涡轮分子泵的应用及故障处理

2022/11/30

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。由于简式牵引泵型线沟槽开在转子圆柱外表面或泵体内表面上，因此可以充分利用圆柱外圆较高的线速度对气体分子进行动量传递，提高泵的抽气效果。

　　由于涡轮级有较大的抽气面积，抽速很大，而牵引级沟槽抽气面积较小，在两种结构的联接处，由涡轮叶片压缩下来的气体分子的流动方式突然转变，使气体分子的运动在联接处由有序变成无序，致使返流增加，抽气能力下降。

　　1  工作条件

　　转子转速达到20000r/min，故分子泵启动时间较长。

　　气体处于分子流状态，故需要配备前级泵，一般使用旋片泵作为前级泵。

　　2  特点

　　油润滑分子泵：润滑油量小，且在前级真空段，对真空室污染小。

　　脂润滑分子泵：油脂量极小，前级配干泵可获得近似无油的清洁真空。

　　全磁悬浮分子泵：无须润滑，与干泵一起使用，可获得无油的清洁真空环境。

　　3  其他常见应用

　　分析(质谱分析、电子显微镜等)

　　半导体(电子组件、集成电路、柔性太阳能电池等)

　　光学/玻璃(热保护,增透、反射、光学滤光膜)

　　镀膜(表面保护，装饰涂料，显示器，屏幕)

　　真空冶金(真空炉、真空钎焊、真空烧结、真空合金、)

　　泄漏检测(真空系统、车辆的油箱,安全气囊

　　研究实验(医学核磁共振成像、核粒子物理，核聚变研究，激光应用和许多更多)

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　4  分子泵故障处理

　　1、分子泵为何会发生半边热，半边冷的现象？

　　原因：附近有光照或其他热源

　　解决方法：避免光照或热源

　　2、分子泵使用中发现油发黑，请问油为什么发黑？或者多长时间油才会变黑？

　　原因：冷却不良，负载太大

　　解决方法：检查冷却系统，检查真空系统

　　3、分子泵在运转过程中，出现频率从正常下降至一定频率后又恢复到正常，之后又下降至一定频率，再恢复到正常，反反复复，更换电源后现象仍如此，请问该现象如何解释？

　　原因：负载太大，系统真空度不够

　　解决方法：检查系统

　　4、分子泵轴承为什么会烧毁

　　原因：①缺乏定期维护②冷却不良导致过热③没有及时换油④抽除的气体中含有大量粉尘

　　解决方法：①及时维护②检查冷却系③及时换油④隔离粉尘

　　5、有防护网保护，为什么还会有大块碎玻璃掉入泵内？

　　原因：防护网破裂，前级管道破裂

　　解决方法：优化系统设计

　　6、真空度很好的情况下，分子泵油为何会返到前级管道？

　　原因：油池破裂或密封不良

　　解决方法：检查油池

　　7、正常使用下，为什么分子泵油池会出现裂纹或者变形

　　原因：过热，负载大

　　解决措施：检查冷却系，检查系统

　　8、分子泵中经常掉出顶丝、镙钉等物体，如M5的顶丝等，请问是否对分子泵的使用有影响？应如何解决？

　　原因：应是偶尔发生的事情，可能是平衡中遗漏的平衡钉，对分子泵没有影响。

　　解决方式：应是偶尔发生的事情，可能是平衡中遗漏的平衡钉，对分子泵没有影响。

　　9、胶圈口分子泵要用多少卡钳，使用才安全？

　　答：不作特殊限定，至少3个，按照法兰大小可选3、6、12、24等

　　10、变频器电源在什么情况下会造成程序丢失或者错乱？

　　答：①电压不稳②强干扰③高压打火④人为解密

　　11、分子泵噪音大如何界定？是否有合格标准，是多少？

　　答：小于72db合格，噪音的大小不太好界定，需要专用仪器和特定的测试环境

　　12、分子泵是否对冷却有明确要求？如风冷需要外界温度是多少？如水冷则对水有何具体要求？如未达到要求会出现何后果？

　　答：注意水温和水流量，冷却不良会导致无故停机、碎泵、油变黑等。

　　13、分子泵电源存在接地、屏蔽等问题，应如何做才是最佳方式？

　　答：电源本身有接地线，只需要保证市网有良好接地就可以了；屏蔽主要是指对强磁场和强辐射的屏蔽。

　　14、变频器电源，转速上升过程中就自动关机，即显示“Poff”？

　　答：原因：电压低

　　15、分子泵叶片破碎的原因：

　　答：造成分子泵转子、静子打碎的原因比较多，归纳起来主要是以下几点：

　　①、误操作;比如突然的破真空，因为转子与静子叶片之间的空隙非常的小，如果叶片的材质比较薄或者比较软，突然的空气阻力会造成叶片变形，这样可能会造成转子静子之间的摩擦，导致打碎。

　　②、是异物掉入;没有安装过滤网肯定不行的，另外掉进去的东西不一定要多大，但如果硬度够了一样会造成伤害，轻则造成叶片边缘被打成锯齿状，重则打碎叶片。所以现在的设备商在安装分子泵的时候会尽量改为侧面90度或倒立安装，避免异物掉入。

　　③、电压的不稳定，特别对磁浮类的分子泵损伤较大。

　　④、前级泵的效率差;我们知道腔体内的大部分气体首先是通过前级泵抽出，真空达到一定程度分子泵才会启动。如果前级泵的效率差，分子泵就会比较吃力，启动速度慢，抽气时间长，电流高，分子泵温度升高等。

　　⑤、分子泵保养时的动平衡没有做好，这是技术的关键，动平衡差，振动就大，抽气效率就差，也容易造成轴承部分的过度磨损。

　　⑥、轴承部分没有使用原厂的标准轴承，效果和尺寸不标准等。