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动平衡品质提高20%!揭秘普发真空HiPace80Neo涡轮分子泵激光动平衡技术

字号+作者:admin 来源:旋片真空泵 2021年11月27日

我们都知道,旋转机械的不平衡是引起振动的常见原因之一,由此产生的振动力取决于旋转速度以及不平衡的程度。而在高速旋转的机械中,不平衡则是非常严重的问题。尤其对转子速...


我们都知道,旋转机械的不平衡是引起振动的常见原因之一,由此产生的振动力取决于旋转速度以及不平衡的程度。而在高速旋转的机械中,不平衡则是非常严重的问题。尤其对转子速度高达90000rpm(1500rpm/sec)的涡轮分子泵而言,对于动平衡品质的要求极高,哪怕是几毫克范围内轻微的不平衡,都会对泵的运行产生重大影响。因此,涡轮分子泵的转子需要做精密的动平衡,高品质的动平衡既关系到转子的平稳运行,也关系到涡轮分子泵的磨损,还可确保将传递到真空腔室和用户应用系统上的振动降至最低。
传统动平衡
传统的动平衡技术通过增加额外的质量,例如动平衡配重块,来减少质量分布的不均匀。质量动平衡借助机械加工流程而得到广泛使用,其中包括诸如磨削以及通过钻孔去除材料等工艺。
在传统的动平衡过程中,转子的径向偏移是在轴承附近的两个测量层测量的。转子的不平衡度利用一种特殊的算法来确定。为了降低总不平衡程度,转子沿旋转轴分成多个平衡等级,每个等级都有相应的孔。动平衡配重块沿着各平衡等级的圆周手动拧入。这样就降低了质量分布的不均匀,转子的剩余不平衡度被减少到所需的极限值以下。这里的不平衡度将在多种速度下确定,并逐步完成补偿,从而降低转子的振动并达到额定速度。
LaserBalancingTM方法:彻底改变传统动平衡
近些年来,涡轮分子泵的应用场景越来越多,许多制造领域以前常用低温泵和扩散泵来作为超高真空泵,目前已多被涡轮分子泵所取代。此外,随着相关应用领域对工作环境的要求越发严苛,对涡轮分子泵也提出了更高要求,特别是在次级特性方面。因此,高速转子一直需要进一步开发,包括转子的使用寿命、振动水平(即泵壳上发出的声响和振动),以及基于部件表面脱气性能方面的洁净度指标。
近日,普发真空推出了一款新型HiPace80Neo涡轮分子泵,便是对此交出的一份答卷。这款分子泵的寿命更长,而且采用了该公司开发的一项LaserBalancingTM专利技术,使得真空设备更加耐用,振动水平更低,噪音更小。

普发真空的HiPace80Neo涡轮分子泵
具体来讲,LaserBalancingTM通过分配几何确定的动平衡孔和渐近的动平衡配重法,利用激光烧蚀把多余的材料去除,如此一来,转子的不均匀质量分布能够在所有点位逐个进行精准的处理,来达到最佳的动平衡性。与传统动平衡相比,用激光去除材料要精确得多,剩余不平衡会更低。而且在这个过程中,材料特性并不会受到影响。可以说,LaserBalancingTM彻底改变了传统的动平衡过程,将不均匀的质量分布降到了最低。

采用传统动平衡(左)和采用激光烧蚀段的激光动平衡(右)动平衡等级对比
据了解,通过现代化的自动平衡系统,HiPace80Neo涡轮分子泵转子的动平衡品质提高了20%,从而大幅提高转子寿命,并降低泵在运行期间的振动和噪音水平。值得一提的是,激光烧蚀产生的颗粒,在加工过程中即可抽出和过滤掉,随后对激光平衡后的转子进行清洁,由于无需手动拧紧螺丝,所以确保了表面的最高清洁度,并且也避免了平衡孔中的气穴造成的虚漏现象。
因此,用LaserBalancingTM技术加持的HiPace80Neo涡轮分子泵可以满足更为苛刻的工作环境要求,尤其是在需要更低振动和静音的应用中,该系列涡轮分子泵可以大大提升用户体验。采用这项专利技术的相关真空泵非常适合用于质谱分析、电子显微术、检漏仪和残余气体分析系统等对振动敏感的应用。以电子显微镜为例:由于高真空法兰的振动很强烈(~20nm),导致高倍率下的图像模糊不清;而集成了这款涡轮分子泵之后,振动变得更低(~5nm),使电子显微镜能够获得更高分辨率的图像。
高度可靠的新型涡轮分子泵
除了应用更先进的LaserBalancingTM技术之外,HiPace80Neo也承袭了普发真空涡轮分子泵安全、耐用、抗老化、重量轻、体积小巧等一系列优点。
·在控温方面,HiPace涡轮分子泵配备集成传感器,集成的转子温度测量功能可确保HiPace80Neo始终发挥最佳性能,保障其最高运行安全性。
·在轴承方面,HiPace80Neo的混合轴承由两部分组成:前级真空侧运用耐温高、转速高且寿命长的油润滑式陶瓷球轴承,而高真空侧则使用灵活、抗压强的永磁径向轴承。坚固耐用的轴承材料让HiPace系列涡轮分子泵具备更高可靠性。
·在润滑方面,HiPace80Neo配备一种新型高性能润滑剂,具备更高的抗老化性、更优化的润滑性能和更强的耐热性,进一步提升真空泵组的安全性能,而且各款HiPace80Neo泵均可免维护运行5年。
·此外,相较于其他涡轮泵,HiPace80Neo体型更加小巧紧凑,可集成到各种便携式和移动式应用中。同时,该泵还具备自动配件检测功能的Micro-USB接口,在短短几步之内即可投入使用,为用户带来便捷和高效的使用体验。
随着各应用领域技术要求的不断提高,普发真空在涡轮分子泵系列方面持续开发,拥有抽速介于10到超过3000升/秒的完整涡轮分子泵产品系列,具有很高的性价比和灵活的安装方式,从而使得各类应用,比如分析仪器、半导体、光学/玻璃、真空冶金、泄漏检测、科研设施、灯具等行业,都能找到与之匹配的真空订制产品型号。尤其是此次推出的HiPace80Neo涡轮分子泵,首次使用了LaserBalancingTM专利技术,特别适用于对振动敏感的应用。该技术能更有效地测试涡轮分子泵转子的平衡性能,确保了普发真空在这一领域的技术优势,并且为该公司的下一步发展提供了技术前瞻。

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