涡轮分子泵振动产生的原因及防护措施

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)东北大学 作者:张以忱

  涡轮分子泵工作时振动的产生及其减振措施保证分子泵工作精度的最主要问题是尽量减少泵工作时的振动。组成分子泵的零部件以及安放它的基础,都可以认为是一个弹性系统。当分子泵高速运转工作时,泵在其平衡位置作往复性机械运动,即是分子泵的振动。

涡轮分子泵振动产生的原因

  分子泵的振动,主要是其振动零部件的不平衡引起的,主要因素有:

  1、涡轮转子以及电动机主轴的不平衡是产生振动的主要来源。从涡轮转子的结构看,影响其平衡的原因有:

  a、转子的材质不均 ( 包括密度不均和膨胀系数的不均 ) ;

  b、涡轮转子的各组成零件在制造中的加工误差,如同轴度、转子端面的平行度、转子体的不对称性等等;

  c、转子的装配质量。如涡轮转子上下叶轮因装配不当产生偏差;涡轮转子在电动机轴上装得不正;或装配时压紧力不足,高速运转后产生松动等。

  以上诸因素会造成涡轮转子的质量分布不均,形成一定的质量偏心,当转子转动时产生不平衡的离心力,从而使分子泵产生有害的振动和噪音。

  2、由于涡轮分子泵的转速很高,因此防止产生共振也是一个重要问题。在分子泵的设计中应正确地选用工作转速和合理地设计电动机的主轴。

  3、主轴的支承条件,如轴承的精度、安装方式、润滑条件等对分子泵的振动也将产生较大的影响。

涡轮分子泵振动的防护措施

  为了减少分子泵整机工作时的振动,在泵的设计制造中应采取以下措施:

  1、在工艺条件允许的情况下,尽可能提高零部件的加工精度。

  2、对电动机主轴及涡轮转子等旋转零部件进行严格的动平衡试验。

  3、为了防止产生共振,确保泵安全运转,泵设计时,应使主轴的工作转速 n 在其各阶临界转速之外。在轴的初步设计时,应对其临界转速进行验算,至少使其与工作转速相差 20 %左右,否则应改变轴的尺寸或刚性来达到上述要求。

  4、对主轴轴承的外侧设置橡胶减振环。橡胶减振环除了具有减振、隔音效果外,还有利于越过共振区,衰减高频振动和噪音的作用。

  5、为减少分子泵的振动向外传递以及减少外界振动对分子泵的影响,在分子泵的四个支柱下装有四个橡胶垫以起到隔振作用。

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