最(zui)近有(you)位客戶給我司(si)送修(xiu)了(le)兩臺旋片式(shi)真空(kong)泵，該款旋片真空(kong)泵多次出現(xian)故(gu)障(zhang)，客戶多次維(wei)修(xiu)均不能解決(jue)徹底解決(jue)問題，最(zui)終(zhong)(zhong)在我司(si)的(de)(de)維(wei)修(xiu)過(guo)程中，終(zhong)(zhong)于發現(xian)了(le)故(gu)障(zhang)的(de)(de)關鍵所在，順利的(de)(de)解決(jue)了(le)故(gu)障(zhang)，達到(dao)了(le)生產要求。

客(ke)戶的煤油汽(qi)相干燥設(she)備配(pei)套(tao)使用的旋片(pian)式真(zhen)空泵(beng)故障率(lv)較高,一般使用2個月(yue)就要進行一次,最嚴重的使用僅半(ban)個月(yue)真(zhen)空度就嚴重下降:極限真(zhen)空由原來的10Pa左右降至500Pa以上,不能滿足(zu)生產工(gong)藝要求。

經多次反復的檢查發(fa)現,發(fa)現該旋片式(shi)真空泵故障是(shi)：

(1)易損件壽命短——兩塊旋片之間的9條彈簧、4個排氣(qi)閥(fa)、2個骨架油封一(yi)般使用2個月就(jiu)要更(geng)換一(yi)次(ci)。而(er)正常情況下,上述易損件可使用半年左右,造(zao)成維修頻(pin)繁(fan),成本高昂。

(2)泵溫超高——經常超過80℃,超出正(zheng)常溫度(du)(60℃以(yi)下(xia))20℃以(yi)上(shang)。由于泵溫升(sheng)(sheng)高會使(shi)泵油粘度(du)大(da)幅下(xia)降(jiang),并使(shi)泵油的飽和蒸汽(qi)壓升(sheng)(sheng)高,使(shi)泵的極限壓力升(sheng)(sheng)高和抽(chou)氣效率下(xia)降(jiang),并使(shi)橡膠件容易(yi)老化,出現漏油。

(3)真空泵(beng)油消耗大——平均運(yun)(yun)行三天(tian)就要更換一(yi)次(ci),而正常(chang)情況下(xia)運(yun)(yun)行10天(tian)左右才(cai)需要更換,運(yun)(yun)行成本高昂。

一、工作狀況(kuang)及(ji)改進過程(cheng)分析

真(zhen)(zhen)空(kong)度低開始懷疑(yi)是設備(bei)老化(hua)的緣故,于是更(geng)換了1臺新(xin)泵,但只(zhi)使用(yong)了2個月,真(zhen)(zhen)空(kong)度也嚴(yan)重下降至500Pa以上,達不(bu)到生產工藝(yi)要求,顯然用(yong)新(xin)的真(zhen)(zhen)空(kong)泵不(bu)能解決問題(ti)。

(1)首先我們考慮是腐蝕性(xing)汽體或(huo)液(ye)體嚴重(zhong)影響(xiang)真空泵的運行。

煤(mei)油汽(qi)(qi)相(xiang)關干燥設備是用(yong)特種煤(mei)油做加熱(re)介質,液態(tai)煤(mei)油經蒸(zheng)發器蒸(zheng)發后變成煤(mei)油汽(qi)(qi)體(ti),利用(yong)相(xiang)變換熱(re)原理來干燥絕緣產品(pin)。由(you)于系統中要保持(chi)一定(ding)的壓力,通過真空(kong)泵抽出里(li)面的混合(he)(he)汽(qi)(qi)體(ti)來實現,因此真空(kong)泵吸入的混合(he)(he)汽(qi)(qi)體(ti)必然含有水蒸(zheng)汽(qi)(qi)和(he)煤(mei)油蒸(zheng)汽(qi)(qi)。而煤(mei)油的腐蝕(shi)性非常(chang)強,因此在真空(kong)泵前面分(fen)別安裝(zhuang)了熱(re)交換器和(he)主冷凝器,將高(gao)溫水蒸(zheng)汽(qi)(qi)和(he)煤(mei)油蒸(zheng)汽(qi)(qi)冷凝下來成為液體(ti),阻止煤(mei)油蒸(zheng)汽(qi)(qi)抽入真空(kong)泵中腐蝕(shi)泵體(ti)。

檢(jian)查(cha)真(zhen)空(kong)泵里(li)面的(de)(de)(de)(de)泵油(you)(you),發現有(you)(you)一股(gu)濃(nong)烈(lie)的(de)(de)(de)(de)煤(mei)油(you)(you)氣味,確認(ren)泵油(you)(you)里(li)面混(hun)合有(you)(you)大(da)量(liang)(liang)煤(mei)油(you)(you),因此(ci)防(fang)止煤(mei)油(you)(you)進入(ru)(ru)真(zhen)空(kong)泵內是首當其沖的(de)(de)(de)(de)任務。我們檢(jian)查(cha)了冷凝(ning)液收集罐中液體的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du),發現高(gao)達62℃,而(er)正(zheng)(zheng)常(chang)為30～50℃。終于找到癥結所在——煤(mei)油(you)(you)蒸汽冷凝(ning)不良(liang),導致過多(duo)被抽(chou)入(ru)(ru)真(zhen)空(kong)泵內。帶(dai)著這(zhe)個問(wen)題(ti),我們又檢(jian)查(cha)了冷卻(que)水(shui)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du),冷卻(que)水(shui)經過冷凍機后(hou)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)為12℃左右,屬正(zheng)(zheng)常(chang)范圍;檢(jian)查(cha)冷卻(que)水(shui)壓(ya)力(li)及流(liu)量(liang)(liang),均正(zheng)(zheng)常(chang)。但是主冷凝(ning)器的(de)(de)(de)(de)出(chu)水(shui)溫(wen)(wen)(wen)度(du)很高(gao),達75℃,而(er)進水(shui)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)僅12℃,那么(me)大(da)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)差表明了什么(me)？表明主冷凝(ning)器未必有(you)(you)問(wen)題(ti),可能是熱源溫(wen)(wen)(wen)度(du)太(tai)高(gao)或量(liang)(liang)太(tai)大(da)所致,檢(jian)查(cha)熱源溫(wen)(wen)(wen)度(du)為120℃左右,屬正(zheng)(zheng)常(chang)范圍,最后(hou)將疑點(dian)定格(ge)在熱源量(liang)(liang)大(da)這(zhe)個因素上(shang),即混(hun)合汽體的(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)很大(da)。

檢查真(zhen)空罐中的(de)煤油(you)(you)(you)汽(qi)體壓力,發(fa)(fa)現高(gao)(gao)達15kPa,正(zheng)常為8kPa～12kPa,煤油(you)(you)(you)汽(qi)體壓力高(gao)(gao)表明汽(qi)體量多,因此抽(chou)出的(de)煤油(you)(you)(you)汽(qi)體也多。此時我們聯(lian)想到去年曾更換過蒸(zheng)發(fa)(fa)器,可能是蒸(zheng)發(fa)(fa)器蒸(zheng)發(fa)(fa)功率(lv)太高(gao)(gao)所致。于是嘗試降低(di)蒸(zheng)發(fa)(fa)器的(de)功率(lv),將煤油(you)(you)(you)蒸(zheng)汽(qi)的(de)壓力保持在8kPa～12kPa,冷凝(ning)液收集(ji)罐的(de)溫度(du)隨即降至正(zheng)常范圍,有效阻止了(le)煤油(you)(you)(you)汽(qi)體進入(ru)真(zhen)空泵(beng)內(nei),防止腐蝕泵(beng)體。

解(jie)決了(le)煤油(you)蒸汽(qi)熱源(yuan)量大的問題后,泵(beng)溫隨即恢復了(le)正常(chang),達60℃以下,漏油(you)現(xian)象(xiang)也隨之消失,泵(beng)油(you)消耗量較(jiao)原來降(jiang)低(di)4成左右,易損件的壽命延長至3至4個月(yue),但較(jiao)以往的正常(chang)水平仍有差距(ju)。

(2)其次,我(wo)們考慮調整(zheng)旋片式真(zhen)空(kong)泵機(ji)械傳動機(ji)構的配合精度。

旋片(pian)式(shi)真空(kong)泵的(de)主要配(pei)合面有3處:

①轉子左端部與(yu)泵體左端蓋。

②轉(zhuan)子右(you)端部與泵體右(you)端蓋。

③轉子圓柱面(mian)與泵(beng)腔(qiang)頂(ding)端。其(qi)中,最(zui)為(wei)關鍵的配合面(mian)是最(zui)后(hou)一處,如果配合間(jian)隙(xi)過大,油(you)膜(mo)的密封性會大大降低,泵(beng)油(you)及(ji)混(hun)合氣體(ti)在泵(beng)腔(qiang)體(ti)內壓縮后(hou)形(xing)成巨大壓力,部分直接(jie)從間(jian)隙(xi)擠出(chu),無法順利通過排氣閥排出(chu)泵(beng)腔(qiang)外,導致抽(chou)氣效率大打折(zhe)扣;

如果配(pei)(pei)(pei)合(he)間(jian)隙(xi)(xi)過(guo)小,轉(zhuan)子轉(zhuan)動不暢,甚至磨蝕(shi),抽(chou)氣效(xiao)率更低(di)。我們測量了下該配(pei)(pei)(pei)合(he)間(jian)隙(xi)(xi),發現高(gao)達0.25mm以上(shang),查找相關維(wei)修(xiu)手冊,合(he)理的配(pei)(pei)(pei)合(he)間(jian)隙(xi)(xi)應為0.03mm～0.08mm。由(you)于轉(zhuan)子和泵(beng)腔已經輕微(wei)磨蝕(shi),端蓋的兩(liang)個(ge)定位(wei)銷(xiao)(xiao)無法滿足合(he)理的配(pei)(pei)(pei)合(he)間(jian)隙(xi)(xi),我們取消了其中一個(ge)定位(wei)銷(xiao)(xiao),通過(guo)調(diao)整(zheng)端蓋的緊固螺栓來(lai)達到較佳(jia)的配(pei)(pei)(pei)合(he)間(jian)隙(xi)(xi),最后(hou)將它調(diao)整(zheng)到0.05mm。

轉子(zi)左右端(duan)(duan)與端(duan)(duan)蓋間的(de)間隙共為0.5mm,但由于轉子(zi)無軸向定(ding)位,因此(ci),兩端(duan)(duan)的(de)間隙不穩定(ding),可軸向竄動0.5mm。經實(shi)踐(jian)證明,間隙超過(guo)0.35mm時(shi),抽氣效(xiao)率(lv)就開始下(xia)降,我們改用具備一定(ding)軸向定(ding)位能力的(de)軸承,使(shi)轉子(zi)與端(duan)(duan)蓋的(de)間隙保持恒定(ding)為0.25mm。

(3)最后,考慮改善(shan)零配件材質(zhi)。

經過多次(ci)解(jie)體修(xiu)理,我(wo)們發(fa)現真(zhen)空(kong)泵最(zui)易受損的零(ling)配件是兩塊(kuai)旋片(pian)之間(jian)的彈(dan)(dan)簧和(he)排(pai)氣(qi)孔上的排(pai)氣(qi)閥,一(yi)般壽(shou)命為2個月左右。兩塊(kuai)旋片(pian)之間(jian)共有9條彈(dan)(dan)簧,若(ruo)全(quan)部或部分斷裂,兩塊(kuai)旋片(pian)則無法完全(quan)張開貼(tie)緊泵腔壁,造成密封(feng)性大(da)大(da)降低(di),部分混合氣(qi)體和(he)泵油從旋片(pian)與腔壁間(jian)的間(jian)隙中溢出,從面降低(di)抽氣(qi)效率和(he)真(zhen)空(kong)度(du)。從說明書中查閱到該彈(dan)(dan)簧的材質為65Mn,屬(shu)于很普(pu)通(tong)的碳素彈(dan)(dan)簧鋼(gang)(gang)絲,雖然(ran)強度(du)較(jiao)高,但韌(ren)性較(jiao)差(cha)。工(gong)作時,彈(dan)(dan)簧每分種(zhong)要循(xun)環壓縮高達150次(ci),如此頻繁的壓縮,很易導致彈(dan)(dan)簧疲勞斷裂。我(wo)們決定選用綜(zong)合性能更(geng)為優良的熱軋(ya)彈(dan)(dan)簧鋼(gang)(gang)60Si2MnA,具備較(jiao)高的韌(ren)性和(he)耐(nai)疲勞強度(du)。

排氣(qi)閥上的排氣(qi)碟(die)簧和排氣(qi)閥片(pian)所(suo)用材料同樣是(shi)65Mn,也改(gai)用60Si2MnA材料。

2改進效(xiao)果和心得體會

經過上述改進(jin)后,2臺旋片式真空泵運行狀(zhuang)況良好(hao),運轉噪聲、振動、溫(wen)度、油耗較低,均達正常水平(ping),一(yi)般運行6個月才出現真空度下降的情況,大修周(zhou)期由原(yuan)來的2個月延(yan)長到6個月以上,大大延(yan)長了真空泵維修周(zhou)期,降低了真空泵維修成本。

在(zai)這次的維修過(guo)程中，我們深深的感覺到(dao)旋(xuan)(xuan)片式(shi)真空泵(beng)故障(zhang)頻(pin)繁,不僅要(yao)在(zai)泵(beng)身上找原(yuan)因:調(diao)整(zheng)好傳動(dong)機構的配(pei)合間隙和改善零配(pei)件材質,更要(yao)在(zai)系統上找原(yuan)因,如果(guo)未解決系統熱源量大的問題,就算(suan)質量再好的旋(xuan)(xuan)片式(shi)真空泵(beng),也無法適應如此惡劣(lie)的運行環境。

為了減(jian)少真(zhen)空(kong)泵(beng)(beng)維(wei)修的頻率(lv)和次數(shu)，我們(men)建議客戶應該掌握真(zhen)空(kong)泵(beng)(beng)基本(ben)的養護(hu)知識。