|
干式真空泵在各種工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中起著至關(guān)重要的作用,。在諸如半導(dǎo)體、太陽能電池板,、平板顯示器等生產(chǎn)過程中,,以及金屬加工中的真空脫氣應(yīng)用都需要一個潔凈的環(huán)境,,以免污染物可能對生產(chǎn)造成不利影響,。工作室里通常充滿氣體,因此,,就需要采用干式真空泵進(jìn)行排氣以形成一個真空工作環(huán)境,。0 Z1 n* f- b; `0 H4 f5 m
在半導(dǎo)體制造中,蝕刻工具必須在真空室里工作,,以便在硅晶片上蝕刻出電子電路的微型網(wǎng)格,。由于該生產(chǎn)工藝相當(dāng)復(fù)雜,所以在開始工作之前,,必須先清除生產(chǎn)室里的所有污染物,。因此,在許多半導(dǎo)體制造廠中,,經(jīng)常會看到生產(chǎn)房的地板下安裝著一排排的干式真空泵,。
: d9 u ^9 N$ v5 i4 y 對于干式真空泵的終端用戶來說,必須盡可能地保證泵具有最高的可靠性,。在任何情況下,,泵都不能因為不可靠軸承的原因而出現(xiàn)故障,因為這會造成生產(chǎn)工藝停工,,代價極大,。隨著軸承技術(shù)革新步伐的加快,軸承在降低干式真空泵(以及其他流程泵)的全壽命成本方面發(fā)揮出更重要的作用,。通常情況下,,干式真空泵需要四到八個軸承。這些軸承的平均使用壽命相差很大,,從一年到五年不等,。但是如果軸承設(shè)計合理,組裝和維護(hù)到位,,那么它們的使用壽命就會更長,。
$ F9 O/ i, H. C" H/ D+ a1 ^ ?5 z! w$ q9 |3 G( L( ~ o
例如,最近有一個項目,,一家羅茨爪型真空泵制造商要求某公司設(shè)計出一套能滿足多項要求的軸承方案,。其中一項要求是確保泵能以更高的轉(zhuǎn)速(是100赫茲而不是60赫茲)運轉(zhuǎn),。此外,,還要求軸承能夠在潤滑不佳、重度污染以及高溫的情況下可靠地工作,。原來的真空泵軸承采用標(biāo)準(zhǔn)鋼球鋼籠型設(shè)計,,其平均故障間隔時間不超過三個月,。對于終端用戶來說,這導(dǎo)致了代價極大的生產(chǎn)停工,。
# W8 ]! D% H3 x0 p 為了保證軸承能夠更可靠地工作在更高轉(zhuǎn)速的工況下,,某公司專門針對客戶的泵設(shè)計了一套高精密軸承解決方案。該方案能提高運轉(zhuǎn)精度,,降低噪音和減少發(fā)熱,。例如,可用陶瓷材質(zhì)來代替鋼球,,從而避免焊接,,降低軸承的運轉(zhuǎn)溫度。這些陶瓷球能夠更好地抵御污染物對球體造成的破壞,。此外,,還去除了原來的保持架,以便得到一種更安全的“故障保護(hù)”設(shè)計方案,。
: a1 y. \. E9 y
/ W$ _, ~* o7 l; W1 g 針對高溫工況,, 某公司還對鋼材進(jìn)行了特殊的熱處理,以免鋼材長期增長和軟化,。通過使用陶瓷球和去除保持架,,得以保持奧式體含量的平衡,從而在溫度性能和污染情況二者之間達(dá)到了最佳折衷,。新軸承方案的效果令人驚嘆:平均故障間隔時間提高了20倍,,從三個月延長到五年。此外,,改進(jìn)后軸承方案的實際工作溫度比原來的設(shè)計低了30°C,。“更持久的”軸承還有助于降低功耗,。
' q% B% ?, K/ }% y+ R2 p0 E0 q 決定是否采用一項具體的軸承方案,,應(yīng)該在分析整體成本/效益問題后再作定奪,而不是僅僅根據(jù)購買價格來判斷,。今天的高科技軸承提供了具有許多更佳的特性,,能降低全壽命成本,有益于泵制造商和終端用戶——盡管軸承本身的價格整體較高,。# t% w* z: [( t
! e2 X* ~! k6 k8 I+ j) H# _4 z+ W
為一項特定應(yīng)用設(shè)計和挑選軸承,,其壽命周期成本(LCC)等于下列各項的總和:初始投資成本/購買價格+安裝/調(diào)試費+能源成本+運營成本+維護(hù)成本(常規(guī)和計劃)+停機成本+環(huán)境成本+退役/處置成本。
E: p* q0 l7 X. R' \6 s; N! b# R 對于干式真空泵來說,,一套先進(jìn)的軸承方案的初始購買價格可能會比一個標(biāo)準(zhǔn)軸承貴三到五倍,,但是它通過節(jié)能、降低維修成本和縮短停機時間等方式所為用戶節(jié)省的潛在成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其初始購買價格,。" ?+ Q8 e Y# A. ?- p4 Y( l' I
降低全壽命成本的工作始于泵的設(shè)計階段,,它充分挖掘了簡化機械設(shè)計的可能性,。進(jìn)而又簡化了泵的組裝及之后的維護(hù)工作,直接和間接地節(jié)約了成本,。整個設(shè)計過程中要求軸承設(shè)計者和泵制造商緊密合作,。
$ T' p) u4 w; {8 l9 d 雖然對干式真空泵軸承的轉(zhuǎn)速要求比普通軸承低,但是由于溫度,、污染和可靠性等其他因素的影響,,所以必須采用特殊的軸承設(shè)計,以滿足應(yīng)用要求,。 w+ \8 p6 p0 O2 d9 _
干式真空泵的運轉(zhuǎn)速度介于50赫茲到150赫茲之間,。盡管轉(zhuǎn)速較低,但是軸承必須可靠工作,,并在高溫下保持尺寸穩(wěn)定,,能夠在潤滑不佳的條件下繼續(xù)有效地工作。+ S# k- c9 J/ M- K
( M; v, `7 b+ ~ 如有必要,,可以為客戶定制方案,,對軸承進(jìn)行特殊的熱處理或涂覆涂層,這有助于軸承保持溫度穩(wěn)定性,,提高抗污能力,。也可以設(shè)計其他的軸承解決方案來進(jìn)一步提高可靠性,例如通過用陶瓷球代替標(biāo)準(zhǔn)鋼球來改善潤滑度,。其他定制軸承能通過降低泵的整體組裝成本和減少泵的零件數(shù)量來提高自身使用價值,。
: T( k3 Z1 ~8 Y8 Z3 a. p8 j# Q. j 在選擇適合于干式真空泵(或其他流程泵)的特定軸承方案時,除了根本的技術(shù)優(yōu)勢外,,還需要考慮全壽命成本,,而不僅僅是根據(jù)軸承的采購價格來做決定。0 C0 [/ Q. }5 C
盡管先進(jìn)的軸承價格偏高,,但是只要正確利用先進(jìn)的軸承技術(shù),,就能實現(xiàn)降低成本,為泵終端用戶和泵制造商帶來好處,。這些全壽命成本原理同樣適用于其它類型的泵,,包括普通真空泵和其他流程泵。- h2 \& P% p2 [, Z5 l7 @
- P, [, N4 _/ y# [. R1 X
( l) A/ T' h, r* X
, D- C: l+ ^( @* t$ S- J |
|