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(gè)必要條件： 1）. 渦輪分子泵必須在分子流狀態(tài)下工作。因?yàn)楫?dāng)將一定容積的容器中所含氣體的壓力降低時(shí)，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(gè)氣體分子只要在空間運(yùn)動(dòng) 0.06 μm ，就可能與第二個(gè)氣體分子相碰。而在 1.3Pa 時(shí)，分子間平均自由程可達(dá) 4.4mm 。若平均自由程增加到大于容器壁間的距離時(shí)，氣體分子與器壁的碰撞機(jī)會(huì)將大于氣體分子之間的碰撞機(jī)會(huì)。在分子流范圍內(nèi)，氣體分子的平均自由程長度遠(yuǎn)大于分子泵葉片之間的間距。當(dāng)器壁由不動(dòng)的定子葉片與運(yùn)動(dòng)著的轉(zhuǎn)子葉片組成時(shí)，氣體分子就會(huì)較多地射向轉(zhuǎn)子和定子葉片，為形成氣體分子的定向運(yùn)動(dòng)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(dòng)葉片相碰撞后改變隨機(jī)散射的特性而作定向運(yùn)動(dòng)。分子泵的轉(zhuǎn)速越高，對(duì)提高分子泵的抽速越有利。實(shí)踐表明，對(duì)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(dòng)軸承和滑動(dòng)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(dòng)、靜葉片間的間隙很小，葉片很長剛性差。由于操作錯(cuò)誤，突暴大氣到泵中，使葉片損壞，因?yàn)槭艽髿庳?fù)載和離心力的作用開始彎曲振動(dòng)，超過動(dòng)、靜葉片的間隙將會(huì)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(shí)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(jì)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(yùn)行。
渦輪分子泵的故障分析:渦輪分子泵的故障是由于機(jī)械真空泵的軸承系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及外因等出現(xiàn)問題時(shí)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(jì)上的和使用上的兩方面的原因造成的。
設(shè)計(jì)上的安全措施:在轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)時(shí)，要進(jìn)行回轉(zhuǎn)體整體的應(yīng)力分析，通過有限單元法計(jì)算和電測(cè)應(yīng)力法加以驗(yàn)證，也有用電鏡進(jìn)行組織結(jié)構(gòu)觀察。要避免應(yīng)力集中，氣體負(fù)荷的安全率要合理設(shè)定。高速回轉(zhuǎn)體要做精密的動(dòng)平衡，動(dòng)平衡取重時(shí)要避免裂紋產(chǎn)生，以防腐蝕，疲勞破壞。有時(shí)要作超轉(zhuǎn)數(shù)試驗(yàn)以考核零件強(qiáng)度。
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