浅谈旋片油封真空泵工作原理及故障排除

张威华

摘要：目前旋片油封真空泵是国内真空获得技术中被广泛应用的一种机械真空泵，广泛地应用与机械、电子、冶金、石油医药等生产和科研部门，其原理结构简单，制造精度需求不高，运行维护维修成本低廉。本文主要介绍了旋片油封真空泵的基本工作原理及其故障排除。

关键词：旋片油封真空泵 基本工作原理 故障排除

引言

我国真空技术国家标准GB/T3163-2007中划分了四个典型真空度范围（见表1），而旋片油封真空泵属于油封机械真空泵中的一种，一般油封式机械真空

表1 真空度范围划分

气体压力值	真空度范围
Pa ~ Pa	低真空/粗真空
Pa ~ Pa	中真空
~ Pa	高真空
＜ Pa	超高真空
注：①真空：在指定空间内，低于环境大气压力的气体状态。 ②真空度：真空状态下空间气体的稀薄程度，通常真空度用气体的压力值来表示：压力值越高，真空度越低，压力值越低，真空度越高。

泵最佳工作压力范围为 Pa - 10 Pa（见图1常见各种真空泵的工作压力范围），所以旋片油封真空泵是一种低真空泵，它可单独使用，也可与增压泵、扩散泵、分子泵等超高泵连接在一起作为前级泵使用。

图1 常见各种真空泵工作压力范围

1旋片油封油封真空泵的分类

旋片油封真空泵可分为“单级旋片油封真空泵”和“双级旋片油封真空泵”。

2油封油封旋转机械真空泵工作原理

2.1基本工作原理

旋片油封真空泵主要由泵体、转子、旋片、弹簧等组成（见图2）。

图2 旋片油封真空泵工作原理示意图

转子偏心的装在泵壳内并同泵壳内表面固定面相切（二者间有很小的间隙），在转子内装有带弹簧的二个旋片，当转子旋转时，靠弹簧的轴向向外的张力和转子自身的离心力使旋片沿径向槽往复滑动且与泵壳内壁始终接触，从而将泵腔分成几个可变容积的旋转容积真空泵。当转子按“图2”顺时针旋转时，吸气口方面的容积逐渐增大，处于负压状态，实现吸气，同时排气口方面的容积逐渐缩小，处于压缩状态，实现排气。

注：为了减小旋片与泵体内腔之间的摩擦及消除旋片与泵体内腔之间的小间隙，泵体中还加有真空泵油。

2.2单级旋片油封真空泵的工作原理

单级旋片油封真空泵只有一个工作室，工作原理图见“图3a”所示，当转子在定子缸内旋转时周期性地将进气口方面容积逐渐扩大而吸入气体，同时逐渐缩小排气口方面容积将已吸入气体压缩从排气阀排出。

2.3双级旋片油封真空泵的工作原理

双级旋片油封真空泵由两个前后串联的工作室组成，工作原理图见“图3b”所示，I室是低真空极，II室是较高真空极，因而双极旋片油封真空泵比单极旋片油封真空泵的极限真空高。

1-定子 2-旋片 3-转子 4-弹簧 5-排气阀 图3 a 单级旋片油封真空泵工作原理图	1-排气阀 2-通道 3-排气阀 图3 b 双级旋片油封真空泵工作原理图
图3 油封真空泵的工作原理

3旋片油封真空泵常见故障及其排除方法

旋片式油封真空泵实际使用中常会遇到以下故障：

3.1排气口冒烟和喷油

造成原因：连接泵进气口前面的管道、阀门、容器有漏点。

处理方法：对泵进气口前面的管道、阀门、容器检漏。

注：若封住泵的进气口使泵运转，如果喷油的话，则排气阀片损坏，更换坏的排气阀片。

3.2真空泵噪音

①、敲缸：即泵运转时发出似金属敲打金属的响声。

造成原因：这是旋片在击打泵体发出的声音，是旋片间的弹簧工作失效造成的。

解决方法：更换好的弹簧，确保弹簧能使旋片处于良好工作状态。

② 排气阀片噪音

造成原因：泵的排气阀片破损。

解决方法：更换好的排气阀片。

3.3真空度下降

即工作时的真空度比出厂指标时的真空度低。

造成原因：真空泵油的牌号和原先的不一样；真空泵油变质变脏；真空泵腔内油量不够；旋片被磨损。

解决方法：换规定牌号的干净的规定量的的真空泵油；更换旋片。

4旋片油封真空泵应用时的注意：

旋片油封真空泵虽然维修保养方便，但在选用时要注意以下条件：

• 用于抽除密封容器中的干燥气体或含有少量可凝性蒸汽的气体；

• 对金属油腐蚀作用的、对真空油起化学反应的气体是不适用的 ；

• 对含有颗粒尘埃的气体是不适用的；

• 不适用与把气体从一个容器输送到另一个容器作输送泵。

参考文献

[1]达道安. 真空设计手册[M]. 国防工业出版社, 2004.

[2]《真空设计手册》编写组. 真空设计手册.2[M]. 国防工业出版社, 1981.

[3]谈治信. 新版《真空设计手册》(第3版)正式出版[J]. 真空, 2004(5):28-28.