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旋片真空泵原理及参数

水泵原理 卧泉泵业 499浏览 0评论

装有旋片的偏置转子在泵腔内作回转运动,使由旋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,又称旋片真空泵。

一、简介

旋片真空泵主要由泵体(静子)和转子组成。在转子槽中装有两块以上的旋片,有些泵旋片间还装有弹簧。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,旋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。

二、工作原理

旋片泵的工作原理:旋片泵主要由定子、转子、旋片、定盖、弹簧等零件组成。其结构是利用偏心地装在定子腔内的转子(转子的外圆与定子的内表面相切两者之间的间隙非常小)和转子槽内滑动的借助弹簧张力和离心力紧贴在定子内壁的两块旋片,当转子旋转时,始终沿定子的内壁滑动。

两个旋片把转子、定子内腔和定盖所围成的月牙型空间分隔成A、B、C三个部分,当转子按图示方向旋转时,与吸气口相通的空间A的容积不断地增大,A空间的压强不断的降低,当A空间内的压强低于被抽容器内的压强,根据气体压强平衡的原理,被抽的气体不断地被抽进吸气腔A,此时正处于吸气过程。

B腔的空间的容积正逐渐减小,压力不断地增大,此时正处于压缩过程。而与排气口相通的空间C的容积进一步地减小,C空间的压强进一步的升高,当气体的压强大于排气压强时,被压缩的气体推开排气阀,被抽的气体不断地穿过油箱内的油层而排至大气中,在泵的连续运转过程中,不断地进行着吸气、压缩、排气过程,从而达到连续抽气的目的。

排气阀浸在油里以防止大气流入泵中,油通过泵体上的间隙、油孔及排气阀进入泵腔,使泵腔内所有运动的表面被油覆盖,形成了吸气腔与排气腔的密封,同时油还充满了一切有害空间,以消除它们对极限真空的影响。

三、基本参数

抽气速率: 0.15~30L/S (升/秒)

极限压强: ≤6*10-2Pa (帕)

极限真空: ≤1.3Pa (帕)

气体类型: 常温无其它混合物的清洁干燥空气,不许有含其它粉尘及水分的空气。

工作要求: 进口压强在大于6500Pa时连续工作时间,不得超过3分钟以免喷油引起泵损。

工作要求: 进口压强在小于1330pa的条件下,允许长时期连续工作。

环境温度: 真空泵一般在不低于5℃的室温及不高于90%的相对温度的环境内使用。

 

四、使用方法

1、使用前,应仔细阅读产品使用说明书,开箱后应检查装运质量。收好备品备件和技术文件,拆除排气品防护件。按要求安装,接线,试转向。水泠泵接水。

2、为防止因返油与反转而喷油,应先开启泵口,按规定转向把泵内存油用手盘到油箱中。同时查看油位,应在油标中心以上,但不要满油标,多了要放出。

3、判断转向的辅助方法。把护套倒放在泵口上,如开泵后被吸住,是正向,被吹落,是反向。声音正常是正向,声音异常是反向。

4、如在泵口配装带充气电磁阀,一般应横装,并与泵同时动作。

5、相对湿度较高或被抽气体中含水汽等可凝性蒸汽时,应使用气镇阀。

6、按说明书推荐选用真空泵油。注意酯类真空泵油不可与矿物油型真空泵油和其他油类混用,必须严格清洗后才能换入酯类真空泵油。

7、检查泵的极限压力以压缩式水银真空计为准。全压力计应注意做好计与规管的配对校准和备用比对规管。建议在规管与被测泵之间装一球阀。不测时关阀,可延长规管使用时间。

8、清洗。不宜浸洗,以免洗液进入拼接转子内部,不易排出。

9、拆装。要按照使用说明书推荐和规定有序进行,记好位置,合理摆放,以免错装。

五、故障维修

1、首先要了解泵的类型、特点、现在状况。了解使用要求,确定修理目标。在进行维修之前,准备好检测手段。

2、判断故障,确诊故障。判断准,可省事。确诊要验证。

3、排除故障,先简后繁,先易后难。无须拆卸的不拆。以减少由于缺少专用工具和操作不当引起新的损伤,减少位置变化和跑合运转时间。一般的说,拼接式转子是不可拆卸的,否则形位公差就不保,转子就报废了。

4、有毒有害,有腐蚀性的泵,应请用户先行清洗,关告知必要的防护措施,以保障维修人员的健康。

六、故障判断与诊断例举

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);有异物在泵内(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最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、最大功率超标。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。应尽量避免在最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。油标处有较多气泡,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水银真空计测量的。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。

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