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旋片式真空泵 是利用轉子和可在轉子槽內滑動的旋片的旋轉運動以獲得真空的一種變容機械真空泵。當采用工作液來進行潤滑并填充泵腔死隙,分隔排氣閥和大氣時,即為通常所稱的油封旋片真空泵。無工作液時,即為干式旋片式真空泵。
在油封旋片式真空泵中,國內習慣上稱皮帶傳動的為旋片式真空泵而把泵與電機直接連接或用聯軸器連接的稱為直聯旋片式真空泵。在每種泵中,又有單級和雙級之分。在單級泵中,由于選用的結構形式和參數不同,泵的極限壓力和用途也不同。
它們的共同特點是結構較簡單,使用方便,能從大氣壓力下起動,可直接排人大氣,偏心質量較小,維護簡便,雙級泵的極限壓力為6×10-2~l×10-2Pa,一種單級泵可達4Pa左右,另一種單級泵為50~200Pa左右。
一、抽氣原理與結構
旋片泵,它有偏心地裝在定子腔內的轉子及轉子槽內的兩個或數個旋片,轉子與泵殼內表面或相切或相交,轉子帶動旋片旋轉時,旋片借離心力(有的還有彈簧力)緊貼缸壁,把進排氣口分割開來,并使進氣腔容器周期性擴大而吸氣,排氣腔容積則周期性地縮小而壓縮氣體,借氣體和油的壓力推開排氣閥排氣,從而獲得真空。見圖一。雙級泵由二個單級串聯而成,進氣壓力高時,一般大中型泵,二級可同時排氣,進氣壓力低時,氣體由排人低級,然后再排出泵外。
二、氣鎮原理與結構
由于真空泵的抽氣過程是一壓縮過程,故當有水蒸氣之類的可凝性氣體時,如果在排出泵腔前達到其飽和蒸汽壓力,則會凝結在油中,使泵油乳化變質,潤滑密封性能變壞,凝結物在吸氣腔中還會重新變成氣態,使真空度降低。據介紹,當含水超過50%時,還會破壞潤滑性能,造成頻繁換油和浪費。
故障判斷與診斷例舉
1. 泵不轉。情況不明不能先開泵,以免加重故障。用手能盤動和不能盤動。
2. 泵能盤動而不轉。原因可以是聯軸器故障;皮帶打滑;電機接線有誤;電機損壞;電源沒電等。
3. 不能盤動或盤起來很重的,原因可以是因為起動泵溫太低,泵油粘度太高;設計制造原因的停泵返油太多。油位太高引起的停泵返油太多(加油太多,或有水汽在泵中凝結,或在排氣管中凝結的水流回泵中);有異物在泵內(進氣管中的焊渣、氧化物;旋片彈簧等泵零件的碎屑;旋片變形卡住;發生了咬合(銅套、轉子、中壁、泵蓋、定子、軸承)。
4. 泵溫太高。指低級排氣閥附近測得的zui高油溫超過使用說明書規定值。由于泵溫升高會使泵油粘度大幅下降,并使泵油的飽和蒸汽壓升高,使泵的極限壓力升高和抽氣效率下降;使橡膠件容易老化;熱膨脹使運轉間隙縮小,特別是某些非金屬旋片的厚度方向和銅套內孔間隙,影響泵運轉的可靠性。泵溫太高的原因可以是泵環境溫度太高,進氣溫度太高,進氣冷卻裝置失效,泵長期連續運轉入口壓力太高;水冷泵冷卻水量不足,循環水設計效果不佳;溫控水量調節閥失效等。
5. 漏油。可以發生在軸封,油箱與泵零部件的密封面,放油塞、油標、油孔悶頭、定子部件與支座的通孔連接處,氣鎮閥(例如2X-8)等部位。可由密封件老化,安裝不當,損壞失效,表面不平整、有雜質、粗糙和鑄件疏松等引起。如果停泵后返油,油會進入氣鎮閥,不關氣鎮閥可能會漏油。
自制橡膠墊時,一定要用耐油橡膠,要按照原設計形狀,密封面太大時壓不緊會漏油。
6. 漏水可以發生在水管接頭,水套悶蓋平面,放水孔螺塞,放水閥等處,水套鉆穿,鑄件缺陷,凍裂,也可能導致漏水。
7. 大功率超標。可由長期連續作入口壓力太高、排氣壓力太高、雜物進人發生咬合、泵溫太高、旋片等配合間隙太小、電壓太高、泵液返入泵內太多等引起,會使電機損壞。應盡量避免在zui大功率附近長期連續運轉。如果表面有沉積物,要定期拆開清除。
8. 極限壓力不達標。
可由外漏、內漏、油孔堵塞、泵油質量不良或污染變質、有水汽等可凝性物質、儀器儀表失真、泵運轉不正常等引起。
外漏較多時,排氣口可看到白色蒸汽。油標處有較多氣泡,手在排氣口上可感到排氣壓力。低級排氣閥處油面有較多氣泡。功率會有所增加。這時,首先應檢查氣鎮閥是否已關好。由于新泵出廠每臺都在泵口測極限壓力,所以如有外漏現象,應對泵口及管道、閥門、容器逐一檢查。外軸封失效、油杯無油、油孔悶頭漏氣也可造成外漏。內漏可由泵內的運動間隙、排氣閥座平面、排氣閥的密封面、內軸封、泵蓋平面、進氣管、氣鎮閥密封件等引起。磨損、腐蝕、咬合會使運轉間隙加大。油孔阻塞時,打開加油孔聽,泵的噪聲會較輕,在油箱密封良好的情況下,如果手在排氣口上有被吸的感覺,排氣閥可能失效。
如果泵油清潔,長期存放未用,可開氣鎮閥凈化泵內水汽。若無效,要檢杏儀表。若泵油發黃發白已乳化,可全開氣鎮,調大氣鎮量凈化運轉,必要時可在泵口放入適量氣體運轉,可加快凈化過程。若抽入其他揮發性氣體或液體,要及時換油,必要時請洗油箱。有些泵,在級間氣道里會沉積泵液,為取得好的換油效果,要設法把沉積泵液排出。
極限壓力是用座式壓縮式水銀真空計測量的。
用經校準的熱偶真空計等全壓力計測量時,測得值會增加。注意熱偶真空計的規管要配對校準。建議備用一只同時校準的規管,以備懷疑規管污染失真時進行對比。
極限壓力升高會使高真空時段的抽氣效率下降,也會使極限全壓力升高。可以參照上述介紹來判斷、檢查、處理抽氣效率下降和極限全壓力升高的故障。
9. 噪聲。泵的結構設計,電機與泵軸承的噪聲,旋片等運動件是否滑暢、進油量太多、風扇、傳動件產生的噪聲、進氣量大,開氣鎮運轉、擋油板等泵內零件松動,安裝不平等引起振動,都會影響泵的噪聲。
10. 噴油。防止噴油用的油盒回油孔的大小、位置、密封狀況,擋油板的設計、安裝,排氣口部分的減霧器、擋油帽、氣分離器,油位的高低,進油量的大小,都會影響泵的噴油,泵門敞開抽大氣時,直聯泵排氣口的氣流速度可以高達30m/s,吹開油面時,泵內的循環油和氣流帶出的油就將考驗防止噴油的各項措施。
11. 其他。有些泵有油泵,有油分離器,有油路上的單向閥,有消霧器,有入口過濾器(防油蒸汽返流用),有入口灰塵過濾器等部件或附件,也要進行檢查。油泵失效將使泵的潤滑和密封失效,消霧器失效,有可能使排氣壓力升高,功率加大,損壞電機,入口過濾器失效可使進氣阻力增大,抽速下降,抽氣效率下降。
清洗。不宜浸洗,以免洗液進入拼接轉了內部,不易排出。
拆裝。要按照使用說叫書推薦和規定有序進行,記好位置,合理擺放,以免錯裝。
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