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真空泵的极限压力与测量误差


对于真空泵,从理论上说,极限压力是愈低愈好,但从实用上来说,应该保证泵在所使用的工作压力范围内有较大的抽速和运转的可靠性,这一点是最重要的。

日本的ULVAC、神港精机、大阪真空等生产的中型滑阀泵的标称极限压力均为6.7X10-1Pa。美国STOKES,KINNEY和英国BOC EDWARDS公司的中型滑阀泵的标称极限压力都是1.3Pa,特性曲线上的极限压力则是6.7X10-1Pa。即使是英国GENERAL公司的GKT300C,它的极限压力己达到2.67X10-1Pa,但它的标称极限压力仍然是1.3Pa。为什么国外主要滑阀泵生产厂把极限压力的指标定得这么宽?

对上述问题我们认为,滑阀泵相对于旋片泵而言,它的各部分间隙较大,因此有利于抽除含有一定粉尘的气体,国内外有关资料也都有类似说法。用户在选择泵的工作压力范围时,必然选在满抽速或接近满抽速的区域内。而单级滑阀泵最佳工作区间是10~105Pa,因此极限分压的有限降低对泵在工作压力范围内的抽速并没有多大影响。如果过分追求极限压力的降低,势必要减少各转动部件之间的间隙和进油量,而许多场合下滑阀泵所抽除的气体中都含有一定数量的粉尘,不良的润滑和过小的间隙必然会导致转动部件之间磨损的增加,对运转的可靠性也会有一定影响。这也就能解释国内外滑阀泵生产厂一般都不片面追求单级滑阀泵的极限压力,而特别重视泵的运转可靠性。

国外各滑阀泵生产厂生产的滑阀泵的极限压力数据当然是用他们各自的压缩式真空计测得的.不同的压缩计的测量精度是不可能相同的。即使是我们国内,共至是我们自己的企业内,标准压缩计之间的测量精度也并不一致,有时还相差较大。国家真空设备质量监督检验中心对此也早有察觉,并在1998年作了一次调研。他们将一台2XZ-2型旋片泵依次由质检中心发往三个单位,进行“真空测量设备的比对试验”,结论是四个单位的测量数据都不同,我公司与质检中心基本一致。因此压缩计的测量精度是一个非常重要的问题,不能简单认为标定为5%精度的压缩计就有5%的测量精度,它与压缩计的清洗清洁度,水银清洁度和纯度有很大关系,还很可能与压缩计的毛细管与其它部分的连接处的锥度和光滑程度有关。基于上述情况,我们就不能把自己的测试数据简单地与其他生产厂和国外厂商的数据作对比。如要作性能对比,也必须把自己的泵与其他厂和国外的泵用同一仪器测量,这样才能有确切可靠的评价。

H-150滑阀泵的研制中,我们首先在保证运转可靠的前提下,严格控制加工精度,主要转动部件间的间隙仍处于原先H-150泵的经过几十年考验的正常范围内,只是控制更严。同时改进油路结构,使之更合理,以保证各运动部件之间的润滑更可靠。目前H-150泵的极限压力己完全能保证在0.3Pa以下。为了保证测试数据可靠性,我们将H-150泵与国外样机在同样测试条件下,用同一压缩真空计测试,其极限压力数据优于国外样机,再对照国外同类泵的数据,因此我们完全可以说,H-150E泵的极限压力指标己达到国外同类泵的先进水平。当然这样的说法也必须要对国外滑阀泵水平有一定的了解。有一点必须指出,我们对国外水平的了解也仅仅是从样本和网上查来的,即使测了一些国外样机,也不一定能代表国外最高的水平,要完整收集国外同类产品的真正质量水平是很困难的。

我们认为对用户而言,真正有用的是全压,因此研究如何降低泵的极限全压,有很重要的意义。过去一般认为,我国滑阀泵和旋片泵的全压指标与国外相比差距较大。但经我们研究认为,问题在油而不在泵,主要是真空泵油质量不高,而影响了泵的极限全压。我国目前按SH0528-92标准生产的优级品真空泵油的质量已接近国外水平,使用优质低饱和蒸汽压的N100真空泵油.H-150泵的极限全压可优于1.5Pa。



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