ICS, 23.160 J 78
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T33638—2017/ISO27892:2010
真空技术 涡轮分子泵 急停扭矩的测试
Vacuum technology-Turbomolecular pumps-
Measurement of rapid shutdown torque
（ISO27892:2010,IDT)
2017-05-12发布
2017-12-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T33638—2017/IS027892:2010
目 次
前言引言 1 范围
I
IV
规范性引用文件 3术语和定义 4 符号、定义和单位·
2
涡轮分子泵破坏测试方法 5.1 概述 5.2 被检项目 5.3 碎泵和刮蹭（转子破坏和叶片刮蹭）测试条件 5.4 破坏性测试装置 5.5 破坏性测试过程 5.6“刮蹭”破坏性试验方法（转子或静片刮蹭） 6测试报告附录A（资料性附录）技术图纸和文档资料中表述的细则参考文献
5
..
15
16 GB/T33638—2017/ISO27892:2010
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准使用翻译法等同采用ISO27892：2010《真空技术涡轮分子泵急停扭矩的测试》。 与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：
GB/T3163—2007真空技术 术语（ISO3529：1981，MOD）。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国真空技术标准化技术委员会（SAC/TC18)归口。 本标准起草单位：北京中科科仪股份有限公司、天津飞旋科技研发有限公司、合肥智海光电技术有
限公司、威海智德真空科技有限公司、东莞劲胜精密组件股份有限公司、川北真空科技（北京)有限公司、 淄博市机电泵类产品质量检验研究院、沈阳真空技术研究所。
本标准主要起草人：朱国精、张勤德、邹蒙、李奇志、项海铭、沙宏磊、俞天野、刘磊、张晨光、胡眉、 林乐忠、郑文文、王长明、周国荣、郑荣禧、姜云峰、马琨岩、王玲玲。
Ⅱ GB/T33638—2017/IS027892:2010
引言
运转中的涡轮分子泵或复合分子泵在高速运转时转子贮存了大量动能。如果转子损坏，动能会在很短的时间释放出来，并且可能破坏涡轮分子泵的泵壳。巨大的反向扭矩会作用在泵壳上，固定涡轮分子泵的螺栓可能断裂。
本标准收集了导致这些可能性的研究，并编制起草了涡轮分子泵生产厂家的测试方法，用来提高使用者的使用安全性。
本标准核心内容是涡轮分子泵和复合分子泵急停扭矩的测试方法。 本标准中使用的术语“涡轮分子泵”是通用的，并包括拖动分子泵和复合分子泵。
IV GB/T33638—2017/ISO27892:2010
真空技术 涡轮分子泵 急停扭矩的测试
1范围
本标准规定了一种涡轮分子泵急停扭矩（破坏扭矩）的测试方法。此扭矩由轴流叶片或螺旋通道产生的气体冲力产生。导致分子泵破坏的主要破坏力是以转子轴线为中心的扭矩。其他可能发生的较小力和扭矩不在本标准范围内。
有两种破坏形式：碎泵急速跌落和转子刮蹭跌落，本标准均适用。涡轮分子泵和拖动分子泵可以使用相同的测试方法。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。
ISO3529-2真空技术词汇第2部分：真空泵和相关术语（Vacuumtechnology—Vocabulary Part 2:Vacuumpumps and related terms)
3术语和定义
ISO3529-2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
入口法兰 inletflange 涡轮分子泵人口法兰，用于与被抽真空容器连接和固定。
3.2
转子rotor 旋转体rotationalbody 旋转部件rotationalparts （真空泵组件，包括轴、转子体和转子叶片，其由轴承支承并由电机驱动。
3.3
转子叶片 rotorblade 涡轮叶片turbineblade 旋转叶片 rotatingblade （真空泵)泵的旋转部分其圆周速度接近音速，通过旋转实现真空排气，类似轴流式涡轮叶片。
3.4
转子体 rotorbody 转子圆筒部分cylinderpartof rotor 转子螺旋槽部分rotorhub （真空泵)转子组件中转子叶片除外的部分。
3.5
离心破坏 下centrifugaldestruction 离心力产生的劈裂splitcausedbycentrifugalforce
1 GB/T33638—2017/ISO27892:2010
离心力产生的破裂 rupture caused by centrifugal force 运转时作用于转子体上的离心力产生的环向拉应力高于临界值造成的破坏。
3.6
破坏测试 destructive test 转子破坏测试 rotordestructivetest 涡轮分子泵泵体安全性测试和由涡轮分子泵转子体损坏（碎泵试验)或转子叶片断裂（刮蹭试验）造
成的破坏性扭矩测量。 3.7
破坏旋转频率 destructive rotational frequency 测试中转子体破坏时的旋转频率。
3.8
凹口加工 notch machining 破坏性测试前，在整个或部分转子体上加工凹口，以使产生适当的应力集中，以便在破坏性测试中，
接近转子体规定的额定旋转频率时，转子产生破裂。 3.9
破坏扭矩 destructive torque 跌落扭矩 shutdown torque 急停扭矩 rapid shutdown torque 在破坏性测试中，因离心力对转子体造成破坏时，作用于或传递到人口法兰的固定面或基底固定面
上的旋转扭矩。
符号、定义和单位
4
定 义
单位 m? m m Pa N Pa kg m?
符号 A di d2 E F. G Ip i n - T
压杆横截面积短管内径短管外径压杆纵向杨氏弹性模量被测压力短管剪切模量绕旋转轴的转子初始转动惯量压杆数或力传感器数旋转频率压杆或力传感器位置半径急停扭矩
Hz m Nm s
时间测量应变角速度
w @
rad/s
2 GB/T33638—2017/ISO27892:2010
5涡轮分子泵破坏测试方法
5.1概述
有两种破坏方法：转子整体急速跌落和转子刮蹭停止。泵用人口法兰连接固定或泵壳固定。因此有以下两种破坏测试装置（见5.4）。更为合适的测试方法宜由生产厂家根据产品预期用途来选择。 5.2被检项目
警告一一下列破坏性测试是危险的，执行测试时宜采用足够的安全措施。 为确保安全，急停扭矩测试，此方法仅是推荐方法。通过该方法获得的扭矩并不总是最大值，但是
最大值之一。
检查下列项目： a）破坏扭矩的值； b） 泵用规定装置安装并且安全； c）泵壳是安全的。
5.3 3碎泵和刮蹭（转子破坏和叶片刮蹭）测试条件
破坏测试条件如下。 5.3.1 破坏测试方法（碎泵） 5.3.1.1当转子体或主轴损坏时可视为转子受到破坏。 5.3.1.2该过程包含在转子体或主轴上加工凹口以便在接近额定转速时受离心力或外力作用使转子破坏（如“刮蹭”破坏测试方法中转子叶片或静片刮蹭）。主轴上的凹口宜置于拖动电机和转子安装处之间。 5.3.1.3凹口不多于4个。 5.3.1.4在发生破坏时，实际旋转频率与额定旋转频率的偏差宜在士5%之内更好。
注：关于破坏测试中转子体受破坏的凹口划分方法，本标准不作规定。 5.3.2 2扭矩单元 5.3.2.1概述
有两种扭矩单元：带有应变片的短管（5.3.2.2）或带有压杆的支架（5.3.2.3）。压杆上带有应变片或压力传感器。
如果使用扭矩单元，确保要确保扭矩单元不会产生塑性变形。 5.3.2.2短管形式 5.3.2.2.1测试单元上的扭矩使用应变片测量，应变片安装在短管的中央部分，如图1所示。应变片以圆心对称安装。图2显示了以30°角分布在八个点的应变片（四组）。其他的例子如图3和图4所示。 为确保测量系统有足够的响应能力，选用0Hz～10kHz或更高范围的应变片。 5.3.2.2.2按受破坏时圆周四周的应变均值计算破坏扭矩
式(1)给出了扭矩T（单位为Nm)和应力的关系：
T =eGr(d: -di)
..(1)
8d2
3 GB/T33638—2017/ISO278922010
式中： E d, d2 短管外径，单位为米（m）；
应变测量值，其方向与扭矩单元轴向夹角为45°；短管内径，单位为米（m）；
短管剪切模量，单位为帕(Pa)。
G
说明：
带应变片短管；应变放大器；数据记录仪；应变片。
1 2
图1 带应变片短管
图28处位置（4组），30°间隔示例
图3两处位置（1组）示例