油式旋片式真空泵簡介
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不僅可以延長泵使用壽命,同時可以節(jié)約不少費用。通過對油式旋片真空泵工作原理介紹以及日常維護方法闡述,再結(jié)合兩個實際維修案例分析,得出油式旋片式真空泵日常保養(yǎng)維護和維修方法,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,***真空10-1~10-5 Pa 和超***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
真空泵是利用機械、物理、化學(xué)、物理化學(xué)等方法對容器進行抽氣,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、機械、醫(yī)藥、航天等部門。
真空泵按結(jié)構(gòu)類型可分為機械式,噴射式和吸著式,凡是利用機械運動來獲得真空的泵稱為機械真空泵。按其工作原理及機構(gòu)特點分為變?nèi)菡婵毡煤蛣恿總鬏敱茫內(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)運動將氣體吸入、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,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,極限壓強只能達到2000~4000 Pa。用油作工作液,可達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。
2、油式旋片真空泵機構(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)時周期性地將進氣口方面容積逐漸擴大而吸入氣體,同時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小的旋轉(zhuǎn)變?nèi)菸艢馇弧?/p>
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,始終沿定子的內(nèi)壁滑動。
3、油式旋片真空泵使用與維護
3.1、油式旋片真空泵使用
和所有轉(zhuǎn)動設(shè)備一樣,油式旋片真空泵開機前需要在電機風(fēng)葉處手動盤車,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,因為新配件可能會產(chǎn)生雜質(zhì)影響抽真空效果。禁止在泵進口放有容易被吸入泵內(nèi)的東西,泵出口如有手動閥門一定要處于開啟狀態(tài)。然后點動,檢查轉(zhuǎn)向是否正確再繼續(xù)運轉(zhuǎn)。進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
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入真空泵油中,這種情況會嚴重影響真空泵工況甚至燒泵。所以,需要經(jīng)常對真空泵油進行取樣觀察。筆者方法如下:在真空泵正常運轉(zhuǎn)后剛停機時(但注意***溫***壓傷人)油溫較***時,用透明瓶裝起來,在常溫時環(huán)境放置24 h 后,觀察有沒:顆粒沉淀物?有沒水沉下來?色彩暗淺?但需根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境及操作介質(zhì)而定。換油時應(yīng)先將油箱內(nèi)油放完,注入少量新油開機半分鐘后再將油放完,***后注入新的泵油到指定油位。
除了這種直接對真空泵油進行檢查更換外,在日常維護中還需要定期對進氣口過濾器濾芯,油霧分離濾芯,內(nèi)置粉塵濾芯和葉片進行檢查清理,必要時更換。這樣也可以有效減少使用過程中對真空泵油的污染。
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)啟動后跳電現(xiàn)象。在排除電機故障后,打開電機散熱風(fēng)扇罩對泵進行手動盤車無法盤動。憑借經(jīng)驗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)致電機負荷增大,不能帶動泵工作便啟動過載保護。
現(xiàn)場整個將泵拆回到維修間,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動進行抽氣及排氣,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***,表面不能用力或尖銳物體用力摩擦,同樣腔體也存在這個問題。我們找來相關(guān)溶劑,將轉(zhuǎn)子和腔體完全浸入。4 h 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。
裝回后的真空泵在抽真空性能上比之前略為下降。因為在掛腔體和轉(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閥門沒有開啟氣體排不出,真空泵溫升過大導(dǎo)致進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,直到***后葉片卡主不能動;腔體、轉(zhuǎn)子被含雜質(zhì)的葉片刮花;軸承及油封***溫灼過;電機電流過大燒壞。
由于是新泵試車過程中出現(xiàn)問題,我們直接聯(lián)系到廠***過來幫我們處理該問題。隨后的維修工作在廠***方進行,筆者未過多參與。但通過和廠***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***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)水汽進入泵內(nèi),在泵運轉(zhuǎn)時單向閥可以自動被泵排氣流打開,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)時周期性地將進氣口方面容積逐漸擴大而吸入氣體,同時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。可以結(jié)合實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***質(zhì)量運轉(zhuǎn)。維修時對轉(zhuǎn)子和腔體也要格外注意。