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【摘要】：油式旋片真空泵是利用轉(zhuǎn)子在裝有真空泵油的定子腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)周期性地將進(jìn)氣口方面容積逐漸擴(kuò)大而吸入氣體，同時(shí)逐漸縮小排氣口一側(cè)的容積將已吸入的氣體壓縮并從排氣口排出來獲得真空。所以腔體、轉(zhuǎn)子和真空泵油的好壞決定著真空泵性能表現(xiàn)。

油式旋片式真空泵是真空行業(yè)量大面廣的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于冶金、醫(yī)藥、化工、電子等行業(yè)。正確的使用及良好的維護(hù)不僅可以延長泵使用壽命，同時(shí)可以節(jié)約不少費(fèi)用。文章通過對油式旋片真空泵工作原理介紹以及日常維護(hù)方法闡述，再結(jié)合兩個(gè)實(shí)際維修案例分析，得出油式旋片式真空泵日常保養(yǎng)維護(hù)和維修方法，可為該泵使用者提供一種參考。

真空本指沒有任何事物粒子存在的空間，但什么都沒有的空間是不存在的。工業(yè)上的真空指的是氣壓比一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(101.325kPa)小的氣體空間，是指稀薄的氣體狀態(tài)。真空環(huán)境可粗略地分為：低真空>102 Pa，中真空102~10-1 Pa，高真空10-1~10-5 Pa 和超高真空<10-5 Pa。通常，把能夠從密閉容器中排出氣體或是容器中的氣體分子數(shù)目不斷減少的設(shè)備稱為真空獲得設(shè)備或真空泵。

1、真空泵介紹及分類

真空泵是利用機(jī)械、物理、化學(xué)、物理化學(xué)等方法對容器進(jìn)行抽氣，以獲得和維持真空的裝置。真空泵和其他設(shè)備(如真空容器、真空閥、真空測量儀表、連接管路等)組成真空系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于電子、冶金、化工、食品、機(jī)械、醫(yī)藥、航天等部門。

真空泵按結(jié)構(gòu)類型可分為機(jī)械式，噴射式和吸著式，凡是利用機(jī)械運(yùn)動(dòng)來獲得真空的泵稱為機(jī)械真空泵。按其工作原理及機(jī)構(gòu)特點(diǎn)分為變?nèi)菡婵毡煤蛣?dòng)量傳輸泵，變?nèi)菔秸婵毡檬抢帽们蝗莘e的周期性變化來完成吸氣和排氣以達(dá)到抽氣目的的真空泵。這種泵分為旋轉(zhuǎn)式和往復(fù)式兩種，旋轉(zhuǎn)式真空泵利用泵腔內(nèi)轉(zhuǎn)子部件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將氣體吸入、壓縮并排出，主要有有以下4 類：(1)液環(huán)真空泵;(2)油封式真空泵;(3)干式真空泵;(4)羅茨真空泵。液環(huán)真空泵將帶有多葉片的轉(zhuǎn)子偏心裝在泵殼內(nèi)。當(dāng)它旋轉(zhuǎn)時(shí)，把工作液體拋向泵殼形成與泵殼同心的液環(huán)，液環(huán)同轉(zhuǎn)子葉片形成了容積周期變化的幾個(gè)小的旋轉(zhuǎn)變?nèi)菸艢馇弧９ぷ饕后w通常為水或油，所以亦稱為水環(huán)真空泵或油環(huán)真空泵。用水作工作液，極限壓強(qiáng)只能達(dá)到2000~4000 Pa。用油作工作液，可達(dá)130 Pa。文章中油式旋片真空泵屬于液環(huán)真空泵的一種，工作液為真空泵油。

圖1 機(jī)械真空泵分類

2、油式旋片真空泵機(jī)構(gòu)與工作原理

油式旋片真空泵主要由定子、轉(zhuǎn)子、旋片、定蓋、彈簧等零件組成。在泵腔內(nèi)偏心地安裝帶有旋片的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子槽中裝有旋片。轉(zhuǎn)子和旋片將定子腔分成吸氣和排氣兩部分。當(dāng)轉(zhuǎn)子在定子腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)周期性地將進(jìn)氣口方面容積逐漸擴(kuò)大而吸入氣體，同時(shí)逐漸縮小排氣口一側(cè)的容積將已吸入的氣體壓縮并從排氣口排出。旋轉(zhuǎn)時(shí)將真空泵油拋向泵殼形成于泵殼同心的油環(huán)，油環(huán)同轉(zhuǎn)子葉片形成了容積周期變化的幾個(gè)小的旋轉(zhuǎn)變?nèi)菸艢馇弧?/ymb>

圖2 所示為油式旋片泵的工作原理示意圖，泵其結(jié)構(gòu)是利用偏心地裝在定子腔內(nèi)的轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)子的外圓與定子的內(nèi)表面相切兩者之間的間隙非常小)和轉(zhuǎn)子槽內(nèi)滑動(dòng)的借助彈簧張力和離心力緊貼在定子內(nèi)壁的兩塊旋片，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，始終沿定子的內(nèi)壁滑動(dòng)。

圖2 旋片真空泵工作原理圖

3、油式旋片真空泵使用與維護(hù)

3.1、油式旋片真空泵使用

和所有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備一樣，油式旋片真空泵開機(jī)前需要在電機(jī)風(fēng)葉處手動(dòng)盤車，檢查泵內(nèi)是否有異物卡住。之后加相應(yīng)型號真空泵油到指定油位且在使用一周內(nèi)或工作100 h 換油，因?yàn)樾屡浼赡軙a(chǎn)生雜質(zhì)影響抽真空效果。禁止在泵進(jìn)口放有容易被吸入泵內(nèi)的東西，泵出口如有手動(dòng)閥門一定要處于開啟狀態(tài)。然后點(diǎn)動(dòng)，檢查轉(zhuǎn)向是否正確再繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)口管線盡可能短易于保持密封性，以免泄漏減少真空度。

3.2、油式旋片真空泵維護(hù)

油式旋片真空泵工作介質(zhì)為真空泵油，真空泵性能表現(xiàn)和油的質(zhì)量及純度有著非常密切的關(guān)系。泵在使用過程中，所抽物料里的雜質(zhì)和水非常容易通過抽氣進(jìn)入真空泵油中，這種情況會嚴(yán)重影響真空泵工況甚至燒泵。所以，需要經(jīng)常對真空泵油進(jìn)行取樣觀察。筆者方法如下：在真空泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)后剛停機(jī)時(shí)(但注意高溫高壓傷人)油溫較高時(shí)，用透明瓶裝起來，在常溫時(shí)環(huán)境放置24h 后，觀察有沒：顆粒沉淀物?有沒水沉下來?色彩暗淺?具體用以下實(shí)例解釋。

表1 真空泵油檢查項(xiàng)目表

圖3 真空泵油樣比較圖

圖3 中1#油樣是未使用過的新油，這里做為參考比較。2#油樣深黑色并且根本看不出有沒沉淀物，那一定要立刻更換。3#油樣雖然色彩比1#油樣深了點(diǎn),但真空泵運(yùn)行都會有少量雜質(zhì)但屬于正常范圍，可以放心使用。4#油樣比3#暗度加深(證明雜質(zhì)比3#較多)此時(shí)要注意觀察底部是否有水或顆粒之類，如有就應(yīng)更換;如果即沒顆粒又沒水，那仍可以短期保用，但要密切注意變化色彩再深就應(yīng)該更換。這里說明一點(diǎn)：一般情況油環(huán)真空泵初次使用100 h 后更換油，以后每500~2000 工作小時(shí)更換一次。但需根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境及操作介質(zhì)而定。換油時(shí)應(yīng)先將油箱內(nèi)油放完，注入少量新油開機(jī)半分鐘后再將油放完，最后注入新的泵油到指定油位。

除了這種直接對真空泵油進(jìn)行檢查更換外，在日常維護(hù)中還需要定期對進(jìn)氣口過濾器濾芯，油霧分離濾芯，內(nèi)置粉塵濾芯和葉片進(jìn)行檢查清理，必要時(shí)更換。這樣也可以有效減少使用過程中對真空泵油的污染。

表2 關(guān)鍵部件檢查時(shí)間表

4、油式旋片真空泵維修案例

4.1、案例一

筆者現(xiàn)場遇到一油式旋片真空泵出現(xiàn)啟動(dòng)后跳電現(xiàn)象。在排除電機(jī)故障后，打開電機(jī)散熱風(fēng)扇罩對泵進(jìn)行手動(dòng)盤車無法盤動(dòng)。憑借經(jīng)驗(yàn)判斷故障來自于泵腔體和轉(zhuǎn)子內(nèi)部。該泵工作環(huán)境中含有粘稠狀物質(zhì)，很有可能轉(zhuǎn)子被粘稠物質(zhì)粘住導(dǎo)致電機(jī)負(fù)荷增大，不能帶動(dòng)泵工作便啟動(dòng)過載保護(hù)。

現(xiàn)場整個(gè)將泵拆回到維修間，對照圖紙逐步拆解后發(fā)現(xiàn)腔體內(nèi)表面和轉(zhuǎn)子外表面都已經(jīng)有物料粘卓在上面，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子、旋片卡死在腔體里面。油式旋片真空泵工作原理就是轉(zhuǎn)子偏心地在腔體里做周期性運(yùn)動(dòng)進(jìn)行抽氣及排氣，所以造成泵整體完全失效。

圖4 真空泵裝配圖

將泵完全拆解之后，轉(zhuǎn)子上物料需要徹底清理干凈。粘卓物料已經(jīng)固化很難清理，同時(shí)放置在轉(zhuǎn)子中的旋片也不能拿出。而且轉(zhuǎn)子加工精度較高，表面不能用力或尖銳物體用力摩擦，同樣腔體也存在這個(gè)問題。我們找來相關(guān)溶劑，將轉(zhuǎn)子和腔體完全浸入。4h 之后拿出，上面物料有的已經(jīng)脫落，未脫落部分可用銅刮片輕輕掛掉，再用砂紙輕輕打磨后即可重新裝配。

圖5 腔體和轉(zhuǎn)子清理前后對比片名稱

裝回后的真空泵在抽真空性能上比之前略為下降。因?yàn)樵趻烨惑w和轉(zhuǎn)子粘卓的物料后，腔體和轉(zhuǎn)子表面間隙會有所增大，導(dǎo)致其抽真空效果變化。同時(shí)這也和轉(zhuǎn)配人員熟練操作程度有關(guān)系。

4.2、案例二

在一次新泵試車過程中，由于排氣管上有一手動(dòng)閥門沒有開啟氣體排不出，真空泵溫升過大導(dǎo)致進(jìn)氣口的單向閥及其他膠體融化且吸入泵體，造成葉片與膠體雜質(zhì)融合在一次滑動(dòng)，直到最后葉片卡主不能動(dòng);腔體、轉(zhuǎn)子被含雜質(zhì)的葉片刮花;軸承及油封高溫灼過;電機(jī)電流過大燒壞。

由于是新泵試車過程中出現(xiàn)問題，我們直接聯(lián)系到廠家過來幫我們處理該問題。隨后的維修工作在廠家方進(jìn)行，筆者未過多參與。但通過和廠家技術(shù)人員溝通，此次處理問題的關(guān)鍵和案例一完全相似。都是對腔體和轉(zhuǎn)子進(jìn)行清理和修復(fù)工作，并更換相關(guān)損毀的部件。通過此案例分析，泵排氣口最好安裝單向閥并且排氣管徑要大于或等于泵出口直徑。單向閥可以有效阻止泵外雜質(zhì)水汽進(jìn)入泵內(nèi)，在泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)單向閥可以自動(dòng)被泵排氣流打開，不會造成蹩壓，導(dǎo)致泵意外損壞。

5、結(jié)語

油式旋片真空泵是利用轉(zhuǎn)子在裝有真空泵油的定子腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)周期性地將進(jìn)氣口方面容積逐漸擴(kuò)大而吸入氣體，同時(shí)逐漸縮小排氣口一側(cè)的容積將已吸入的氣體壓縮并從排氣口排出來獲得真空。所以腔體、轉(zhuǎn)子和真空泵油的好壞決定著真空泵性能表現(xiàn)。在日常使用過程中，需要密切注意真空泵油質(zhì)量?？梢越Y(jié)合實(shí)際工作條件和工作環(huán)境，制定出恰當(dāng)?shù)恼婵毡糜秃完P(guān)鍵部件更換周期，確保真空泵高質(zhì)量運(yùn)轉(zhuǎn)。維修時(shí)對轉(zhuǎn)子和腔體也要格外注意。