真空系統(tǒng)簡(jiǎn)介

真空系統(tǒng)用到的真空泵有：擴(kuò)散泵、機(jī)械泵、旋片泵、羅茨增加泵、干泵。為了獲得更好的真空效果及抽氣速率通常采用真空泵組合機(jī)組來(lái)實(shí)現(xiàn)。

工業(yè)常用組合：機(jī)械泵+擴(kuò)散泵、機(jī)械泵+分子泵

旋片泵的結(jié)構(gòu)示意圖：

工作過(guò)程：

氣體從入口進(jìn)入轉(zhuǎn)子和定子之間

偏軸轉(zhuǎn)子壓縮空氣并輸送到出口

氣體在出口累積到一定壓強(qiáng)，噴出到大氣

工作范圍及特點(diǎn)：

Atmosphere to 10-3 torr

耐用、價(jià)格優(yōu)

由于泵的定子。轉(zhuǎn)子都浸入油中，每周期都有油進(jìn)入容器，有污染

要求機(jī)械泵油有低的飽和蒸氣壓、一定潤(rùn)滑性、粘度和高穩(wěn)定性。

旋片式機(jī)械泵工作示意圖

一般用油機(jī)械泵粗抽真空，不能使系統(tǒng)真空度太高，太高會(huì)造成嚴(yán)重的機(jī)械泵返油反流，只要達(dá)到高真空泵工作范圍即可。油位控制吸入氣體粉塵多，有污染問(wèn)題，可在泵入口加一除塵裝置和一過(guò)濾裝置油乳化，吸入氣體水蒸氣太多，可加一氣鎮(zhèn)裝置，或者在羅茨泵排氣加冷凝器（乳化就是一種液體離散為很多微粒分散到另一種液體中，成為一種乳液）。吸入氣體溫度過(guò)高，比如高于50℃，應(yīng)采用氣冷羅茨泵對(duì)氣體降溫。經(jīng)常檢查泵的各部件溫度，及時(shí)調(diào)節(jié)冷卻水水量。

氣鎮(zhèn)的運(yùn)用：

泵所抽取的氣體中通常會(huì)包含一定量的可凝性氣體，這種混合氣體在泵內(nèi)壓縮排氣的過(guò)程中，如果可凝性氣體的分壓超過(guò)了泵溫下的飽和蒸氣壓，那么他們就會(huì)凝結(jié)，和泵油混合，隨著凝結(jié)物的累加，最終會(huì)導(dǎo)致泵油的性能變差，乃至乳化。我們可以采用氣鎮(zhèn)來(lái)防止蒸汽凝結(jié)，從而避免油污染。具體做法就是將室溫干燥空氣或氮?dú)鈴臍怄?zhèn)孔充入泵體的壓縮腔，從而起到一個(gè)稀釋的作用，使壓縮后的蒸汽分壓能保持在泵溫狀態(tài)下的飽和蒸氣壓之下，因此蒸汽可以不被壓縮和其他氣體一起排出泵外。氣鎮(zhèn)雖然能起到排出蒸汽的目的，但同時(shí)也降低了泵的抽速度及極限真空，因此通常先打開(kāi)氣鎮(zhèn)閥排出蒸汽，等過(guò)一段時(shí)間就可以關(guān)閉氣鎮(zhèn)閥，再抽一會(huì)就可達(dá)到泵的極限真空。當(dāng)泵油被少量凝結(jié)液污染后可以通過(guò)氣鎮(zhèn)來(lái)自?xún)艋糜停宏P(guān)閉入口閥門(mén)，打開(kāi)氣鎮(zhèn)閥，運(yùn)行有單時(shí)間，泵油即可恢復(fù)。

羅茨泵的工作原理

羅茨泵分三種：低真空羅茨泵、中真空羅茨泵（機(jī)械增壓泵）、高真空羅茨泵（干泵）。

羅茨泵壓縮氣體所需的功率與壓差成正比，一但氣體壓差過(guò)高，泵就可能出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象，造成電機(jī)繞組燒損。

羅茨泵特點(diǎn)：

啟動(dòng)快，迅速工作對(duì)氣體中的灰塵和水蒸氣不敏感轉(zhuǎn)子不需要油潤(rùn)滑，提供比較潔凈的工作環(huán)境設(shè)備驅(qū)動(dòng)功率小，機(jī)械磨損小結(jié)構(gòu)緊湊，小巧運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低

羅茨泵轉(zhuǎn)子冷卻問(wèn)題：

泵連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子溫度的升高，在10torr量級(jí)范圍內(nèi)，被抽氣體導(dǎo)熱能力變的很差，轉(zhuǎn)子的散熱主要是向泵腔輻射被帶走，這樣會(huì)使轉(zhuǎn)子和泵腔存在很大的溫度差，轉(zhuǎn)子的熱膨脹可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子之間及干泵腔間隙的減小乃至消失，轉(zhuǎn)子就可能被卡死，乃至損壞。

轉(zhuǎn)子的冷卻一般有兩種方法：1、在出氣口加水冷卻器，排氣回流的氣體經(jīng)過(guò)熱交換器變成了低溫氣體，它在通過(guò)間隙返流就可以對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行冷卻；2；往主軸的頸部?jī)?nèi)孔通過(guò)冷卻流體，進(jìn)入到轉(zhuǎn)子內(nèi)部，進(jìn)而通過(guò)循環(huán)實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子的冷卻，通過(guò)符合的大小來(lái)調(diào)節(jié)油量的多少，達(dá)到一個(gè)合理的冷卻效果，通過(guò)循環(huán)水來(lái)冷卻油（內(nèi)冷卻方法存在的最大缺陷是轉(zhuǎn)子內(nèi)部存在氣泡的話會(huì)引起轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡，造成泵損壞）。

為了實(shí)現(xiàn)最大的冷卻效果必須做到：

1、返流充氣迅速完成，冷卻器截流作用小，導(dǎo)流要大。

2、冷卻器對(duì)氣體的熱交換要充分，因此就要有盡量大的交換面積。

但是兩者又是相矛盾的，必須從氣體流動(dòng)狀態(tài)規(guī)律和熱交換規(guī)律兩方面進(jìn)行綜合考慮，進(jìn)行優(yōu)化選擇。

當(dāng)然具體來(lái)說(shuō)需要考慮的因素更多：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、壓差、氣體溫度、冷卻水因素、泵腔體積等。

常出現(xiàn)問(wèn)題：

油溫高：

冷卻不好，箱體油位過(guò)高，過(guò)濾器堵塞、油路堵塞，工作液不合要求

渦輪不轉(zhuǎn)：

箱體油位過(guò)低，過(guò)濾器堵塞，液壓泵入口漏氣

軸端漏油：

油封損壞，油封沒(méi)安裝好，聯(lián)軸器產(chǎn)生稀有效應(yīng)（加一擋風(fēng)板）

轉(zhuǎn)子卡死或損壞：

冷卻水有問(wèn)題

泵突然停機(jī)：

冷卻水問(wèn)題，前級(jí)泵故障導(dǎo)致羅茨泵出口壓力過(guò)高，羅茨泵過(guò)載

真空度江都

前級(jí)泵故障或性能變差，管道泄漏

泵內(nèi)雜音：

機(jī)件磨損，生產(chǎn)氣體中有較大磨耗性顆粒進(jìn)入泵體，因轉(zhuǎn)子間，與泵腔間狹縫極?。ㄒ话銥?.1-0.2mm）加之泵長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)存在的磨損都可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子產(chǎn)生碰擦，產(chǎn)生異響。

泵一般應(yīng)該運(yùn)行一年進(jìn)項(xiàng)一次大檢修：齒輪及軸承的磨損，檢查密封裝置更換密封圈，檢查轉(zhuǎn)子的腐蝕情況，轉(zhuǎn)子結(jié)垢情況，泵腔腐蝕及結(jié)垢情況。