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安捷倫真空:分子泵使用中的注意事項

分子泵是渦輪分子泵、牽引分子泵和復合分子泵的統稱,是一種非常常見的獲得高真空和超高真空的設備。分子泵內部有高速旋轉的轉子,支撐轉子平滑轉動的軸承承擔了很大的負荷,...



分子泵是渦輪分子泵、牽引分子泵和復合分子泵的統稱,是一種非常常見的獲得高真空和超高真空的設備。分子泵內部有高速旋轉的轉子,支撐轉子平滑轉動的軸承承擔了很大的負荷,正確的使用和及時的保養,對分子泵軸承乃至整個分子泵的正常工作意義重大。
盡量避免頻繁啟停
分子泵在勻速工作時,轉子葉片僅受到離心力的作用(真空下阻力很小可以忽略不計),即遠離軸心的方向的拉力;而在加速和減速的時候,葉片還受到轉動切線方向的力,相當于對葉片進行彎折的力。顯而易見,對葉片進行彎折對其疲勞壽命的貢獻更大。
另外,分子泵在加速時功率較大,內部發熱比較嚴重,頻繁的啟停(兩次啟動間隔30分鐘)會造成熱量累積,使分子泵內部的溫度過高,加劇軸承磨損。
根據工藝條件選擇適當的冷卻
分子泵的冷卻方式有三種:自然冷卻、強制風冷和水冷。300l/s以下的分子泵,在沒有氣體負載的情況下,可以采用自然冷卻;較大的分子泵或者有一定的氣體負載時,需要選擇強制風冷(風扇冷卻);對于有些負載很大的應用(比如CVD),或者不方便使用風扇的環境(如輻射環境),需要采取水冷。
無論采取哪種冷卻方式,分子泵工作的環境溫度都要保持在5~35攝氏度之間,采取水冷時,要采用經過處理的軟水,冷卻水的溫度和流量也要滿足說明書的要求。
空擋滑行不可取
分子泵工作時轉速很高(數萬轉/分鐘),加減速過程中,不可避免地要經過某些危險的共振頻率,長時間在這些共振頻率運轉,會增加軸承負荷、進而增加分子泵故障的風險。在真空下自然停泵(空擋滑行)時,由于真空下空氣阻力很小,分子泵轉子要經過幾十分鐘甚至數小時的時間才能完全停止,其中在共振頻率運轉的時間也會比較長。
一般建議分子泵停機時,手動或者通過專用充氣閥(VentValve),通過充氣口充入空氣/氮氣,增加轉子阻力使其快速停機;手動充氣時,要注意控制充氣速度,使停機時間和分子泵啟動時間相當(根據泵的大小不同而不同,一般為3~10分鐘)。

大多數型號的安捷倫分子泵還帶有電磁剎車功能(ActiveStop),可以在不破空的情況下快速停機。
注意監測前級真空
分子泵是一種高真空泵,它必須配合合適的并且性能良好的前級泵才可以正常工作;除了在選型時盡量選擇推薦的前級泵之外,分子泵使用時也要注意監測其排氣口的壓力,避免因前級泵性能下降而使分子泵排氣壓力過高,造成負荷過大,泵溫過高等。
這些情況一定要加軸承吹掃
分子泵所抽的氣體如果含有較多的可凝性氣體(如水汽,有機溶劑等),高濃度的氧氣、腐蝕性氣體,或者粉塵等,需要增配吹掃閥(PurgeValve),工作過程中利用吹掃氣(一般為干燥氮氣)持續對軸承進行吹掃,以達到隔離污染物,保護軸承的目的。
長期存放不用不是延年益壽的秘訣
有用戶會認為,長時間停泵不用對分子泵的損耗會比較小。但是,分子泵長時間停泵后,在表面張力和重力的作用下,軸承內部的潤滑脂可能會出現收縮成團、分布不均勻等現象,反而會影響分子泵的壽命。
為了減少軸承因長期存放而造成的分布不均勻,安捷倫的分子泵控制器內置了“軟啟動”功能。如經過運輸或者停泵的時間超過2個月,可以使用軟啟動功能啟動分子泵,轉速以階梯方式緩慢加速,使得軸承潤滑脂在低速階段有充分時間重新均勻分布。如果存放時間超過10個月,建議送回維修中心,讓分子泵在專用的檢測平臺上按照既定程序加速(Re-channeling),磨合軸承。
有下面這些異常一定要盡早檢修
分子泵是高速旋轉的機械,軸承故障可能會造成泵葉片打碎直接報廢;而當軸承工作狀態不良時,會有一系列的現象,如分子泵無法啟動,運行噪音增大,溫度或功率異常增加等,在排除外界環境和進排氣壓力過高等外界因素后,應盡快停泵,送到維修中心進行檢修。
安捷倫分子泵標準保養服務
安捷倫維修中心提供各型號安捷倫分子泵的標準保養服務,主要項目包括:對整泵進行拆解和清洗、更換密封和軸承套件、動平衡調試和泄漏檢測等。
安捷倫的分子泵設計是免日常維護的。由于工藝環境差異,分子泵的工作壽命差別很大,但是如果分子泵已經工作了很長時間(5年以上),或者出現了噪音、溫度、功率異常,及時的對其進行維護保養可以大大延長其使用壽命。

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