干顯現(xiàn)出它的*性,因而請(qǐng)求配有工作壓力為1～10-2帕的前級(jí)真空泵。分子泵自身由轉(zhuǎn)速為10000～60000轉(zhuǎn)／分的中頻電動(dòng)機(jī)直聯(lián)驅(qū)動(dòng)。 

首先介紹了渦輪分子泵的工作原理，結(jié)構(gòu)型式及其優(yōu)缺點(diǎn)。為了利用渦輪分子泵，獲得清潔真空，國外多利用干式機(jī)械泵作其前級(jí)泵，構(gòu)成無油的真空系統(tǒng)。然而，目前國內(nèi)渦輪分子泵多以油封機(jī)械泵為其前級(jí)泵，構(gòu)成了有油真空系統(tǒng)，如果操作不當(dāng)，很難避免油蒸汽返流，對(duì)真空系統(tǒng)的污染。利用有油系統(tǒng)獲得清潔真空，國內(nèi)外都有一些有效防止返流的措施和成功的操作經(jīng)驗(yàn)。這些對(duì)用戶正確選擇和使用渦輪分子泵有油系統(tǒng)獲得清潔真空，有一定的參考價(jià)值。

  當(dāng)今，現(xiàn)代化的半導(dǎo)體行業(yè)中，越來越多地應(yīng)用渦輪分子泵。如濺射、刻蝕、蒸發(fā)、注入、分子束外延、離子加工等設(shè)備都需要在真空環(huán)境下運(yùn)行。又如電子顯微鏡，表面分析儀器，殘余氣體分析儀及氦質(zhì)譜檢漏儀等也經(jīng)常使用渦輪分子泵來抽真空。此外，在宇宙模擬設(shè)備、核聚變裝置、太陽能集熱管鍍膜生產(chǎn)線上也都改用大型渦輪分子泵或低溫泵來代替油

擴(kuò)散泵系統(tǒng)，以防止油蒸汽的污染。因此，近十幾年來，渦輪分子泵，在國內(nèi)、外都得到了顯著的改進(jìn)和發(fā)展。在渦輪分子泵的應(yīng)用日益增加干式的前級(jí)泵還沒有大量普及和應(yīng)用的情況下，有時(shí)還不得不用油封機(jī)械泵來作渦輪分子泵的前級(jí)泵。因此，針對(duì)這種現(xiàn)狀，對(duì)渦輪分子泵的合理選用和正確操作是很重要的。弄清楚渦輪分子泵的特點(diǎn)和使用方法，對(duì)用戶是很必要的。

  渦輪分子泵的結(jié)構(gòu)型式與工作原理

  渦輪分子泵在結(jié)構(gòu)上有立式和臥式之分，如圖1(a、b)為立式泵結(jié)構(gòu)示意圖，圖2 為臥式泵結(jié)構(gòu)示意圖。

 圖1(a)立式渦輪分子泵結(jié)構(gòu)示意圖

  圖1(b)帶磁軸承的立式渦輪分子泵結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 臥式渦輪分子泵結(jié)構(gòu)泵意圖

  渦輪分子泵的工作原理很簡(jiǎn)單。當(dāng)氣體分子以VP1 碰撞到運(yùn)轉(zhuǎn)速度為VB(400 m/s)的表面上，就會(huì)被攜帶轉(zhuǎn)向到葉片的運(yùn)動(dòng)方向上如VP2。(如圖3) 典型的渦輪分子泵是在分子流范圍內(nèi)工作的。入口壓力可以1×10- 3 Torr 延至10- 11 Torr。渦輪分子泵葉片在非常高的速度下，使氣體分子被連續(xù)不斷地折射，轉(zhuǎn)向和壓縮，氣體分子被葉列壓縮到前級(jí)側(cè)后被前級(jí)泵排出。典型的前級(jí)泵多為小型的油封式旋片泵或干式機(jī)械泵。

圖3 渦輪分子泵的工作原理示意圖

  泵中的這種旋轉(zhuǎn)的渦輪葉列稱為轉(zhuǎn)子，被裝在由軸承支撐的軸上。兩個(gè)轉(zhuǎn)子葉片圓盤之間有靜止的渦輪葉片稱作定子。它安裝在泵殼內(nèi)，每一對(duì)轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成一級(jí)壓縮。氣體分子通過泵的入口經(jīng)多級(jí)葉列壓縮后排到出口處，多級(jí)壓縮可有很高的壓縮比，故在入口處可獲得非常低的壓力(非常高的真空度)。