旋片式真空泵介紹

旋（xuán）片式（shì）真空泵是利用轉子和可在轉子槽內滑動（dòng）的旋片的旋轉運動以獲得真空的一種變容機（jī）械真空泵。當采用工作液來進行潤滑（huá）並填充泵腔死隙，分隔排氣閥和大氣（qì）時，即為通常所稱的油封旋片真空泵。無工作液（yè）時，即為幹式旋片式真空泵，將另頁介紹。在（zài）油封旋片真空泵中，國內習（xí）慣上稱皮帶傳動的（de）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真空（kōng）泵。在每種泵中，又有單級和雙級之分。在單級泵中，由於選用的結構形式和參數不同，泵的（de）極（jí）限壓力和（hé）用途也（yě）不（bú）同。

它們的共同特點是結構較簡單，使用方便，能從（cóng）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（bèng）的（de）極限壓力為6×10^-2～l×10^-2Pa，一種單級泵可達4Pa左（zuǒ）右，另一種單級泵為50～200Pa左右。

自（zì）1909年蓋德(W．Gaede)發明旋片泵並取得德國專利（lì），1936年又發明氣鎮泵，1941年取得專利以來，旋（xuán）片式真空泵（bèng）得到廣（guǎng）泛應用和不斷（duàn）完善。60年代末，國際上出現了提高轉速，直聯（lián）的小型化趨勢，70年代初出現了（le）直聯係列產品，到80年代初，又（yòu）推出（chū）了改（gǎi）進的係列產品，有多種可供用戶選配的附（fù）件，可以保護泵（bèng），或保護環境，泵本身結構也有改進而使可靠性提高。

在泵的結（jié）構方麵，為（wéi）了能在停泵（bèng）時防止返油，有的（de）設有能自動切斷油路的止回閥，有的設有進氣（qì）通道截止閥，有的為（wéi）了能在泵開氣鎮運轉突然（rán）停電時自動切斷氣路來保持泵口處（chù）於真空狀態（tài）而設（shè）有油泵和控製結構。在附件方麵，有消霧器、氣味過濾器、阻擋（dǎng）碎玻璃等雜物用的人口過濾器、灰塵過濾器、蒸汽凝結阱、化學阱，有控製泵溫以提高水蒸氣（qì）抽除率和保護（hù）泵的溫控水量調（diào）節（jiē）閥。到了80年代末，90年代初，又推出了油過濾器（qì）、能監視油溫、油（yóu）壓、油質等的電子顯示器，甚至可以與（yǔ）計算機聯結，進行（háng）自動控製，采用強製潤滑和風冷，使泵的連續（xù）工（gōng）作入口壓力達10kPa，甚至更高，同（tóng）一台泵的適用範圍因而更大。

 雙（shuāng）級旋片真空泵，可以廣泛用於冰箱、空調機、燈泡、日光（guāng）燈、瓶膽生產和電子、冶金、醫藥、化工、濾油機、印刷機械、包裝機等（děng）工業，可作為擴散泵、羅茨泵、分子泵等的前級泵，供電子儀器、醫療儀器等配套（tào）和實驗研究應用（yòng）。由於直聯泵沒有皮帶（dài）摩擦的粉塵的汙染，體積小、重量輕、材料節約、功能日趨完善，更被廣泛推廣應用。

一、抽氣原理（lǐ）與結（jié）構

    旋片泵，它（tā）有偏心地裝在（zài）定子腔內的轉子及轉子槽內的兩個（gè）或數（shù）個旋片，轉子與泵殼內表麵或相切或相交，轉子帶動旋片旋轉時，旋片借離心力（lì）(有的還有彈簧力)緊貼缸壁，把進排氣口分割開來，並使進氣腔容器周期性擴大而吸氣，排（pái）氣腔容積則周期性地縮小（xiǎo）而壓縮氣體，借氣體和油的壓力推開排氣（qì）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（jìn）氣壓力低時，氣體由高（gāo）級排人低級，然後（hòu）再排出泵外。

    由（yóu）於泵是利用吸氣容積的（de）變化來抽吸氣體的，其名義抽速（sù）可按（àn）吸氣的（de）幾（jǐ）何容（róng）積來設（shè）計計算。

二、氣鎮原理與結構

    由（yóu）於真空泵的抽氣過程是（shì）一壓（yā）縮過程，故當有水蒸氣之類的可凝性氣體時（shí），如果在排出泵腔前達到其飽（bǎo）和蒸（zhēng）汽壓力（lì），則會凝結在油中，使泵油（yóu）乳化變質，潤滑密（mì）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（hái）會破壞潤滑性（xìng）能，造成頻繁（fán）換油（yóu）和浪費。國外經（jīng）過（guò）了十八年的研究,發明了氣鎮泵（bèng）。其（qí）原理是，排氣（qì）腔的壓（yā）力是由空氣分（fèn）壓力和蒸汽分壓力二部（bù）分組成的，隻有當二者之和足以克服排氣閥的大氣壓力和彈力時，才發生排氣。氣（qì）鎮閥的作用，是在排（pái）氣發生之前向泵的排氣腔充（chōng）入一定量空氣，以降低排氣壓力中的蒸汽分壓力，當它低（dī）於泵溫下的飽和蒸（zhēng）汽壓（yā）時，即可隨充入氣體排出泵（bèng）外,而（ér）避免凝結在泵油中。另外，當密閉泵口運轉時，已混入油內的可凝性氣體的凝（níng）結物或氣相就會溶於油中的物質，又會在泵腔內從油中逸（yì）出，這時如果開氣鎮工作，也可抽除一定量的可凝（níng）性物質，從（cóng）而起到一定淨化作用，延長泵油的使用期。真空泵油較貴，貨源亦有限，因此合理使用氣鎮有著大的經濟意（yì）義。

    在結構上,氣鎮閥有一（yī）逆（nì）止閥,防止排氣時油、氣從氣鎮孔排出,氣（qì）鎮量設計成可調的,可獲取不同（tóng）氣鎮極限壓力,氣鎮閥的開啟便於移到（dào）泵外的合適位置,可實現遠距離操作（zuò）。氣鎮閥微量滲氣時可降低噪（zào）聲,還可作為停（tíng）泵時的放氣閥用,來避免或延緩停泵返油。

    氣鎮量與泵（bèng）的幾何抽速、摻氣級的幾（jǐ）何容積、氣鎮孔大小、間隙大小有關。氣鎮（zhèn）極限（xiàn）壓力與泵的不氣鎮（zhèn）極限壓力和油路設計（jì）有關,與氣鎮量有關。

習慣上有“油浸（jìn）式”和“油封式”之分。前者指泵體浸在（zài）油箱中（zhōng）的，它的優點是：許多（duō）要（yào）求氣密的部位和（hé）零部件都可借助於油（yóu）來密封；便於設（shè）置防止停（tíng）泵返油機構；便於設置氣鎮輔助油路，使之提高氣鎮性能，也可使泵在較高入口壓力下工作更可靠。目前大抽速已達70L/s。其餘的稱為“油封式”，取（qǔ）意是隻把排氣閥浸在（zài）油（yóu）中。用油把排氣口密封起來。

    按照轉（zhuǎn）子偏心（xīn）的位置分，義有所謂正偏心與側偏心之分。偏心（xīn）在正上方的叫正（zhèng）偏心，在側麵的叫側偏心。側（cè）偏心的優點是：油（yóu）位較低，油量可較少，停泵返油較少，起動功率和配用功率可較小；排氣閥檢修、維護（hù）較方便。注意裝（zhuāng）配工藝宜（yí）采用豎裝法。對於正偏心（xīn）結構，裝配可采用倒裝（zhuāng）法，利用轉子（zǐ）自（zì）重找正裝配位置（zhì）。

    對（duì）於雙級泵，高低二級轉子的連接方法和支承方法也有不同：一種是四個支承，叉（chā）式連接；另一種是二（èr）支承（chéng）。鍵連接傳動。在二支承結構（gòu）中，低級轉（zhuǎn）子多為帶內孔的結構，也有用高級轉子中壁（bì）一側軸頸延長作為低級轉子的。如果低級轉子外徑（jìng）與高級轉（zhuǎn）子相（xiàng）同，采用正槽不穿軸形式時，轉子外徑與（yǔ）缸鏡之比d/D=b應有較大值（zhí）。采用正槽穿軸形式（shì）時則可取（qǔ）較小b值。此時轉子（zǐ）一端開槽而另（lìng）一端帶凸緣。也有人采用高低二級取不同（tóng）的b值，不同的缸徑（jìng）和轉（zhuǎn）子直徑的做法。或采用側偏旋片槽的結構形式。由（yóu）於（yú）選用結構不同，泵的拆裝也不一樣（yàng），用戶必須仔細閱（yuè）讀使用（yòng）說明書，以防損壞泵。

    對於高級轉子，凡高速直聯結構，考慮動平衡影響，宜采（cǎi）用實心形式。對於低速泵，轉子較大時，為減輕重量，宜采用空心（xīn）形式。

    轉子有整體、整體加穿軸、拚接、焊接等結構形式。國內普遍采用的一種結構是由（yóu）二半轉子體（tǐ）加二（èr）轉子盤用螺釘（dìng）和銷釘拚接。一（yī）種新結構是用一個轉子盤與一個整體轉子拚接，具有剛性好、工時省（shěng）、形位公差精度好的（de）優點。

雙級旋片真空泵的使（shǐ）用與（yǔ）維修

    雙級旋片真空泵的使用

    使用前，應首先仔細閱讀產品說明書，開箱後應檢查裝運質量。收好備品備件和技術文件，拆（chāi）除排氣口（kǒu）防護件。按要求安（ān）裝，接線（xiàn），試轉向。水冷泵接水。
    為防止因返油與反轉（zhuǎn）而噴油，應先開啟泵口，按規定轉向把泵內存油用手盤到油箱中。同時查看油位，應在油標（biāo）中心以（yǐ）上，但（dàn）不要滿油標，多了要放（fàng）出。
    判斷轉向的輔（fǔ）助（zhù）方法。把護套倒放在泵口上，如開泵後被吸（xī）住，是正向，被吹落，是反向。聲音正常是正向，聲音異常響是反向。
    如在泵口配裝帶充氣電磁閥，一般應（yīng）橫裝，並（bìng）與泵同時動作。
    相對濕度較高或被（bèi）抽氣體中含水汽等可凝性（xìng）蒸汽時，應使用氣鎮閥（fá）。
    按（àn）說明書推薦選（xuǎn）用真空泵油。注意酯類真空泵油不可與礦物油型真空泵油和其他油類混用，必須嚴格清洗後才能換入酯類真空泵油。
    檢查泵的極限壓力以壓縮式水（shuǐ）銀真空計為準。全壓力計應注意做好計與規管的配對校準和備用比對規管。建議在規管與被測泵之間裝一球閥。不測（cè）時關閥（fá），可延長規管使用時間。

    雙（shuāng）級旋片真空（kōng）泵的維修

    l、首先要了解泵的類型（xíng）、特點、現（xiàn）在狀況。了解使用要求，確定修理目標（biāo）。在進行維修之前，準備好檢測手段。
    2、判斷故障，確診故障。判斷（duàn）準（zhǔn），可省事。確診要驗證。
    3、排（pái）除故障，先簡後繁，先易後難。無須拆卸的不拆。以減少由於（yú）缺少專用工（gōng）具（jù）和操作不當引起新的損傷，減（jiǎn）少位置變化和（hé）跑合運轉時間（jiān）。一般的說，拚接式轉子是不可拆（chāi）卸（xiè）的，否（fǒu）則形（xíng）位公差（chà）就不（bú）保，轉子就報廢了。
    4、有毒（dú）有害、有腐蝕性（xìng）的泵，應（yīng）請用戶先行清洗（xǐ），並告（gào）知必要的防護措施，以保障（zhàng）維修人（rén）員（yuán）的健康。
    5、故障分類
    建議把故（gù）障分為運轉故障和性能故障。
    運轉故障可包括泵不轉，泵溫太高，漏油，漏水，大功率超標等（děng）。
    性能故障可（kě）包括極限壓力、極限（xiàn）全壓力、抽氣效率（lǜ）、噪聲、噴油、氣鎮性能等不達標或不能滿足要求。
6、故（gù）障判斷與診斷例舉
    6.1泵不轉。情況不明不能（néng）先開泵，以免加重故障。用手能盤動和不能盤動。
    6.1.1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。
    6.1.2不能盤動或盤起（qǐ）來很重的，原（yuán）因可（kě）以是（shì）因為起動泵溫太低，泵油粘度太高；設計製造原因的（de）停泵（bèng）返油太多。油位太高引起的停泵返油太（tài）多(加油太多（duō），或有水汽（qì）在泵中凝（níng）結，或（huò）在排氣管中凝結的水（shuǐ）流回泵中（zhōng）)；有異物在泵內(進（jìn）氣（qì）管（guǎn）中的（de）焊渣、氧化（huà）物；旋片（piàn）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（zhóu）承)。
    6.2泵溫太高。指低級排氣（qì）閥附近測得的高油溫超過使用說明書規定（dìng）值。由於泵溫（wēn）升高會使泵油（yóu）粘（zhān）度大（dà）幅下降（jiàng），並使泵油的飽和蒸汽（qì）壓升高，使泵的（de）極限壓力升高和抽氣效率下降；使橡膠件（jiàn）容易老化；熱（rè）膨脹使運轉（zhuǎn）間（jiān）隙縮小，特別是某些非金屬旋片的厚度（dù）方向和銅套（tào）內孔間隙，影（yǐng）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（tài）高，進氣冷卻裝置失效，泵長期連續運轉入口壓力太高（gāo）；水冷泵冷卻（què）水量不足，循環水設計效果不佳；溫（wēn）控水（shuǐ）量調節閥失效等。
    6.3漏油。可以發生在軸封，油箱與泵零部件（jiàn）的密封麵，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（rú）2X-8)等部位。可由（yóu）密封件老化（huà），安裝不（bú）當，損壞失效，表麵不平整、有雜質、粗糙和鑄（zhù）件疏鬆等引起。如（rú）果停泵後返油，油會進入氣鎮閥，不關氣鎮閥可（kě）能會漏油。
自製（zhì）橡膠墊時（shí），一定要用耐油橡膠，要按照原設計形狀，密（mì）封麵太大時壓不緊會漏油。
    6.4漏水可以發生在水管接頭，水套悶蓋平麵，放水孔（kǒng）螺塞，放水閥等處，水（shuǐ）套鑽穿，鑄件缺陷，凍裂（liè），也可能導致漏水。
    6.5大（dà）功率超標。可（kě）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（hé）間隙太小、電壓太高、泵液（yè）返入泵內（nèi）太多（duō）等引起，會使（shǐ）電機損壞。應盡量避免在大功率附近長期連續運轉。如果表麵有沉積物，要定（dìng）期拆開清除。
    6.6極限壓力不達標（biāo）。
    可由外漏、內漏、油孔堵塞、泵油質量不良或汙染變質、有（yǒu）水汽等可凝（níng）性物質、儀（yí）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（pái）氣口上可感到排氣壓力。低級排氣（qì）閥處（chù）油麵有較多氣泡。功（gōng）率會有所（suǒ）增加。這時，首先應檢查氣鎮閥是否已關（guān）好。由於新泵出廠每台都在（zài）泵（bèng）口測極限壓力，所以如（rú）有外漏現（xiàn）象，應對泵口及管道、閥門、容（róng）器逐一檢查。外軸（zhóu）封失效、油杯無油、油孔悶頭漏氣也可（kě）造（zào）成外（wài）漏。內漏可由泵內的運（yùn）動（dòng）間隙、排氣閥座平麵、排氣閥的密封麵、內軸封、泵蓋平麵（miàn）、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（jiā）大。油孔阻塞時，打開加油孔聽，泵（bèng）的噪聲會較輕，在油箱（xiāng）密封良好的情況下，如果手在（zài）排氣口上有被吸（xī）的感覺，排（pái）氣閥可能失效。
    如果泵油清潔，長期存放未用，可開氣鎮閥淨化泵內水汽。若無效，要檢杏儀表。若泵（bèng）油發黃發（fā）白已乳（rǔ）化，可全開氣鎮，調大氣鎮量淨化運轉，必要時可在泵口放入適量氣體運（yùn）轉，可加快淨化過程。若抽入其他揮發性（xìng）氣體或液體，要及時換油，必要時請洗油箱（xiāng）。有些泵，在級間氣道裏會沉積泵液，為取得好的換油效果，要設法把（bǎ）沉積泵液排出。
    極（jí）限壓力是用座式壓縮式（shì）水（shuǐ）銀真空計測量的（de）。
    用（yòng）經校準的（de）熱偶真空計等全壓（yā）力計測量時，測得值會（huì）增加。注意熱偶真空計的規管要配對校準（zhǔn）。建議（yì）備用（yòng）一隻同時校準的規管，以備懷疑規管汙染失真時進行對比。
    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（xiàn）全壓力升高。可以參照上述介紹（shào）來判（pàn）斷、檢查、處（chù）理抽氣效率下降和極限全壓力升高的故障。
6.7噪聲。泵的（de）結構設計，電機與（yǔ）泵軸承的噪聲，旋片等運動件是否滑暢、進（jìn）油量太多、風扇、傳動件產生的噪聲、進氣量大，開氣鎮運轉、擋油板等泵內零件鬆動，安裝不平等引起振動，都會影響泵的噪聲。
    6.8噴油。防止噴油用的油盒回油孔的大小、位置、密封狀況,擋（dǎng）油板的設計、安裝,排氣口（kǒu）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（pēn）油，泵門敞開抽大氣時，直（zhí）聯泵排氣口的氣流速度可以高達30m/s，吹開油麵時，泵內的循環油和氣流（liú）帶出的油就將考驗防止噴油的各項措施。
    7、其他（tā）。有些泵有油泵，有（yǒu）油分離器，有（yǒu）油路（lù）上的單向閥（fá），有消霧器，有入口過濾器(防油蒸汽返流用)，有入（rù）口灰塵過濾器等部件或附（fù）件，也要進行檢查。油泵失效（xiào）將使泵的（de）潤滑和密封失效，消霧器失效，有可能使排氣壓力升高，功（gōng）率加大，損壞電機，入口（kǒu）過濾器失效可使進氣阻力增大（dà），抽速下降，抽氣效（xiào）率下降。
    8、清洗。不宜浸洗，以免洗液進入拚接轉了內部，不（bú）易（yì）排出。
    9、拆裝。要按照使用說叫書推薦和規定有序進行（háng），記好位置（zhì），合理擺放，以免錯裝。
    以上（shàng）介紹希望能對生（shēng）產、使（shǐ）用和維修人員提供有（yǒu）益的參考。