復(fù)合式分子泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2022/01/04

復(fù)合式分子泵是渦輪分子泵與牽引分子泵的串聯(lián)組合，集兩種泵的優(yōu)點(diǎn)于一體。泵在很寬的壓力范圍內(nèi) (10-6 ～ 1Pa) 具有較大的抽速和較高的壓縮比，大大提高了泵的出口壓力。法國 Alcatle 公司生產(chǎn)的一種采用氣體靜壓軸承和動(dòng)密封的復(fù)合分子泵，可以做到完全無油，且不用前級(jí)泵直接向大氣中排氣。

　　復(fù)合式分子泵的形式很多，按結(jié)構(gòu)分，主要有兩種：一種是渦輪葉片與盤式牽引泵的串聯(lián)組合;另一種是渦輪葉片與筒式牽引泵的串聯(lián)組合。渦輪級(jí)主要用來提高泵的抽速，一般采用有利于提高抽速的葉片形狀，級(jí)數(shù)在 l0 級(jí)以內(nèi)。牽引級(jí)主要用來增加泵的壓縮比，提高泵的出口壓力。

　　盤式牽引級(jí)是在平板圓盤平面上按一定規(guī)律開出數(shù)條型線溝槽，然后將數(shù)塊圓盤串接起來構(gòu)成，型線有阿基米德螺線、對(duì)數(shù)螺線、圓弧線等。抽氣時(shí)靠高速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤對(duì)氣體分子進(jìn)行“拖動(dòng)”，使其沿溝槽作由內(nèi)向外及由外向內(nèi)的往復(fù)折回的定向流動(dòng)，從而達(dá)到抽氣目的。

　　筒式牽引級(jí)是在圓筒形的轉(zhuǎn)子或定子的圓柱面上開一定斷面形狀的溝槽，如矩形、圓弧形、三角形及其它形狀的多頭螺旋槽。由于簡式牽引泵型線溝槽開在轉(zhuǎn)子圓柱外表面或泵體內(nèi)表面上，因此可以充分利用圓柱外圓較高的線速度對(duì)氣體分子進(jìn)行動(dòng)量傳遞，提高泵的抽氣效果。在設(shè)計(jì)制造中，可以通過改變螺旋溝槽通道與抽氣方向之間的夾角 ( 螺旋升角 ) 來達(dá)到較理想的抽氣效果。

　　在復(fù)合分子泵的設(shè)計(jì)中，必須處理好渦輪級(jí)與牽引級(jí)之間的應(yīng)配和銜接關(guān)系。由于渦輪級(jí)有較大的抽氣面積，抽速很大，而牽引級(jí)溝槽抽氣面積較小，在兩種結(jié)構(gòu)的聯(lián)接處，由渦輪葉片壓縮下來的氣體分子的流動(dòng)方式突然轉(zhuǎn)變，使氣體分子的運(yùn)動(dòng)在聯(lián)接處由有序變成無序，至使返流增加，抽氣能力下降。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在渦輪級(jí)和牽引級(jí)轉(zhuǎn)換處加上過渡級(jí)結(jié)構(gòu)，以提高泵的抽氣性能。

　　隨著復(fù)合分子泵的不斷改進(jìn)，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，在某些抽氣系統(tǒng)上可以替代擴(kuò)散泵，縮短了系統(tǒng)的抽氣時(shí)間，并可獲得無油污染的清潔真空環(huán)境。