渦輪分子泵的應用及故障處理

2022/11/30

分子泵是利用高速旋轉的轉子把動量傳輸給氣體分子，使之獲得定向速度，從而被壓縮、被驅向排氣口后為前級抽走的一種真空泵。由于簡式牽引泵型線溝槽開在轉子圓柱外表面或泵體內表面上，因此可以充分利用圓柱外圓較高的線速度對氣體分子進行動量傳遞，提高泵的抽氣效果。

　　由于渦輪級有較大的抽氣面積，抽速很大，而牽引級溝槽抽氣面積較小，在兩種結構的聯接處，由渦輪葉片壓縮下來的氣體分子的流動方式突然轉變，使氣體分子的運動在聯接處由有序變成無序，致使返流增加，抽氣能力下降。

　　1  工作條件

　　轉子轉速達到20000r/min，故分子泵啟動時間較長。

　　氣體處于分子流狀態，故需要配備前級泵，一般使用旋片泵作為前級泵。

　　2  特點

　　油潤滑分子泵：潤滑油量小，且在前級真空段，對真空室污染小。

　　脂潤滑分子泵：油脂量極小，前級配干泵可獲得近似無油的清潔真空。

　　全磁懸浮分子泵：無須潤滑，與干泵一起使用，可獲得無油的清潔真空環境。

　　3  其他常見應用

　　分析(質譜分析、電子顯微鏡等)

　　半導體(電子組件、集成電路、柔性太陽能電池等)

　　光學/玻璃(熱保護,增透、反射、光學濾光膜)

　　鍍膜(表面保護，裝飾涂料，顯示器，屏幕)

　　真空冶金(真空爐、真空釬焊、真空燒結、真空合金、)

　　泄漏檢測(真空系統、車輛的油箱,安全氣囊

　　研究實驗(醫學核磁共振成像、核粒子物理，核聚變研究，激光應用和許多更多)

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　4  分子泵故障處理

　　1、分子泵為何會發生半邊熱，半邊冷的現象？

　　原因：附近有光照或其他熱源

　　解決方法：避免光照或熱源

　　2、分子泵使用中發現油發黑，請問油為什么發黑？或者多長時間油才會變黑？

　　原因：冷卻不良，負載太大

　　解決方法：檢查冷卻系統，檢查真空系統

　　3、分子泵在運轉過程中，出現頻率從正常下降至一定頻率后又恢復到正常，之后又下降至一定頻率，再恢復到正常，反反復復，更換電源后現象仍如此，請問該現象如何解釋？

　　原因：負載太大，系統真空度不夠

　　解決方法：檢查系統

　　4、分子泵軸承為什么會燒毀

　　原因：①缺乏定期維護②冷卻不良導致過熱③沒有及時換油④抽除的氣體中含有大量粉塵

　　解決方法：①及時維護②檢查冷卻系③及時換油④隔離粉塵

　　5、有防護網保護，為什么還會有大塊碎玻璃掉入泵內？

　　原因：防護網破裂，前級管道破裂

　　解決方法：優化系統設計

　　6、真空度很好的情況下，分子泵油為何會返到前級管道？

　　原因：油池破裂或密封不良

　　解決方法：檢查油池

　　7、正常使用下，為什么分子泵油池會出現裂紋或者變形

　　原因：過熱，負載大

　　解決措施：檢查冷卻系，檢查系統

　　8、分子泵中經常掉出頂絲、鏍釘等物體，如M5的頂絲等，請問是否對分子泵的使用有影響？應如何解決？

　　原因：應是偶爾發生的事情，可能是平衡中遺漏的平衡釘，對分子泵沒有影響。

　　解決方式：應是偶爾發生的事情，可能是平衡中遺漏的平衡釘，對分子泵沒有影響。

　　9、膠圈口分子泵要用多少卡鉗，使用才安全？

　　答：不作特殊限定，至少3個，按照法蘭大小可選3、6、12、24等

　　10、變頻器電源在什么情況下會造成程序丟失或者錯亂？

　　答：①電壓不穩②強干擾③高壓打火④人為解密

　　11、分子泵噪音大如何界定？是否有合格標準，是多少？

　　答：小于72db合格，噪音的大小不太好界定，需要專用儀器和特定的測試環境

　　12、分子泵是否對冷卻有明確要求？如風冷需要外界溫度是多少？如水冷則對水有何具體要求？如未達到要求會出現何后果？

　　答：注意水溫和水流量，冷卻不良會導致無故停機、碎泵、油變黑等。

　　13、分子泵電源存在接地、屏蔽等問題，應如何做才是最佳方式？

　　答：電源本身有接地線，只需要保證市網有良好接地就可以了；屏蔽主要是指對強磁場和強輻射的屏蔽。

　　14、變頻器電源，轉速上升過程中就自動關機，即顯示“Poff”？

　　答：原因：電壓低

　　15、分子泵葉片破碎的原因：

　　答：造成分子泵轉子、靜子打碎的原因比較多，歸納起來主要是以下幾點：

　?、佟⒄`操作;比如突然的破真空，因為轉子與靜子葉片之間的空隙非常的小，如果葉片的材質比較薄或者比較軟，突然的空氣阻力會造成葉片變形，這樣可能會造成轉子靜子之間的摩擦，導致打碎。

　?、?、是異物掉入;沒有安裝過濾網肯定不行的，另外掉進去的東西不一定要多大，但如果硬度夠了一樣會造成傷害，輕則造成葉片邊緣被打成鋸齒狀，重則打碎葉片。所以現在的設備商在安裝分子泵的時候會盡量改為側面90度或倒立安裝，避免異物掉入。

　?、?、電壓的不穩定，特別對磁浮類的分子泵損傷較大。

　?、?、前級泵的效率差;我們知道腔體內的大部分氣體首先是通過前級泵抽出，真空達到一定程度分子泵才會啟動。如果前級泵的效率差，分子泵就會比較吃力，啟動速度慢，抽氣時間長，電流高，分子泵溫度升高等。

　?、?、分子泵保養時的動平衡沒有做好，這是技術的關鍵，動平衡差，振動就大，抽氣效率就差，也容易造成軸承部分的過度磨損。

　　⑥、軸承部分沒有使用原廠的標準軸承，效果和尺寸不標準等。