真空泵的工作原理及故障排除

真空泵是指利用機(jī)械、物理、化學(xué)或物理化學(xué)的方法對被抽容器進(jìn)行抽氣而獲得真空的器件或設(shè)備。通俗來講，真空泵是用各種方法在某一封閉空間中改善、產(chǎn)生和維持真空的裝置。

按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分為兩種類型，即氣體捕集泵和氣體傳輸泵。其廣泛用于冶金、化工、食品、電子鍍膜等行業(yè)。

隨著真空應(yīng)用的發(fā)展，真空泵的種類已發(fā)展了很多種，其抽速從每秒零點幾升到每秒幾十萬、數(shù)百萬升。隨著真空技術(shù)在生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中對其應(yīng)用壓強(qiáng)范圍的要求越來越寬，大多需要由幾種真空泵組成真空抽氣系統(tǒng)共同抽氣后才能滿足生產(chǎn)和科學(xué)研究過程的要求，由于真空應(yīng)用部門所涉及的工作壓力的范圍很寬，因此任何一種類型的真空泵都不可能完全適用于所有的工作壓力范圍，只能根據(jù)不同的工作壓力范圍和不同的工作要求，使用不同類型的真空泵。為了使用方便和各種真空工藝過程的需要，有時將各種真空泵按其性能要求組合起來，以機(jī)組型式應(yīng)用。

真空泵工作原理

真空泵的機(jī)械原理：在泵體中裝有適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪順時針方向旋轉(zhuǎn)時，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了 —個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的下部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪穀相切，水環(huán)的上部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸（實際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度）。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個小腔。如果以葉輪的下部0°為起點，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕多當(dāng)葉輪繼續(xù) 旋轉(zhuǎn)時，小腔由大變小，使氣體被壓縮多當(dāng)小腔與排氣口相通時，氣體便被排出泵外。綜上所述，水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩?/span>

真空泵故障排除

1、電機(jī)溫度高

對真空泵電機(jī)溫度高的原因分析如下。

原因分析

(1)電機(jī)功率大，工作電流大，發(fā)熱量大。

(2)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速低，風(fēng)壓，風(fēng)量小。

(3)風(fēng)扇葉片數(shù)較少，產(chǎn)生的風(fēng)量小。

(4)電動機(jī)附有灰塵、油污，降低了散熱能力。

(5)真空泵電機(jī)所在母線電壓為380V，由于電纜壓降及負(fù)荷分配不均，電機(jī)實際所加電壓只有365V，電壓偏低造成運行電流大。

對策

電機(jī)功率、轉(zhuǎn)速是和真空泵相匹配的，不能更改。風(fēng)扇安裝于電機(jī)主軸上，電機(jī)轉(zhuǎn)速決定了風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，也不可更換。增加風(fēng)扇葉片數(shù)量雖能起到一定作用，但葉片數(shù)量增加后，動平衡不容易找，如找正不好，會引起電機(jī)振動增加。

(1)將原風(fēng)扇罩加長40cm，在里面加裝一個與風(fēng)扇罩同直徑軸流風(fēng)機(jī)，軸流風(fēng)機(jī)電機(jī)功率850W，轉(zhuǎn)速1489r/min，電壓380V。原風(fēng)扇繼續(xù)保留。軸流風(fēng)機(jī)另設(shè)一路電源控制，軸流風(fēng)機(jī)與主電機(jī)不設(shè)連鎖。真空泵啟動后及時啟動軸流風(fēng)機(jī)運行，真空泵停運后30min停運軸流風(fēng)機(jī)，以使主電機(jī)得到充分冷卻;

(2)定期清除電機(jī)上灰塵，保持電機(jī)散熱片清潔，增加其散熱能力;

(3)將真空泵所在母線電壓調(diào)整為400V。

效果

(1)由于軸流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，風(fēng)壓風(fēng)量大，冷卻效果大大增強(qiáng)，在相同的環(huán)境溫度、負(fù)荷電流下，主電機(jī)溫度下降了12℃。夏季主電機(jī)溫度未再超限。

(2)軸流風(fēng)機(jī)可人為控制，主電機(jī)停運后，軸流風(fēng)機(jī)仍可運行，可以使主電機(jī)得到充分冷卻。

(3)盡量使2段母線負(fù)荷分配平衡，以防某段母線因負(fù)荷過重造成電壓下降過多。

(4)電壓調(diào)整后，真空泵運行電流降為210A，發(fā)熱量相對減小。

(5)減緩了主電機(jī)的絕緣老化速度，延長了其使用壽命。

2、泵軸軸承位磨損

真空泵傳動部位磨損是普遍存在的問題，其中包括軸承位、軸承座、軸承室、鍵槽及螺紋等部位，傳統(tǒng)方法以補(bǔ)焊和刷鍍噴涂為主，但兩者均存在一定弊端：補(bǔ)焊高溫產(chǎn)生的熱應(yīng)力無法完全消除，易造成材質(zhì)損傷，導(dǎo)致部件出現(xiàn)彎曲或斷裂；而電刷鍍受涂層厚度限制，容易剝落，且以上兩種方法都是用金屬修復(fù)金屬，無法改變“硬對硬”的配合關(guān)系，在各力綜合作用下，仍會造成再次磨損。當(dāng)代西方國家針對以上問題多使用高分子復(fù)合材料的修復(fù)方法，而應(yīng)用較多的有美國美嘉華技術(shù)體系，其具有超強(qiáng)的粘著力，優(yōu)異的抗壓強(qiáng)度等綜合性能。應(yīng)用高分子材料修復(fù)，可免拆卸，免機(jī)加工。既無補(bǔ)焊熱應(yīng)力影響，修復(fù)厚度也不受限制，同時產(chǎn)品所具有的金屬材料不具備的退讓性，可吸收設(shè)備的沖擊震動，避免再次磨損的可能，并大大延長設(shè)備部件的使用壽命，為企業(yè)節(jié)省大量的停機(jī)時間，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)價值。

3、腐蝕

真空泵腐蝕的形態(tài)可分為全面（均勻）腐蝕和局部腐蝕兩大類，前者較均勻的發(fā)生在真空泵全部表面，后者只是發(fā)生在局部，如孔蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕等。采用高分子復(fù)合材料對真空泵實施表面有機(jī)涂層防腐，其具有良好的耐化學(xué)性能及優(yōu)異的力學(xué)性能和粘接性能，與傳統(tǒng)的壓力容器焊接修補(bǔ)相比，具有施工簡便、成本低、安全性能，修復(fù)效果好的特點。

4、殼體裂紋破裂

真空泵因鑄造、加工缺陷，內(nèi)應(yīng)力及超負(fù)荷運行等原因經(jīng)常導(dǎo)致部件出現(xiàn)裂紋或斷裂現(xiàn)象。常規(guī)的修復(fù)方法是采用焊接，但有的零件材質(zhì)是鑄鐵、鋁合金、鈦合金，難以做焊接處理。還有一些易于發(fā)生爆炸的危險場合，更不易采用焊接修復(fù)方法。美嘉華技術(shù)是一種“冷焊”技術(shù)，可以避免熱應(yīng)力變形，同時材料良好的附著力和抗壓、抗腐蝕等綜合性能，可以最大限度地滿足各種設(shè)備部件的使用要求，從而在最低成本的投入下有效保證生產(chǎn)。安全、方便、可靠。

5、冒煙和噴油

1.冒煙，如果是泵剛剛開始運轉(zhuǎn)有冒煙的現(xiàn)象，屬于正常，如果長時間在冒煙就是不正常了。解決之道：冒煙說明泵的進(jìn)氣口外，包括管道、閥門、容器有修理的情況。檢漏以后處理了，冒煙會結(jié)束。渦街流量計

2.噴油，說明進(jìn)氣口外有大量的漏點，甚至是進(jìn)氣口暴露大氣。解決之道：封住泵的進(jìn)氣口使泵運轉(zhuǎn)，如果不噴油的話，說明有漏點;排氣閥片損壞，檢查排氣閥片是否損壞，更換壞的排氣閥。