渦輪分子泵抽氣原理及故障損壞原因分析
渦輪分子泵的抽氣原理 ：
分子泵輸送氣體應(yīng)滿足二個必要條件： 1）. 渦輪分子泵必須在分子流狀態(tài)下工作。因為當將一定容積的容器中所含氣體的壓力降低時，其中氣體分子的平均自由程則隨之增加。在常壓下空氣分子的平均自由程只有 0.06 μm ，即平均看一個氣體分子只要在空間運動 0.06 μm ，就可能與第二個氣體分子相碰。而在 1.3Pa 時，分子間平均自由程可達 4.4mm 。若平均自由程增加到大于容器壁間的距離時，氣體分子與器壁的碰撞機會將大于氣體分子之間的碰撞機會。在分子流范圍內(nèi)，氣體分子的平均自由程長度遠大于分子泵葉片之間的間距。當器壁由不動的定子葉片與運動著的轉(zhuǎn)子葉片組成時，氣體分子就會較多地射向轉(zhuǎn)子和定子葉片，為形成氣體分子的定向運動打下基礎(chǔ)。 2）. 分子泵的轉(zhuǎn)子葉片必須具有與氣體分子速度相近的線速度。具有這樣的高速度才能使氣體分子與動葉片相碰撞后改變隨機散射的特性而作定向運動。分子泵的轉(zhuǎn)速越高，對提高分子泵的抽速越有利。實踐表明，對不同分子量的氣體分子其速度越大，泵抽除越困難。
渦輪分子泵的軸承由有油潤滑的滾動軸承和滑動軸承向完全非接觸式的空氣軸承和磁軸承方向發(fā)展。轉(zhuǎn)子的抽氣單元有渦輪葉片、盤式葉片和牽引式螺旋槽結(jié)構(gòu)。而且動、靜葉片間的間隙很小，葉片很長剛性差。由于操作錯誤，突暴大氣到泵中，使葉片損壞，因為受大氣負載和離心力的作用開始彎曲振動，超過動、靜葉片的間隙將會發(fā)生葉片相碰損壞事故。因而，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)遭到破壞時有發(fā)生，所以關(guān)于渦輪分子泵的安全使用問題，曾引起過渦輪分子泵的設(shè)計者和操作者的重視和研究，以使渦輪分子泵順利推廣應(yīng)用與安全運行。
渦輪分子泵的故障分析:渦輪分子泵的故障是由于機械真空泵的軸承系統(tǒng)，驅(qū)動系統(tǒng)以及外因等出現(xiàn)問題時而引起的。下面僅介紹引起轉(zhuǎn)子葉片和轉(zhuǎn)子圓筒的破壞的一些情況。
渦輪分子泵損壞的原因:渦輪分子泵損壞的原因可分為設(shè)計上的和使用上的兩方面的原因造成的。
設(shè)計上的安全措施:在轉(zhuǎn)子設(shè)計時，要進行回轉(zhuǎn)體整體的應(yīng)力分析，通過有限單元法計算和電測應(yīng)力法加以驗證，也有用電鏡進行組織結(jié)構(gòu)觀察。要避免應(yīng)力集中，氣體負荷的安全率要合理設(shè)定。高速回轉(zhuǎn)體要做精密的動平衡，動平衡取重時要避免裂紋產(chǎn)生，以防腐蝕，疲勞破壞。有時要作超轉(zhuǎn)數(shù)試驗以考核零件強度。
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