旋片式（shì）真空泵介紹

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（zhēn）空的一種變容機械真（zhēn）空泵。當采用工作液來進行潤（rùn）滑並填充泵腔死隙，分隔排氣閥（fá）和大氣時，即為通常所稱的油封旋片真空泵。無工（gōng）作液時，即為幹式（shì）旋片式真空泵，將（jiāng）另頁介紹。在油封旋片真空泵中，國內習慣上稱皮帶傳（chuán）動的為旋（xuán）片式真空泵，而把泵與電機直接（jiē）連接或用聯軸器連接的稱為直聯（lián）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（zhōng），由於選（xuǎn）用的結構形式和參（cān）數（shù）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（dà）氣壓力下起動，可直接排人大氣，偏心質量較小，維護簡便，雙（shuāng）級泵（bèng）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。

自1909年蓋德(W．Gaede)發明旋片泵並取得德國專利，1936年又發明氣鎮泵（bèng），1941年取得專利以來，旋片式真空泵（bèng）得到廣泛應用和不（bú）斷完善。60年代末，國際上出現了（le）提高轉速，直聯的（de）小型化趨勢，70年代初出現（xiàn）了直聯係列產品，到80年代（dài）初，又推出了改（gǎi）進的係列產品，有多種可供用戶（hù）選配的附件，可以保護泵（bèng），或保護環境，泵本身結（jié）構也有改（gǎi）進而使可靠性提（tí）高。

在泵的結構方麵，為了能在停泵時防止返油，有（yǒu）的設有能自動切斷油路的止回閥，有的設有進氣通道截止閥，有的（de）為了能在泵開氣（qì）鎮運轉突然（rán）停電（diàn）時自動切斷氣路來保持泵口處於真空狀態而設有油泵和控（kòng）製結構。在附件方麵，有消霧器（qì）、氣味過濾器、阻擋（dǎng）碎玻璃等雜物（wù）用的（de）人口過濾器、灰塵過濾器（qì）、蒸汽凝結阱、化學阱，有控製泵溫以提高水蒸氣抽（chōu）除率和保（bǎo）護泵的溫控水量調節閥。到了80年代末，90年代初，又推出了（le）油過濾器、能監視（shì）油溫、油壓（yā）、油質等的（de）電子（zǐ）顯示器，甚至可（kě）以與計算機聯結（jié），進（jìn）行自動（dòng）控製，采用強製潤滑和（hé）風冷，使泵的連續工作入口壓力達10kPa，甚至更高，同一台泵的適用範圍因而更大。

 雙級旋（xuán）片真空泵，可以廣泛用於冰箱、空調（diào）機、燈泡、日光燈、瓶膽生產和電子、冶金（jīn）、醫藥、化工、濾油機、印刷機械（xiè）、包裝機等工業，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（pèi）套和實驗研究應用。由於直聯泵沒有皮帶摩擦的粉塵的汙染，體積小、重量輕、材料節約、功能日趨完（wán）善，更被廣泛推廣應用（yòng）。

一、抽（chōu）氣原理與結構

    旋片泵（bèng），它有偏心地裝在定子腔內的轉子（zǐ）及轉子槽內（nèi）的（de）兩個或數個旋片，轉子與泵殼內表麵（miàn）或（huò）相切或相交，轉子帶動旋片旋轉時，旋片借離心力(有的還有（yǒu）彈簧力)緊貼缸（gāng）壁，把進排氣口分割開來，並（bìng）使進氣腔容器周（zhōu）期性擴大而吸氣（qì），排氣腔（qiāng）容積則周期性地縮小而壓縮氣體，借氣體和油的壓（yā）力推開排氣（qì）閥（fá）排氣，從而獲得真空。見圖一。雙級泵由二（èr）個單（dān）級串聯而成，進氣壓力高時，一般大中型泵，二級可（kě）同時排氣（qì），進氣壓力低時，氣體由高（gāo）級排人低級，然後再排出泵外。

    由於泵是利用吸氣容積的變化（huà）來抽吸氣體（tǐ）的，其名義抽速可按吸氣的幾何（hé）容（róng）積來設計計（jì）算。

二、氣鎮原理與結（jié）構

    由於真空（kōng）泵的（de）抽氣過程是一壓縮過（guò）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（bǎo）和蒸汽壓力，則會凝結在油中，使泵油乳（rǔ）化變質，潤滑密封性能變壞（huài），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（huì）破壞潤滑性能，造成頻繁換油和浪費。國外經過了十八年的研究,發明了氣鎮泵。其原理是，排氣腔的壓力是由空氣（qì）分壓力和蒸汽分壓力二部分組成的，隻有當二者之和足以克服排氣閥的大氣壓力和彈（dàn）力（lì）時，才發生排氣。氣鎮閥的作用，是在排氣發生之前向泵的排氣（qì）腔（qiāng）充入一定量（liàng）空氣，以降低排氣（qì）壓力中的蒸汽分壓力，當它低於泵溫下的飽和蒸汽壓時（shí），即可隨充入氣體排出泵外（wài）,而避免凝結在泵油中。另外，當密閉泵口運轉時，已（yǐ）混入油內的可凝性氣體的凝結物或氣相就會溶於油中的物質，又會在泵腔內從油中逸出，這時如果開氣（qì）鎮工作，也可抽除一定量的可凝性物質，從而起到一定淨化作（zuò）用，延長泵油的（de）使用期。真空泵油較貴，貨源亦有限，因此合理（lǐ）使（shǐ）用氣鎮有著大的經濟意義。

    在結構上,氣鎮閥有一逆止閥,防止排氣（qì）時油、氣從氣鎮孔排出,氣鎮量設計成（chéng）可調的,可獲取不同氣鎮極限壓力,氣（qì）鎮閥的開啟便（biàn）於移到泵外的（de）合適位置,可（kě）實現遠距離操作。氣鎮閥微量滲氣時可降低噪聲,還可作為停泵時的放氣閥用,來避（bì）免或延緩（huǎn）停泵返油。

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

習慣上有“油浸式”和“油封式”之分。前者指泵體浸在油箱中的，它的優點（diǎn）是（shì）：許多要求氣密的部位和零部件都可借助於油來密封；便於設置防止停泵返油機構；便於（yú）設（shè）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油中（zhōng）。用油把排氣（qì）口密封起來。

    按照轉子偏心的位置分，義有所（suǒ）謂正偏（piān）心與側偏心之分。偏心在正上方的（de）叫正偏心，在側麵（miàn）的叫側偏心。側（cè）偏（piān）心的優點是：油位較低，油量可較少，停泵返油較（jiào）少，起動功率和配用（yòng）功率可較小；排氣閥檢修、維護較方便。注意裝配工藝宜采用豎裝法。對於正偏心結構，裝配可采用倒裝法，利用轉子自重找正裝配位（wèi）置。

    對於雙級泵，高低二級轉（zhuǎn）子的連接方法和（hé）支承方法也有不同：一種是四個支承，叉式連（lián）接；另一種（zhǒng）是二（èr）支承（chéng）。鍵連（lián）接傳動。在二支承結構中，低級轉（zhuǎn）子多為帶內孔的結構，也有用高級轉子中壁一側軸頸延長作為低級轉子的。如果低級轉子外徑與高級轉（zhuǎn）子相（xiàng）同，采用正槽不穿軸（zhóu）形式時，轉子外徑與缸鏡之比d/D=b應有較大值。采用（yòng）正（zhèng）槽穿軸形式時（shí）則可取較小b值。此（cǐ）時轉子一端開槽而另一端帶凸緣。也有人采用高低二級（jí）取不同的b值，不同的缸徑和轉子直徑的做法。或采（cǎi）用側偏旋片槽的結構形式。由於選用結構不同，泵的拆（chāi）裝也不一樣，用戶必須仔細閱讀使（shǐ）用說明書，以防（fáng）損壞泵。

    對於高（gāo）級轉子，凡高速直聯結構，考慮動平衡影響，宜采用實心（xīn）形式。對於（yú）低速泵，轉子較（jiào）大（dà）時，為減輕重量，宜采用空心形式（shì）。

    轉子有整體、整體加穿軸、拚接、焊（hàn）接等結構（gòu）形式。國內普遍采用的一（yī）種結（jié）構是由二半轉（zhuǎn）子體加二（èr）轉子盤用（yòng）螺釘和銷釘拚接。一種新結構是用一個轉子盤（pán）與一個整體轉子拚（pīn）接（jiē），具有剛性好、工時省、形位公差（chà）精度好的優點。

雙級（jí）旋片真空泵（bèng）的使用與維修

    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，拆除排氣口防護件。按要求安裝，接線，試轉向。水冷泵接水。
    為（wéi）防止因返（fǎn）油與反轉而噴油，應先開啟泵口，按規定（dìng）轉向把泵內存油用手盤到油箱中。同時查看油位，應在油標中心以上，但不要滿油（yóu）標，多了要放出。
    判斷轉向的輔助方法。把護套倒放在泵口上，如開泵後被（bèi）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（fǎn）向。
    如（rú）在泵口配裝帶充氣電磁閥，一般應橫裝，並與泵同時動作（zuò）。
    相對濕度較高或被抽氣體（tǐ）中含水（shuǐ）汽等可凝性蒸汽時，應使用氣鎮閥。
    按（àn）說明書推薦選用真空泵（bèng）油。注意酯類真空（kōng）泵油不可與（yǔ）礦（kuàng）物油型真空泵油和其他油類（lèi）混用，必須嚴格（gé）清洗後才能換入酯類真空（kōng）泵油。
    檢（jiǎn）查泵的極限壓力以壓縮式水銀真空計為（wéi）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（zhuāng）一球閥。不測時關閥，可（kě）延長規管使用時間。

    雙（shuāng）級旋片真空泵的維修（xiū）

    l、首（shǒu）先（xiān）要（yào）了解泵的類型、特點、現在狀況。了解使用要求，確（què）定修理目標。在進行維修之前，準備好檢測手段。
    2、判斷故障，確診（zhěn）故障。判斷準，可省事。確診要驗證。
    3、排除故障，先簡後繁，先易後難。無須拆卸的不拆。以減少由於缺少專用工具和操作（zuò）不當引起新的損傷，減少位置變化和跑合運轉時（shí）間。一般的說，拚（pīn）接式轉子是不可拆卸（xiè）的，否則形位公差就不保，轉子就（jiù）報廢了。
    4、有毒有害、有腐蝕性的泵，應請用（yòng）戶先行清（qīng）洗，並告知必要的防護措施，以保障維修人（rén）員的健康。
    5、故障分類
    建議把故障分為運轉故障和性能故障。
    運轉故障可包（bāo）括泵不轉（zhuǎn），泵溫太高，漏油，漏水，大功率超（chāo）標等。
    性能（néng）故障可包括極限壓力、極限全壓力、抽氣效率、噪聲、噴油、氣鎮性能等不達標或（huò）不能滿足要求。
6、故障判斷與診（zhěn）斷例舉
    6.1泵不（bú）轉。情況不（bú）明不能先開泵，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（dài）打滑；電機接線（xiàn）有誤；電機損壞（huài）；電源（yuán）沒電等。
    6.1.2不能盤動或盤起來很重的，原因（yīn）可以是因為起動（dòng）泵溫太低，泵油粘度太（tài）高；設計製造原因的停泵返（fǎn）油（yóu）太多。油位太（tài）高引起的停泵（bèng）返（fǎn）油太多(加油太多，或有水汽在泵（bèng）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（wù）；旋片彈簧等泵零件的碎屑；旋片變形卡住（zhù）；發生了咬合(銅套、轉子、中（zhōng）壁、泵蓋、定（dìng）子、軸承（chéng）)。
    6.2泵溫太高。指（zhǐ）低級排氣閥附近測得的高油溫超過使用說明書規定值（zhí）。由於泵溫升高會使泵油粘度大幅下降，並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（shǐ）橡膠件容易老化；熱膨脹使運轉間隙縮小，特別（bié）是某些非金屬旋片的厚度方向和銅套（tào）內孔間隙，影響泵運轉（zhuǎn）的可靠（kào）性。泵溫太高的（de）原因可以是泵環境溫度太高，進氣（qì）溫（wēn）度太高，進氣冷卻裝置失效，泵長（zhǎng）期連續運轉入（rù）口（kǒu）壓力太高；水冷泵冷卻水量（liàng）不足，循環水設計（jì）效果不佳（jiā）；溫控水量調節閥失效等。
    6.3漏油。可（kě）以發生在軸封，油箱與泵零部件的密封麵，放油塞（sāi）、油標、油孔悶頭、定（dìng）子部件（jiàn）與支座的通孔連接處，氣鎮閥(例如2X-8)等部位。可由（yóu）密封件老化，安裝不當，損壞（huài）失（shī）效，表麵（miàn）不平整、有雜質、粗糙和鑄件疏鬆等引起。如果停泵後返油，油會進入氣鎮閥，不關氣鎮（zhèn）閥可能會漏油。
自製橡膠墊時，一定（dìng）要用耐油橡膠（jiāo），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（fā）生在水管接頭，水套悶蓋平麵，放水孔螺塞，放水閥等處，水套鑽穿，鑄件缺陷，凍裂，也可能導致（zhì）漏水。
    6.5大功率超標。可由長期連續作入口（kǒu）壓力太高（gāo）、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（tài）高、泵液返入泵（bèng）內太多等引起，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。
    可由外漏、內漏、油孔堵塞、泵（bèng）油質量不良或汙染變質、有水汽等可（kě）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（kàn）到白色蒸汽。油標處有較（jiào）多氣泡，手在排（pái）氣口上可感到排氣壓力。低級排氣閥處油麵有較多氣泡。功率（lǜ）會（huì）有所增加。這時，首先（xiān）應檢查氣鎮閥（fá）是否（fǒu）已（yǐ）關好。由於新泵出廠每台都在泵口測極限（xiàn）壓力，所以如有外（wài）漏現象，應（yīng）對泵口及管（guǎn）道、閥門、容器逐一檢（jiǎn）查。外軸（zhóu）封失效、油杯無油、油孔悶頭漏氣（qì）也可造成外漏。內漏可由泵內的運動間隙、排氣閥座平麵、排氣閥（fá）的密封麵、內軸封（fēng）、泵蓋平麵、進氣管（guǎn）、氣鎮（zhèn）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（huì）較（jiào）輕，在（zài）油（yóu）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（kě）能失效。
    如果泵油清潔，長期存（cún）放未用，可開氣鎮閥淨（jìng）化泵內水汽。若無（wú）效，要檢杏儀表。若泵油發黃發（fā）白已乳化，可全開氣鎮，調大氣（qì）鎮量淨化運轉，必要時（shí）可在泵口放入適量氣體運轉，可加快淨化過程。若抽入其（qí）他揮（huī）發性（xìng）氣體或液體，要及時（shí）換油，必要時請洗油箱。有些泵，在級間氣道裏會沉積泵（bèng）液，為取（qǔ）得好（hǎo）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（liàng）的。
    用經校準的熱偶（ǒu）真空計等（děng）全壓力計測量時，測得（dé）值會增加。注意熱偶真（zhēn）空計的規管要配對校準。建議備用一隻同時校（xiào）準的規管，以備懷疑規管汙染失真時進行對比。
    極（jí）限壓力升（shēng）高會使（shǐ）高真（zhēn）空時段的抽氣效率（lǜ）下降，也會使極限全壓（yā）力升高。可（kě）以參（cān）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（gāo）的故障。
6.7噪聲。泵的結構設計，電機（jī）與泵軸承的噪聲，旋片等運（yùn）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（dǎng）油板等泵內零件鬆動，安裝不平等引（yǐn）起振動，都會影響泵的噪聲。
    6.8噴油（yóu）。防止噴油（yóu）用的油盒回油孔的大小、位置、密封狀況,擋油板的設計、安（ān）裝,排氣口部分的減霧器（qì）、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（yóu），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，吹開油麵時，泵內的（de）循環油和氣流帶出的油就將考驗防止噴油的各項（xiàng）措施。
    7、其（qí）他。有些泵有油泵，有油分離器（qì），有油路上的（de）單向閥，有消霧器，有入口過濾器(防油蒸汽（qì）返流用)，有入口灰塵過濾（lǜ）器等部件或附件，也要進行檢查。油泵失（shī）效將使泵的（de）潤（rùn）滑和密封失效，消霧器失（shī）效，有可能使排氣壓（yā）力（lì）升高，功率加大，損壞電機，入口過濾器失效可使進（jìn）氣（qì）阻力增大，抽速（sù）下降，抽氣效率下降。
    8、清洗。不宜浸（jìn）洗，以免洗液進入拚接轉了內部，不易排出。
    9、拆裝。要按照使用說叫書（shū）推薦（jiàn）和規定（dìng）有序進行，記好位置，合理擺放，以免錯裝。
    以上介紹希望能對生產、使（shǐ）用和維修人員提供有益的參考。