Bơm cánh gạt có ba vị trí khe hở lắp ghép, đều gọi là “khe hở”, nhưng vai trò khác nhau về bản chất: khe hở bên giữa cánh gạt và rãnh rotor quyết định cánh gạt có thể duỗi ra tự do hay không, có bị kẹt trong rãnh hay không; khe hở đỉnh giữa đầu cánh gạt và thành khoang bơm, cùng khe hở mặt đầu giữa mặt đầu rotor và nắp đầu, mới là đường để khí rò từ khoang áp suất cao về khoang áp suất thấp. Việc đổ toàn bộ hiện tượng “tốc độ bơm tụt” cho khe hở tại hiện trường là không chính xác — ở vùng bơm thô 500 mbar, một khe hở mặt đầu 40 µm chỉ lấy đi hơn một phần trăm tốc độ bơm; xuống dưới 1 mbar, cùng khe hở đó đủ để nâng áp suất tới hạn lên một bậc độ lớn. Bài này tách ba vị trí khe hở, dùng ba ví dụ tính toán để giải thích chúng tác động ở dải áp suất nào, và vì sao các vấn đề tuổi thọ cuối cùng đều biểu hiện thành “khe hở lớn lên”.
1. Ba vị trí khe hở: vị trí, độ lớn và hậu quả
| Khe hở | Vị trí | Độ lớn tham khảo phổ biến (trạng thái nguội) | Hậu quả chính |
|---|---|---|---|
| Khe hở bên | Hai mặt bên của cánh gạt và thành rãnh rotor | 0.02–0.08 mm | Cánh gạt nghiêng, tiếng gõ, rò áp suất đáy rãnh; nếu quá lớn cánh gạt đảo, mòn lệch phần đầu |
| Khe hở đỉnh | Đầu cánh gạt và thành trong khoang bơm | Vài chục micromet | Dòng hồi lưu qua khe hở đỉnh, sau mài mòn biểu hiện trực tiếp là áp suất tới hạn tăng |
| Khe hở mặt đầu | Mặt đầu rotor và cánh gạt đến nắp đầu | 10–30 µm | Kênh chính của dòng hồi lưu mặt đầu; bơm kín dầu dùng màng dầu bịt tại đây, bơm không dầu chỉ dựa vào độ chính xác hình học |
Độ lớn trong bảng là khoảng tham khảo của các model phổ biến, không đại diện cho giá trị trên bản vẽ của một bơm cụ thể. Giá trị thực cần đo theo model, và phải đo ở trạng thái nóng — mục 4 sẽ giải thích lý do.
2. Ví dụ tính 1: thể tích dư quyết định giới hạn trần 90–100 mbar của bơm một cấp không dầu
Độ chân không định mức của bơm cánh gạt một cấp không dầu phần lớn nằm trong 90–150 mbar, DPL-V15L và DPL-V25L là 90 mbar, DPL-V8, DPL-V10, DPL-V16 là 100 mbar. Con số này thường bị hiểu nhầm là “khe hở làm chưa tốt”, thực ra thành phần chủ đạo là thể tích dư: ngay sau khi kết th