F400/4000型大抽速分子泵的研制

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)成都无极真空科技有限公司 作者:葛明、袁永列、罗进军

  现代科技及工业的发展需要大抽速的涡轮分子泵。在此背景下,设计、研制成功国内最大抽速的F400/4000型分子泵。

1. 设计方案。

  与国际先进水平相比,我国的大型分子泵转速较低,因此抽速和对H2的压缩比较低。而大型分子泵更换轴承必须逆回生产厂家的问题则使所有用户都觉得头痛。

大抽速分子泵

  F400/4000型分子泵设计方案中采用了独特的外转子电机。其最大优点是更换轴承时泵的所有旋转部分(油泵除外)可以不拆开,因此无需重新平衡,所以可以在用户处更换轴承。

  为提高泵的抽速和压缩比性能。除了叶片角度变化外,入口处叶轮厚、叶片数少,以增加吸入面积,压缩级叶片实现光学密封,增加对气体的压缩比,这些要求只能用铣制方法来实现。

  泵的寿命取决于轴承寿命,轴承寿命取决于良好的润滑。为了保证不因缺油造成轴承损坏,油池中设置液位传感器。

2. 叶轮强度的研究。

  分子泵的抽速取决于涡轮直径。叶片的角度及转速。在涡轮直径及叶片的角度都确定的前提下,转速将决定泵的抽速。转速的提高受制于叶轮的强度。在研制过程中,对叶轮的材料、形态、结构形式进行了系统研究:

  铝合金板材因压延过程中造成了纤维组织的方向单一,其纵向抗拉强度好,横向抗拉强度差,此材料制作叶轮不适于承受高转速的离心力。

  多次锻打的铝合金纤维组织呈放射状,最适于制作高转速的叶轮。

  叶轮最危险的断面在内环上,因此应增大内环面积,将叶轮的内环制造成凸台是解决问题的好方案。

3. 研制成功国内最大抽速分子泵(中国专利ZL2007•20080139•7)

大抽速分子泵

抽速:   4000L/S
压缩比:N 108
                H 103
极限压力:
CF法兰     10-8Pa
LF法兰     10-6 Pa
转速:      16000rpm
启动时间:  <20min
停止时间:  <40min
外形尺寸:Φ500×400

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