川崎前锋0名古屋鲸:F400/4000型大抽速分子泵的研制

機械真空泵 葛明、袁永列、羅進軍 成都無極真空科技有限公司

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  現代科技及工業的發展需要大抽速的渦輪分子泵。在此背景下,設計、研制成功國內最大抽速的F400/4000型分子泵。

1. 設計方案。

  與國際先進水平相比,我國的大型分子泵轉速較低,因此抽速和對H2的壓縮比較低。而大型分子泵更換軸承必須逆回生產廠家的問題則使所有用戶都覺得頭痛。

大抽速分子泵

  F400/4000型分子泵設計方案中采用了獨特的外轉子電機。其最大優點是更換軸承時泵的所有旋轉部分(油泵除外)可以不拆開,因此無需重新平衡,所以可以在用戶處更換軸承。

  為提高泵的抽速和壓縮比性能。除了葉片角度變化外,入口處葉輪厚、葉片數少,以增加吸入面積,壓縮級葉片實現光學密封,增加對氣體的壓縮比,這些要求只能用銑制方法來實現。

  泵的壽命取決于軸承壽命,軸承壽命取決于良好的潤滑。為了保證不因缺油造成軸承損壞,油池中設置液位傳感器。

2. 葉輪強度的研究。

  分子泵的抽速取決于渦輪直徑。葉片的角度及轉速。在渦輪直徑及葉片的角度都確定的前提下,轉速將決定泵的抽速。轉速的提高受制于葉輪的強度。在研制過程中,對葉輪的材料、形態、結構形式進行了系統研究:

  鋁合金板材因壓延過程中造成了纖維組織的方向單一,其縱向抗拉強度好,橫向抗拉強度差,此材料制作葉輪不適于承受高轉速的離心力。

  多次鍛打的鋁合金纖維組織呈放射狀,最適于制作高轉速的葉輪。

  葉輪最危險的斷面在內環上,因此應增大內環面積,將葉輪的內環制造成凸臺是解決問題的好方案。

3. 研制成功國內最大抽速分子泵(中國專利ZL2007•20080139•7)

大抽速分子泵

抽速:   4000L/S
壓縮比:N 108
                H 103
極限壓力:
CF法蘭     10-8Pa
LF法蘭     10-6 Pa
轉速:      16000rpm
啟動時間:  <20min
停止時間:  <40min
外形尺寸:Φ500×400