无油立式真空泵在使用过程中因注意那些问题

真空泵的发声原理

真空泵是利用转子和可在转子槽内滑动的旋片的旋转运动以获得真空的一种变容机械真空泵。当采用工作液来进行润滑并填充泵腔死隙，分隔排气阀和大气时，即为通常所称的油封旋片真空泵。无工作液时，即为干式旋片真空泵，将另页介绍。

在油封旋片真空泵中，国内习惯上称皮带传动的为旋片真空泵，而把泵与电机直接连接或用联轴器连接的称为直联旋片真空泵。在每种泵中，又有单级和双级之分。在单级泵中，由于选用的结构形式和参数不同，泵的极限压力和用途也不同。

它们的共同特点是结构较简单，使用方便，能从大气压力下起动，可直接排人大气，偏心质量较小，维护简便，双级泵的极限压力为6×10-2～l×10-2Pa，一种单级泵可达4Pa左右，另一种单级泵为50～200Pa左右。

自1909年盖德(W．Gaede)发明旋片泵并取得德国专利，1936年又发明气镇泵，1941年取得专利以来，旋片真空泵得到广泛应用和不断完善。60年代末，国际上出现了提高转速，直联的小型化趋势，70年代初出现了直联系列产品，到80年代初，又推出了改进的系列产品，有多种可供用户选配的附件，可以保护泵，或保护环境，泵本身结构也有改进而使可靠性提高。

在泵的结构方面，为了能在停泵时防止返油，有的设有能自动切断油路的止回阀，有的设有进气通道截止阀，有的为了能在泵开气镇运转突然停电时自动切断气路来保持泵口处于真空状态而设有油泵和控制结构。在附件方面，有消雾器、气味过滤器、阻挡碎玻璃等杂物用的人口过滤器、灰尘过滤器、蒸汽凝结阱、化学阱，有控制泵温以提高水蒸气抽除率和保护泵的温控水量调节阀。到了80年代末，90年代初，又推出了油过滤器、能监视油温、油压、油质等的电子显示器，甚至可以与计算机联结，进行自动控制，采用强制润滑和风冷，使泵的连续工作入口压力达10kPa，甚至更高，同一台泵的适用范围因而更大。

双级旋片真空泵，可以广泛用于冰箱、空调机、灯泡、日光灯、瓶胆生产和电子、冶金、医药、化工、滤油机、印刷机械、包装机等工业，可作为扩散泵、罗茨泵、分子泵等的前级泵，供电子仪器、医疗仪器等配套和实验研究应用。由于直联泵没有皮带摩擦的粉尘的污染，体积小、重量轻、材料节约、功能日趋完善，更被广泛推广应用。

噪声成因和降低措施

旋片泵的噪声，通常指泵在温度稳定时，在极限真空下测得的噪声级。它包括泵本身的噪声和电机噪声对用户来说，还关心泵温未稳定时的起动阶段的噪声和不同入口压强下运转的噪声，还有开气镇工作时的噪声。因此。要考虑多种影响因素。

就发声的部位来分，泵的噪声有下列几个可能方面：

(1)旋片对缸体的撞击，泵残余容积和排气死隙中的压力油的发声；

(2)排气阀片对阀座和支持件的撞击；

(3)箱体内的回声和气泡破裂声；

(4)轴承噪声；

(5)大量气、油冲击挡油板等引起的噪声；

(6)其他。如传动引起的噪声，风冷泵的风扇噪声等。

(7)电机噪声，这是至关重要的因素。

分述如下：

1)旋片对缸壁的撞击。如果设计、制造或用料不当，引起旋片滑动不畅，或者由于存在排气死隙，不可压缩的油引起旋片头部不能始终紧贴缸壁运转，就会引起旋片对缸壁的撞击发声。因此，宜采用园弧面分隔进排气口的结构。用排气导流槽消除死隙。在采用线分隔结构时，应尽量缩短排气终点到切点的距离，对于70L/s以下的旋片泵，考虑旋片的实际厚度，建议取7～lOmm，大泵取大值。过近时，由于转子旋片槽的存在和旋片头部只有一条狭带接触，旋片转到切点位置时密封效果一旦不好，就会影响泵的抽速甚至极限压力。可见这种结构不能完全消除排气死隙,限制了降噪水平。

需要指出的是，旋片与槽的间隙过大会降低性能。因此，要保证合理的公差配合和形位公差值，注意旋片的热膨胀，避免旋片与槽拉毛，注意油的冷油粘度，设计足够的旋片弹簧力，在采用园弧面分隔时，转子中心的附加偏心值不宜过大。不然，旋片经过两个园弧，会在交点处产生脱离缸壁趋势，反而引起撞击噪声。一般小泵为0.20～0.25mm即可,大泵可适当加大。

排气死隙中的压力油和残余容积中的压力油的发声。泵到极限压力时，两处压力油会在与真空腔室接通时高速射向真空腔室，与转子、缸壁撞击发声。两处容积的大小、位置与噪声有关。

2)阀片对阀座和支持件的撞击噪声

吸入的气体量大，泵的循环油量多，阀片噪声就越大，阀跳高，阀的面积大，阀片噪声也大，阀片材料也有一定影响。橡胶阀片的噪声应比钢片或层压板为好。为此，要节制进油量，阀片关闭要及时，要严密。注意阀的选材与结构。

3)箱体内的回声和气泡破裂声气量增大时，此项噪声将增大。因此，开气镇时或通大气时此项噪声会明显增大。如果气镇量可调，则可合理调节气镇量。

4)大量气体和油排出时冲击挡油板等零部件时发出的噪声。如果零件刚性不足，或未紧固，产生振动与碰撞，会使此项噪声增大。因此挡油板不仅应有足够刚度并紧固，而且，在需与其他零件(如油箱)接触时，利用夹橡胶的方法可避免振动引起的碰撞噪声，并改善挡油效果。

螺杆式无油干式机械真空泵是利用齿轮传动同步反向旋转的相互啮合而不接触的左螺杆与右螺杆作高速转动，利用泵壳和相互啮合的螺旋将螺旋槽分隔成多个空间、形成多个级，气体在相等的各个槽内（柱形等螺距）进行传输运动，但无压缩，只有螺杆最末端的螺旋结构对气体有压缩作用。螺杆的各级间可形成压力梯度，以分散压差和提高压缩比。各部间隙和泵转速对泵的性能有很大影响。在设计螺杆各部的间隙时，要考虑膨胀、加工及装配精度和工作环境（如抽除含粉尘气体等）等。该泵与罗茨真空泵一样不设排气阀。泵是立式结构，进气口在上方，排气口在中部，下部为电机和润滑油池。螺杆转子呈中空形，为悬臂支承结构。同步传动齿轮位于轴承支座下面。变频电机通过联轴节与主动转子连接。该泵的气体路径较短，且立式结构对排除含微尘气体较为有利。泵外壳有水冷却，泵维修也便利。这种类型的泵如果选用适当的较简单螺杆牙型截面，则制造简单，可保证很高的加工精度，且容易动平衡。

无油真空泵的工作原理：

它的工作原理和一般容积泵相同，由定子、转子、旋片、缸体、电机等主要零件组成。带有旋片的转子，偏心地安装在定缸内，当转子高速旋转时，转子槽内四个径向滑动旋片将泵腔分隔成四个工作室，由于离心力作用，旋片紧贴在缸壁，把定子进排出口分离开来，周而复始运转，进行变容，将吸入气体，从排气口排出，从而达到抽气目的。

无油干式机械真空泵（又简称干式机械泵）是指泵能从大气压力下开始抽气，又能将被抽气体直接排到大气中去，泵腔内无油或其他工作介质，而且泵的极限压力与油封式真空泵同等量级或者接近的机械真空泵。目前，真空行业使用的大多数机械真空泵都是用油、水或其它聚合物等流体充当泵的工作介质，在泵内起冷却、密封、润滑等多种作用。随着科学技术的发展以及真空应用领域的扩大，原有的机械真空泵及其组成的抽气系统出现了两个急需解决问题：一是泵的工作介质返流污染被抽容器，而这种返流在许多情况下影响产品的质量、数量，增加设备的维护成本。其次，由于某些工艺过程中的反应物质使真空泵内的介质严重变质，使泵不能正常工作。对于普通的无油真空系统来说，虽然可用油封式真空泵加上冷阱或吸附阱之类附件来防止返流，但不能彻底解决问题，而且使系统显得复杂。而使用适当型式的干式机械真空泵，则可以达到理想的使用效果。干式机械真空泵的应用是广泛的，主要有以下几个方面：

1）低压化学气相沉积中的多晶硅制备工艺中；

2）半导体刻蚀工艺。在这些生产工艺中往往用到或生成腐蚀性气体和研磨微粒；

3）除半导体工艺外的某些产生微粒的工艺，不希望微粒混入泵油中，而希望微粒排出泵外，则用一定型式的干式机械真空泵可以满足要求；

4）在化学工业、医药工业、食品工业中的蒸馏、干燥、脱泡、包装等，要防止有机溶剂造成污染，适合用干式真空泵；

5）用做一般无油清洁真空系统的前级泵，以防止油污染。近年来，干式机械真空泵得到迅速的发展，国外多家大真空公司都研制出了新型的干式械真空泵。国内的许多单位也一直在进行干式机械真空泵的开发研制工作，如东北大学、沈阳真空技术研究所、上海真空泵厂等。目前，干式机械真空泵主要分为接触型及非接触型。接触型的干式泵有叶片式、凸轮式、往复活塞式、膜片式等，这类泵的速度较低，适用于小容量高压缩比（单级压缩比）。非接触型的干式泵有罗茨型、爪型、螺杆型、涡旋型等，其速度较高，适用大容量，低压缩比（指单级压缩比）。不同类型的干式泵具有各自的特点。使用时可根据不同的用途加以选择。

【旋片泵长时间的抽真空也不能到达高真空】旋片式真空泵（简称旋片泵）是一种油封式机械真空泵。其工作压强范围为~1.33×10-2（pa）属于低真空泵。单独使用时，抽再长时间也不能达到高真空。主要原因如下：

1、单级旋片式真空泵的结构上存在有害空间，该空间中的气体是无法排除的。当旋片转过排气口后，这一部分气体又被压缩，经过转子与泵腔间的缝隙又回到吸气空间，所以每次总有些气体排不尽。

2、由于在单级旋片式真空泵工作时，泵腔的吸气空间与排气空间存在着一定的压力差。当排气空间的气体被压缩得很小时，它的压力很高，会通过各种可能的途径突破到吸气空间去，使泵真空度下降。

3、泵油在泵体内循环流动过程中会溶解进大量气体和蒸气。在吸气侧，因为压力较低，溶解的气体又会跑出来，使泵的真空度不易提高。

旋片泵是真空技术中最基本的真空获得设备之一。它可以单独使用，也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。旋片泵为双级结构，是由高压级与低压级二部分组成，它的吸入口与真空容器或真空设备连接，在运转时容器内的气体将大量吸入与排出。当设备获得真空时，高压级排气阀片将封闭，高压级吸入的气体将转送到第二级，并经第二级吸入与排出，这样真空设备可获得一定的真空。根据用户使用情况，可配备真空增压泵，将该泵做为前级泵，由于增压泵的抽气力加强，前级泵连续抽除，能使设备获得更高的真空。

【高真空】在一个给定的空间，当内部气体分子被抽得很稀薄，压强低于一个大气压以下时的状态叫真空。气体的稀薄的程度叫真空度。当真空度低于1.333×10^-1~

1.333×10^-6pa时称为高真空。

故障现象 故障原因 对 策

真空度或排气压力不足 过滤器芯阻塞使空气不能吸入 取下过滤器芯，用压缩空气清除粉尘等垃圾，如必要用新滤芯更换；

油份泵体内，使滑片不能飞出 如少量油分进入，从吸气口倒入少量汽油，点接电源使泵运转起来，将油分甩出；如大量油进入，需要解体更换轴承和滑片

由于吸入水分，缸体内生锈，滑片不能飞出 解体取出锈斑，烘干滑片

过滤器箱消音箱或配管有漏气现象 将各部分重新调整后使之密封

皮带松弛打滑或连轴节、皮带轮固定螺栓松动 重新调整皮带张力或紧固螺栓

因电机故障转数不够 维修或更换电机

真空压力表故障 更换表计

有异常声音及表计指针数字不稳 因真空度或排气压力调整过高 吸气排气压力恢复到正常值

联轴节偏离轴心 调整同心度

各部位紧固螺栓松动 重新紧固

泵体进入油分，滑片不能飞出 清除油分

吸入杂质，滑片破碎 清除异物，更换滑片

过滤芯阻塞使空气不能吸入 清理过滤芯或更换

电机发出异常音 检测电机电流和电压

气泵运转停止 混入异物，滑片被打碎 除去异物，更换滑片

电机故障 维修或更换

转子与气缸偏心间隙过小 用砂纸打磨后重新调整