涡轮分子泵的技术与应用

涡轮分子泵最初仅用来获得超高真空。目前这种泵已经广泛地应用在许多技术领域中,诸如半导体生产、电子显微镜、薄膜与核聚变技术等。符合现代标准的涡轮分子泵应即能满足上述技术的要求,同时又不必耗费更多的资金。先进的分子泵对所有气体的抽速几乎是相同的。本文介绍了借助某些简单的计算公式计算法兰直径、材料质量以及叶片形状等因素对抽速与工作频率产生的影响。文章讨论了不同的驱动电机和轴承所具有的优点和弊端。本文还介绍了为满足抽出腐蚀性气体、核聚变以及空间技术的要求对泵结构进行了专门的改进。 1.导言 自从1956年发明涡轮…     

涡轮分子泵三十年

简要回顾了涡轮分子泵的发展史;叙述了它的工作原理。介绍了测定泵的抽速的简易方法。在介绍发展史的同时还说明了它的新应用。涡轮分子泵与差级抽气相结合,使预抽技术有了更高的使用价值,并使小型干式前级泵有了更多的应用。简要预测了涡轮分子泵的发展趋势。     

涡轮分子泵性能测试方法

ISO/TC 112(61部分) 103EISO/TC 112/SC 3(30部分) 79(修订稿) 引言 本国际标准的目的是要确保涡轮分子泵 (以下简称分子泵-校注)的性能测试尽可能在相同的条件下按相同的程序进行,以便为不同的制造厂或在不同的实验室中进行的测试,以及各制造厂产品说明书中对泵的性能介绍有一个正确的,可供比较的基础,这样对制造厂及用户双方都有利。 1.内容及适用范围 本标准涉及分子泵极限工作压强,抽速及压缩比的测试方法。因为这种泵工作的压强范围扩展的很宽,而性能测试所采用的方法又与涉及的压强范围有关,所以选定两个压强范围这就是: (a) 1…     

涡轮分子泵用于加速器

加速器是用人工方法使带电粒子受电磁场作用而加速到高能量的装置。为保证带电粒子能顺利地加速到预定的能量,就要保证粒子在运动过程中尽可能避免与气体分子碰撞而造成不必要的影响和损失,这就要求粒子必须是在真空中运行,也就是说,真空系统在加速器中是必不可少的。上海先锋电机厂的 J—J2型电子静电加速器的真空系统包括电子枪、加速管、磁透镜、三通管、软连接、阀门、扫描真空盒和抽气机组等。系统的真空度要求达10~(-4)帕量级。满足     

涡轮分子泵的动平衡

一、前言 旋转机械的不平衡是引起振动的常见原因之一。在高速旋转机械中,不平衡则是很严重的问题。挠性转子平衡问题。更是目前解决许多高速机械振动问题的技术关键之涡转分子泵FB—450A转速:24000转/分 FB—110转速:43000转/分一般都过第一临界转速,故为挠性转子。动平衡的目的就是要保证涡轮转子在启动和工作的过程中,使轴承所受的动压力、转子本身的变形都在允许范围之内。FB—450A分子泵原设计要求达 G0.4级。 二、分子泵挠性转子用影响系数法 计算不平衡量及其数据处理 1.转子在不平衡力作用下的变形和振动 一个静态不平衡的转子,…     

改进的涡轮分子泵

本文介绍了一种抽速达1600升/秒的最新式涡轮分子泵的结构和性能。为了达到所要求的抽速,叶片的几何形状、叶轮的排列方法,以及压缩比的选择,都是根据不含有经验成分的理论,从大量模型泵中计算出来的。这种泵的机械尺寸与十年前相同,而抽速却超过了10倍。新型泵还安装了一种对水蒸汽抽速为1600升/秒的多层液氮致冷板。 1958年N.Becker描述了第一台商品化的轴流涡轮分子真空泵(普发伊费尔公司 TVP500型)。Becker认为,涡轮分子泵的工作原理来源于盖德的分子牵引抽气的理论,所不同之处在于它在工作时在互相牵引面之间采用较大的间隙,而且这…     

关于涡轮分子泵的一些研究

本文在简要地评述分子泵的发展过程后,着重研究了涡轮分子泵的机理及其特性,并与实验进行了比较,文后对分子泵的发展前景作了展望。     

现代涡轮分子泵理论的研究

由于涡轮分子泵叶轮的线速度比较低(一般小于氮气分子的热运动速度),使得原有的叶列抽气模型不符合泵的实际工作情况。本文用传输几率理论对涡轮分子泵的抽气机理作了探讨,提出了适合于叶片速度比在0～1之间的抽气模型,为改善和提高现代涡轮分子泵在低叶片速度比条件下的抽气性能提供了理论依据。从同样的机理出发,还可以分析原有组合叶列的理论结果与实验结果存在偏差的原因,并建立了组合叶列的修正理论计算公式。最后用实验验证了本文的分析结果。     

涡轮分子泵电源分析与研究

本文主要对一种F-150型涡轮分子泵电源设计要求和工作原理进行详细地分析和讨论。     

涡轮分子泵入口接管束流效应的蒙特卡洛计算

在入口管路束流效应和涡轮端盖反射作用的双重因素影响下,以纯分子流态经泵前入口管道流向涡轮分子泵环形一级动叶列抽气面处的气体分子,其入射密度是不均匀分布的。本文基于自由分子流态基本假设,建立入口直圆管道计算模型,采用试验粒子蒙特卡洛方法,利用Molflow+软件,模拟被抽气体分子经泵入口到涡轮叶列抽气面的飞行过程及行为;数值计算得到气体分子到达涡轮转子一级动叶列入射平面的密度分布和气体通过入口管道的传输几率,并分别经回归分析拟合给出二者的计算公式,可为涡轮分子泵抽气性能的后续研究提供更精确的理论数据;算例证明,以此分布计算分子泵一级动叶列的正向传输几率,比采用均匀分布假设的积分中值法的计算结果偏小。     

径向流涡轮分子真空泵

介绍了用于扩散泵低压端双级径向流分子泵详细结构、性能预示及性能测量。性能预示的基础是自由分子流和扩散反射的概念。就现有设计所采用的叶片与环的厚度值来讲，我们认为必须考虑到这些厚度对于泵性能的影响。预示了压强比及速度系数，几乎与转子速度成指数关系并取决于前级泵抽速及气体载荷的程度。 这次研制的泵，转子转速每分钟为３４００转，预示着它的抽速大约为作为前级泵的扩散泵对于氮和空气的抽速的１４及１０倍。预示的性能大体上在实验误差范围内与测得的性能是一致的。 如果人们想在较高的流率下设计适度的压强比，为了（ａ）对于给定的系统医强来说．增加扩散泵的抽气量，（ｂ）对于给定的扩散泵抽气量来说，降低系统的压强，那么就可以在扩散泵的低压端采用径向流涡轮分子泵。     

涡轮分子泵的整机动平衡

由于涡轮分子泵在高转速下工作作,其转子的不平衡量引起的振动将会影响分子泵的性能和工作环境,严重时可引起破坏,因此,对分子泵的转子必须经过严格的动平衡。本文介绍了用影响系数法对FB-110型涡轮分子泵进行整机动平衡的步骤,以及测量不平衡响应幅值、相位的方法,并用计算机程序控制平衡过程,程序采用人机对话的方式,简单易懂。实验结果表明。影响系数法平衡涡轮分子泵是切实可行的,而且残余不平衡响应可低于设计指标的要求。分子泵外壳振动通常小于0.05μm。     

涡轮分子泵的运用特性

涡轮分子泵是一种纯机械的压缩型排气泵,它具有启动快,可获得洁净的超高真空的特点,目前正日益受到人们的重视。在文献(1)中笔者根据涡轮分子泵的作用原理,推导了泵的两个主要参数,即泵的抽速和压缩比的表示式,并讨论了它们与实验结果比较的情况。泵抽速的表示式为 S=SBDE/(SB+DE) S～GU(l)此处SB──第一级轮叶处的抽速; DE─—进口法兰管道、防裂纲等呈现的流导; G──决定于轮叶几何形状和尺寸的常数; U──泵的转速。 泵压缩比为 K= KI、K2……K. K1～exP(gu)(2)此处K1、K2……Kn表示泵内第1、2……n级轮叶的压缩比; g—决…     

现代涡轮分子泵的进展

本文叙述了涡轮分子泵近期迅速发展的原因,涡轮分子泵采用的轴承型式的演变过程,宽域型复合分子泵的开发与磁悬浮轴承在涡轮分子泵上的应用。     

涡轮分子泵的发展近况

一、前言1913年,盖德提出了一种新型的与位移原理无关的机械真空泵。他的分子牵引泵实际上是这样的设想:气体分子不断地与运动着的固体表面相碰撞,按一定的方向被抽出。基于同样的设想盖德发明了扩散泵,在扩散泵中,气体分子被高速喷射的蒸汽分子带出。他将几级泵串联在一起,当前级压强为1毫巴时,对空气的压缩比达到10~6,抽速为1升/秒。一种改进的盖德分子牵引泵在1923年由霍尔维克(Hol week)提出。转子在具有环形槽的圆柱筒中转动。它所达到的抽速约为5升/秒,对空气的压缩比为10~6的好几倍。     

涡轮分子泵变频启动分析与研究

本文通过对涡轮分子泵在负载特性的分析研究，主要讨论涡轮分子泵变频调速的控制原理和控制构成。     

涡轮分子泵的统计理论

现有涡轮分子泵理论有一定的局限性和片面性。本文从统计物理出发,分析了涡轮分子泵的工作原理,证明了涡轮分子泵的抽气作用并不是 Gaede 分子拖动原理的一种类推,而是由于叶片与被抽气体之间的高速相对运动使入射分子与上下叶片表面的碰撞几率以及从叶轮一侧直接飞入另一侧的几率不相等。对于这种泵来说,分子拖动理论实际上只是在叶片速度不很高时的一种近似数学描述。当叶片速度接近被抽气体分子的热运动速度时,泵的抽速和压缩比将趋向饱和,即进一步增加叶片速度时,泵的抽速和压缩比均不可能有显著增加。最后还用统计理论讨论了有限长叶片的何氏系数和压缩比,其结果与实验符合得很好。     

现代涡轮分子泵的技术现状与展望

本文介绍了涡轮分子泵的优点及普及的原因，讨论了泵轴承系统的改善，泵的工作寿命与可靠性的提高以及宽域型复合分子泵的开发，还给出了极高真空的获得方法和泵快速抽气的措施。     

涡轮分子泵电源制动单元的研究

研究了涡轮分子泵电源制动单元的设计、制动功率和制动电阻的计算方法。为涡轮分子泵选用理想制动电阻提供依据。根据此设计和计算方法为我公司生产的FD系列涡轮分子泵电源选用了最佳的制动电阻,使涡轮分子泵的停车减速时间大为缩短,该泵的性能和效率显著提高。     

短叶片涡轮分子泵—一种复合分子泵

本文分析了涡轮分子泵和拖动分子泵抽气机理的不同物理图象，并论证了短叶片涡轮分子泵的抽气作用是这二种分子泵抽气机理同时作用的结果，从而，这种泵具有涡轮分子泵和拖动分子泵的共同优点。