1 基本信息
名称:旋片真空泵
别称:滑片真空泵
含义:旋片真空泵装有滑片的偏置转子在泵腔内作回转运动,使由滑片分隔的泵腔工作室容积周期性变化以实现抽气的真空泵,又称滑片真空泵。
2 组成
它主要由泵体(静子)和转子组成。
3 工作原理
在转子槽中装有两块以上的滑片,有些泵滑片间还装有弹簧。转子偏心地装在泵腔内,其外缘与泵腔顶部表面的间隙为2~3微米。
转子旋转时,在离心力等作用下,滑片沿槽作往复滑动并与泵腔内壁始终保持接触,将泵腔分成两个或几个可变容积的工作室。转子顺时针方向旋转时,与吸气口相通的吸气腔容积由零逐渐增大,腔内气体压力降低,被抽气体便从吸气口源源不断地吸入
同时,与排气口相通的排气腔容积由大变小,吸入腔内的气体被压缩,待气体压力高于大气压力时,推开排气阀排出大气转子连续转动,泵便不断抽气。
排气阀浸在油里,油通过排气阀和油孔进入泵腔,使泵腔内所有运动件的表面覆盖一层油膜,密封住吸气腔与排气腔间的间隙,防止气体返流。
这些油还能减少排气腔内的空间,以消除它们对极限压力的影响。因此这种真空泵是一种油封式机械真空泵。
随着技术的发展、制造工艺的完善和优质材料的选用,小型滑片真空泵的转轴可与电动机轴直联,转速可高达1450转/分,大大提高了泵的抽气速率和减轻了泵的重量。
4 抽速范围
滑片真空泵的抽速范围为0.5~150升/秒(1升=10米),工作压力范围一般为1×10~1帕,较大抽速的压力范围为1×10~13帕。
5 极限压力
单级泵为1帕,双级泵为6.5×10帕。旋片真空泵一般只适于抽除干燥或含有少量可凝性蒸汽的气体(对于后者须装气镇阀),不适于抽除含氧过高、腐蚀性、对泵油起化学作用和含有固体颗粒的气体。在真空系统中,这种泵可单独使用,或作为增压泵、扩散泵等的前级泵。
6 故障分类
建议把故障分为运转故障和性能故障。
运转故障可包括泵不转,泵温太高,漏油,漏水,大功率超标等。
性能故障可包括极限压力、极限全压力、抽气效率、噪声、喷油,气镇性能等不达标或不能满足要求。
故障判断与诊断例举[1]
1、泵不转。情况不明不能先开泵,以免加重故障。用手能盘动和不能盘动。
A、泵能盘动而不转。原因可以是联轴器故障;皮带打滑;电机接线有误;电机损坏;电源没电等。
B、不能盘动或盘起来很重的,原因可以是因为起动泵温太低,泵油粘度太高;设计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,或有水汽在泵中凝结,或在排气管中凝结的水流回泵中);在泵内(进气管中的焊渣、氧化物;旋片弹簧等泵零件的碎屑);旋片变形卡住;发生了咬合(铜套、转子、中壁、泵盖、定子、轴承)。
2、泵温太高。指低级排气阀附近测得的高油温超过使用说明书规定值。由于泵温升高会使泵油粘度大幅下降,并使用权泵油的饱和蒸汽压升高,使泵的极限压力升高和抽气效率下降;使橡胶件容易老化;热膨胀使运转的可靠性。泵温太高的原因可以是泵环境温度太高,进气温度太高,进气冷却装置失效,泵长期连续运转入中压力太高;水冷泵冷却水量不足,循环水设计效果不佳;温控水量调节阀失效等。
3、漏油。可以发生在轴封,油箱与泵零部件的密封面,放油塞、油标、油孔闷头、定子部件与支座的通孔连接处,气镇阀(例如2X-8)等部位。可由密封件老化,安装不当,损坏失效,表面不平整、有杂质、粗糙和铸件疏松等引起。如果停泵后返油,油会进入气镇阀,不关气镇阀可能会漏油。
自制橡胶垫时,一定要用耐油橡胶,要按照原设计形状,密封面太大时压不紧会漏油。
4、漏水。可以发生在水管头,水套闷盖平面,放水孔螺塞,放水阀等处,水套钻穿,铸件缺陷,冻裂,也可能导致漏水。
5、大功率超标。可由长期连续工作入口压力太高、排气压力太高、杂物进入发生咬合、泵温太高、旋片等配合间隙太小、电压太高、泵液返入泵内太多等引起,会使电机损坏。应尽量避免在大功率附近长期连续运转。如果表面有沉积物,要定期拆开清除。
6、极限压力不过标。可由外漏、内漏、油孔堵塞、泵油质量不良或污染变质、有水汽等到可凝性物质、仪器仪表失真、泵运转不正常等引起。
外漏较多时、排气口可看白色蒸汽。有较多气泡,手在排气口上感到排气压力。低级排气阀处油面有较多气泡。功率会有所增加。这时,首先应检查气镇阀是否已关好。由于新泵出厂每台都在泵口测极限压力,所以如有外漏现象,应对泵口及管道、阀门、容器逐一检查。外轴封失效、油杯无油、油孔闷头漏气也可造成外漏。内漏可由泵内的运动间隙、排气阀等平面、排气阀的密封面、内轴封、泵盖平面、进气管、气镇阀密封件等引起磨损、腐蚀、咬合会使运转间隙加大。油孔阻塞时,打开加油孔听,泵的噪声会较轻,在油箱密封良好的情况下,如果手在排气口上有被吸的感觉,排气阀可能失效。
如果泵油清洁,长期存放未用,可开气镇阀净化泵内水汽。若无效,要检查仪表。若泵油发黄发白已乳化,可全开气镇,调大气镇量净化运转,必要时可在泵口放入适量气体运转,可加快净化过程。若抽入其他挥发性气体或液体,要及时换油,必要时请洗油箱。有些泵,在级间气道里会沉积泵液,为取得好的换油效果,要设法把沉积泵液排出。
极限压力是用座式压缩式真空计测量的。用经校准的热偶真空计等全压力计测量时,测得值会增加。注意热偶真空计的规管要配对校准。建议备用一只同时校准的规管,以备怀疑规管污染失真时进行对比。
极限压力升高会使高真空时段的抽气效率下降,也会使极限全压力升高。可以参照上述介绍来判断、检查、处理抽气效率下降和极限全压力升高的故障。
7、噪声。泵的结构设计,电机与泵轴承的噪声,旋片等运动件是否滑畅、进油量太多、风扇、传动件产生的噪声、进气量大,开气镇运转、挡油板等泵内零件松动,安装不平等引起振动,都会影响泵的噪声。
8、喷油。防止喷油用的油盒回油孔的大小、位置、密封状况,挡油板的设计、安装,排气口部分的减雾器、挡油帽、油气分离器,油位的高低,进油量的大小,都会影响泵的喷油,泵口敞开油大气时,直联泵排气口的气流速度可以高达30M/S,吹开油面时,泵内的循环油和气流带出的油就将考验防止喷油的各项措施。
9、其他,有些泵有油泵,有油分离器,有油路上的单向阀,有消雾器,有入口过滤器(防油蒸汽返流用),有入口灰尘过滤器等部件或附件,也要进行检查。油泵失效将使泵的润滑和密封失效,消雾器失效,有可能使排气压力升高,功率加大,损坏电机,入口过滤失效可使进气阻力增大,抽速下降,抽气效率下降