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分子泵 编辑

分子泵是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子,使之获得定向速度,从而被压缩、被驱向排气口后为前级抽走的一种真空泵

分类

这种泵具体可分为:

1)牵引分子泵气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得动量,被驱送到泵的出口。

2)涡轮分子泵靠高速旋转的动叶片和静止的定叶片相互配合来实现抽气的。这种泵通常在分子流状态下工作。

3)复合分子泵 它是由涡轮式和牵引式两种分子泵串联组合起来的一种复合型的分子真空泵。

2工作条件

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(1)转子转速达到20000r/min,故分子泵启动时间较长。

(2)气体处于分子流状态,故需要配备前级泵,一般使用旋片泵作为前级泵。

3结构特点

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复合式分子泵是涡轮分子泵与牵引分子泵的串联组合,集两种泵的优点于一体。泵在很宽的压力范围内 ((10-6 ~ 1Pa) 具有较大的抽速和较高的压缩比,大大提高了泵的出口压力。法国 Alcatle 公司生产的一种采用气体静压轴承和动密封的复合分子泵,可以做到完全无油,且不用前级泵直接向大气中排气。

分类

复合式分子泵的形式很多,按结构分,主要有两种:一种是涡轮叶片与盘式牵引泵的串联组合;另一种是涡轮叶片与筒式牵引泵的串联组合。涡轮级主要用来提高泵的抽速,一般采用有利于提高抽速的叶片形状,级数在 l0 级以内。牵引级主要用来增加泵的压缩比,提高泵的出口压力。

盘式牵引级是在平板圆盘平面上按一定规律开出数条型线沟槽,然后将数块圆盘串接起来构成,型线有阿基米德螺线、对数螺线、圆弧线等。抽气时靠高速转动的圆盘对气体分子进行“拖动”,使其沿沟槽作由内向外及由外向内的往复折回的定向流动,从而达到抽气目的。

筒式牵引级是在圆筒形的转子或定子的圆柱面上开一定断面形状的沟槽,如矩形、圆弧形、三角形及其它形状的多头螺旋槽。由于简式牵引泵型线沟槽开在转子圆柱外表面或泵体内表面上,因此可以充分利用圆柱外圆较高的线速度对气体分子进行动量传递,提高泵的抽气效果。在设计制造中,可以通过改变螺旋沟槽通道与抽气方向之间的夹角 (螺旋升角) 来达到较理想的抽气效果。

设计要点

在复合分子泵的设计中,必须处理好涡轮级与牵引级之间的应配和衔接关系。由于涡轮级有较大的抽气面积,抽速很大,而牵引级沟槽抽气面积较小,在两种结构的联接处,由涡轮叶片压缩下来的气体分子的流动方式突然转变,使气体分子的运动在联接处由有序变成无序,至使返流增加,抽气能力下降。因此,在设计时应在涡轮级和牵引级转换处加上过渡级结构,以提高泵的抽气性能。

随着复合分子泵的不断改进,其应用领域越来越广,在某些抽气系统上可以替代扩散泵,缩短了系统的抽气时间,并可获得无油污染的清洁真空环境。

4有关标准

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JB/T 10771-2007真空技术复合分子泵

JB/T 9125-2007 真空技术涡轮分子泵

SJ 3192-1989 立式涡轮分子泵型式与基本参数

SJ/T 10097-1991 F-250/1400型立式涡轮分子泵

SJ/T 11085-1996 立式涡轮分子泵通用技术条件

ISO 5302:2003《真空技术 涡轮分子泵性能参数的测量》

GB/T 7774-2007 真空技术 涡轮分子泵性能参数的测量


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