排气机培训教材

1、排气机培训教材 主编：校对：日期：2012-4-22目录第一章 概述第一节 第二节 第三节 第二章 24工位圆排气机 第三章 32YP-8-1型圆排气机 第四章 32YP-8-2型圆排气机第五章 36工位圆排气机第六章 3工位直排机第七章 辅助设备第八章 真空检测仪表第九章 真空配件第十章 真空材料第一章 概述第一节 产品概述 一、卤钨灯白炽灯自发明以来，已有100多年的历史。在波壳的寿命和光效两方面都有了很大的进步，从碳丝灯到单螺旋的钨丝灯，随后又发展了双螺旋的钨丝波壳，都延长了灯的寿命和提高了灯的光效。另外稀有惰性气体的应用也可以提高灯的光效和延长灯的寿命，但价格较昂贵。早在1881年，就

2、有专利谈到泡壳内的钨和卤素会发生有利的循环化学反应，但是由于许多条件的限制，直到1959年前，还不能利用这个原理。1959年，诸伯勒和莫斯比制成了第一只充碘的钨丝波壳，才真正实际了解卤钨循环是如何工作的。普通白炽充气波壳，由于它的灯丝在高温工作时的蒸发，会导致灯丝的损耗，蒸发出来的钨就聚积在泡壳上。当卤素加进填充气体后，如果灯内达到某种温度和设计条件，钨和卤素之间就会发生可逆的化学反应。简单地讲，就是白炽灯灯丝蒸发出来的钨，有部分朝泡壳壁方向扩散。在灯丝和泡壁之问的一定范围内，其温度条件有利于钨和卤素结合，生成的卤化钨分子又会扩散到灯丝上重新分解，使钨又送回到了灯丝。至于分解后的卤素则又可参加

3、下一轮的循环反应。卤钨灯和常用的白炽灯相比较，其在光效和寿命方面改进的原因，并不是直接由于钨再沉积在灯丝上，而是因为再生循环能防止钨沉积在泡壳上。卤素气体包括氟、溴、氯、碘。理论上所有卤素都能在波壳内产生再生循环，区别就在于循环时，产生各种反应所需的温度不同。另外，它们与灯内的组分和杂质，尤其是氧和氢的反应程度，也显示了它们存在的作用。39第二节 排气工艺概述将封口波壳放在排气机上，从排气管处抽除波壳内的气体，使之成为真空状态，再充入一定压力的卤素气体并封离排气管，这一工序称为排气。排气是灯芯生产中的关键工序，它直接影响灯芯的质量。一、卤素灯内的杂质气体及其影响空气是一种混合气体，其中有氧气、

4、氮气，述有少量的稀有气体、二氧化碳、水蒸气等。除空气之外，波壳中的杂质气体还有波壳和金属零件吸附的气体及工艺过程中带入的杂质气体（填充气体也会带入一定量的有害杂质气体），如氢、二氧化碳、碳氢化合物等，所以波壳内总是存在着相当数量的有害杂质气体，必须将它们排除，否则，在灯芯点燃过程中，会发生十分复杂的物理化学变化，致使灯芯性能变差或早期失效。氧气和水气是灯芯的大敌。少量的氧气能与炽热的灯丝作用生成氧化物，大量的氧气则很快使灯丝烧毁。水气对灯芯的影响更为严重。下面对水气、氧、氢、碳氧化合物及其他气体对灯芯性能的影响作些补充说明。1、水气水蒸气分子（H2O）在炽热的灯丝附近分解为氢和氧。氢是以化学性

5、很强的形态存在的。氧与钨起反应生成氧化钨（WO3），并从灯丝表面蒸散出来。而氢在某一温度时又把这些氧化钨还原成金属钨、结果被沉积在玻壳上，而氧与氧又重新化合成了水蒸气。水蒸气在高温作用下再分解为氧和氧，氧再继续氧化炽热的钨，氢再把它们还原，生成钨和水蒸气。这样不断循环，水蒸气就起到了运输钨的作用。结果灯丝不断变细，泡壳逐渐黑化，最后钨丝烧断。波壳中水蒸气含量越多，烧吸速度就越快。2、氧灯芯内氧气（O2）的的含量控制着钨丝的氧化速度。灯丝工作温度很高，约为2800K，它极易和氧化性气体发生化学反应。当氧分子碰撞到灯丝的热表面时，可以与钨直接生成挥发性的氧化钨，或离解成原子氧后，再与钨原子相互作用

6、，沉积于玻壁。所以，活性氧的存在增大了灯丝钨化学反应和蒸发速率，导致灯芯早期寿终。氧气分压力大于133.32×10-4Pa（10-4托）时，能够促使钨丝生成大晶体，使灯丝变得十分脆弱，易于断裂。另外，氧气还会造成螺旋圈之间“起弧”放电，发生灯芯的所谓早期失效。这是因为钨丝工作温度的提高，要求有良好的耐高温特性，一般在钨丝制备过程中掺入K2O、Al2O3和SiO2等微量杂质元素，而在氧的作用下，促使电离电位低的钾元素迁移到表面，容易引起放电。少量的氧气能与炽热的灯丝生成暗褐色的氧化钨(WO2.72)，凝结在附近的较冷的零部件上；较多量的氧气能形成蓝色的氧化钨(WO2.90)；而大量的氧

7、气则生成亮黄色（几乎是白色）氧化钨(WO3) 而使灯丝烧毁。3、氢氢（H2）是十分活跃的气体，是生成水气的重要根源，而且较难清除。在热灯丝上，氢气离解，生成原子氢，原子氢活性很大，极易和氧作用生成水。若在镍（内导丝材料）的催化作用下，氢和一氧化碳也可生成水。氢气可以将氧化物还原，在较高玻壳温度下，氢气使得沉积在玻壳上的氧化钨还原发黑，增加了构成水（H2O）的氧源。这就是前述的“水循环”，所以氢气对被氧化钨沾污的波壳是极为有害的。为了破坏水循环，应该限制灯芯内氢气组份。另外，氢气被灯丝离解，生成原子氢，扩散到玻壁处原子氢重新结合，放出热量，出现了能量的迁移，使灯丝热量受损失，光效降低。4、碳氧化

8、物灯内如存在二氧化碳（CO2），则在灼热钨丝表面上离解为一氧化碳和氧，其中氧与钨反应生成挥发性氧化钨以及生成原子氧O或O2。一氧化碳是一种稳定的分子，对钨呈惰性。水气、氧气、二氧化碳是构成对钨丝最有害的三种气体，已有理论和实验证明，钨表面上的化学反应随三种气体分压力的增大而加快，却与总压力无关。当环境气氛中O2、H2O或CO2分压力不变时，氧化钨的挥发速率与总压力有关，填充气体压力愈低，钨灯丝损失愈严重。O2与钨表面发生的氧化反应最为剧烈，CO2最弱。在相同的分压强作用下，氧与钨作用产生的挥发速率比CO2的作用大45倍。实际上，灯丝寿命极大地依赖于气相中可用氧的净浓度。因此，严格控制这三种氧化

9、性气体的含量，是提高灯芯质量的重要途径。5、其他气体在灯芯加工过程中，碳氢化合物（如机械泵的油蒸汽）不可避免地残留在波壳中，在高温表面上迅速裂解，释放出碳和氢，碳可以引起“煤烟脏”，甚至与钨丝相作用，生成WO或W2C，使灯丝脆化，容易断裂。油汽的存在还会造成真空波壳蓝光退不净。氮气和蒸发钨可以生成WN2（ >2300），但一般与钨灯丝本身不会发生反应，是无害气体，所以能用作为波壳的填充气体。氯气极易离解成原子态Cl，氯原子能同蒸发的钨起作用，使沾污的玻壳洗刷清洁，避免了黑化，这就是卤钨灯的基本工作机理。二、波壳的排气从上述可见，杂质气体的存在严重响影灯的正常工作，故必须将它们彻底从灯芯内

10、排除。1、杂质气体的排除封口后波壳的排气，是将波壳的排气管插在排气机上，通过真空泵的作用，将波壳内空气抽起，再借助排气机烘箱或煤氧火焰的温度，将玻璃和金属零件上所吸附的有害气体驱除掉。玻璃中的气体释放与玻璃的成分和形状有关。由于玻璃在空气中会吸收一定量的潮气，故在玻璃加热时，大部分放出的是水蒸气，另外，还有二氧化碳、氢气、氮气及氧气等。在生产实践中，玻璃的去气温度应在300与400之间，加热温度过高会使玻壳变形或将吸气剂烧掉，甚至导丝氧化等。应该指出，排气烘箱的温度为相对温度。在生产实践中，应根据不同条件（如设备大小，玻壳料性和波壳品种规格以及温度计的测量位置），通过试验而确定。波壳应尽可能采

11、取热排气。因为在封口时，玻壳已基本达到加热除气的作用，如待其冷却后再排气，由于冷热的关系，泡内就会重新吸附大量气体，特别是水蒸气，增加了排气工序去气的困难。在其他条件相同的情况下，热泡排气会使波壳真空度更高一些。因此理想的生产工艺流程是采用封排联合自动机，封口后的波壳立即排气，对波壳的质量非常有利。排气后的波壳，其真空度有一个极限值。这个极限值取决于烘箱温度、排气时间、排气管的粗细长短和真空泵的性能等一些因素。如烘箱温度高，排气时间长，排气管粗而短，真空泵的极限真空度和泵油质量好，排气的波壳真空度就好。用机械泵排气后的波壳，其真空度都不很高，一般在133.32×10-3Pa（约10-

12、3托）左右。为了进一步提高真空度和去除有害气体的影响，还采用在灯丝上或灯芯上沾一些吸气剂，通过闪光老练等加热作用来达到消除残余气体的目的。注：我厂硬质灯芯采用吸气剂提高真空，但对于石英灯芯，一般采用特殊卤素气体配方达到要求。为了有效地排除水气，有时还在真空系统中加装干燥剂来吸收和捕集水蒸气。常用的干燥剂为五氧化二磷。2、冲洗排气法在充气波壳内，是用氩气或氮气冲洗的。冲洗的目的是降低波壳内有害杂质气体的分压强，相对的提高真空度。它的方法是在波壳排气达到一定的真空度后，充入高纯度的波壳所需的充入气体，然后排出，再充入和排气；这样反复几次，波壳中残余的杂质气体被多次稀释，波壳有害气体的分压强就可降低

13、到所要求的程度。 三、波壳的充气在玻壳去气和抽至真空后，再充入一定压力的氩氮混合气。氩气中加入一定量的氮气是为了防止波壳内导丝之间起弧放电，但如果氮气含量太多，就会降低灯的光效。氩氮混合气体比例通常取决于电压等级、灯丝结构和温度，以及导线端部距离。氪气比氩气的热导率更低，同时氮分子大于氩分子，能有效地抑制灯丝蒸发。氪气常用于那些效率或寿命的提高比由于使用氪气因而费用增加更合算的那些波壳。对于同样的灯丝形式、玻壳尺寸、氩氮混合气的波壳，如换用氪气，效率可提高7%20%。氪气常用于一些特种波壳，如船用信号波壳和矿灯，以减少电源消耗并使之轻巧。为了保证波壳质量，在制灯工艺过程中，应该尽量减少有害气体

14、的混入，充入的气体应严格控制，必须经过纯化。四、波壳的老练一般排气封离后的仍存在一定的有害气体，为此波壳必须借助于闪光老炼，即在一定的通电规范下使磷吸气剂蒸散，消除灯内残余气体。波壳闪光老炼方法有两种，一种是圆型半自动机，而另一种是在手工闪光台上进行。闪光老炼的电气线路均为限流电路。圆形闪光机的开始电压放在额定电压左右，然后每工位以5%10%的梯度逐步上升，随着电压的增加，波壳内的两根导线（或称电极）产生蓝色的辉光放电，与此同时，红磷吸气剂的蒸散很快与波壳内的残余气体进行反应，生成五氧化二磷和其它不饱和磷的氧化物，附着于玻壳较冷部位的内表面上。当电压上升到某一数值时（各厂略有不同），由于化学吸

15、气、物理吸气及电化学吸气的复杂过程，使泡内蓝光迅速消失，很快地达到了工艺要求。最后，波壳在没有限流的线路中，用120%130%的额定电压再进行老炼稳定。第三节 气体与真空第三节 排气设备概述一、排气机构造用于排除波壳内气体的设备称为排气机。常用的排气机有长排气机和圆排气机两种1、长排气机长排气机结构简单，维护方便，但劳动强度大，生产效率低，目前只用来生产产量较低的特种波壳。2、圆排气机圆排气车是一种由转位凸轮控制，作间隙运转的转盘式机器。最常见的是24个排位，目前也有不少厂采用32个排位或36个排位（双工位）。它主要由车身，传动机构，中心盘、真空系统，检漏装置、充气装置、烘箱及电源等几个部分组

16、成。2.1 中心盘圆排车真空系统的关键部分是一对转盘式中心盘，它由上，下两个优质钢制成的圆盘所组成，如下图所示。定盘2固定在基架上，动盘1和平台一起旋转，而两个圆盘相接触的平面经过仔细的研磨，并用蓖麻油密封，使在转动中也能保持良好的气密性。 2.2 真空泵普通圆排气车使用着各种类型的机械泵。波壳的排气包括：粗抽、检漏、精抽、或气体冲洗几个步骤。由于波壳进入粗抽时起始压强为大气压，故要求采用抽气速率较大，而极限真空度并不十分高的真空泵（如2X-15 型或滑阀式真空泵）。使用抽气速率大的机械泵进行粗抽，还可使进入烘箱前的波壳内的气体压强迅速降低，不使吸气剂及灯丝受热而燃烧或氧化。波壳经过45位粗抽

17、后，再进行精抽，使排气的真空度迅速提高。精抽使用的机械泵可根据波壳的体积和排气车的转速选用抽气速率大和极限真空高的真空泵。否则，在排气过程中遇到个别漏气波壳后，真空泵的真空度不能迅速复原，就会影响正常的排气。一般选用2X-1，2X-2或相当抽速的十室机械泵，极限真空均应在10-3托左右。注：1 torr133.322 Pa2.3 真空管道和连接排气系统的真空管道可采用12-14毫米的铜管或玻璃管道。玻璃管道便于检查系统真空度，但使用时要小心，防止砸碎。管道的安装应尽量地粗而短，根据理论计算，圆管道的流导UD3/L，因此，加粗管子直径比缩短长度更为重要。在圆排气车真空系统中，所有管道连接都采用真

18、空橡皮管。有时用蓖麻油帮助密封。为了更好地排除水蒸气，使系统保持干燥，提高真空度，还可在系统管道之间加上五氧化二磷干燥器。排气车头子采用“自动搬卡子”连接，即用搬卡子压缩真空橡皮使与排气管密封。 2.4 检漏装置在圆排气车的最初某个位置上，一般都装有检漏装置。当漏气波壳进入该工位时，它能自动发出信号，以便及时拣除或更换漏气波壳。常用的检漏装置有水银“U”形管，弹性金属片及电接点真空表等几种。其中以电接点真空表检漏简单牢固，又有现成产品出售，是当前被采用较多的一种检漏装置。经过排气后，波壳在封离之前，也要检查一下真空度的好坏。常用的仪器为高频火花检漏器或电子管高频感应真空测验器。2.5 充气稳压

19、装置要保证充气波壳的质量一致性，就必须使充入氩氮混合气的压力保持稳定。为了控制供气系统中气压变化的影响，可使用特制的稳压阀。在没有稳压阀的情况下，气体压力的控制也可用改装过的氧气表代替，但是氧气表是一种减压器，只起减压作用，起不到稳压作用，因此使用时要注意及时调整充气压力大小。二、圆排机真空系统安装一个真空系统的质量好坏，除了正确的设计和结构的选择，还处决于安装过程。圆排气车的真空系统虽然属于低真空系统，但是由于排气性能的好坏直接影响波壳的质量，因此系统安装必须认真负责一丝不苟。对真空系统而言，几乎没有一个小事故不是严重的，一个极小的漏孔或裂口就会影响排气车的排气质量或根本不能工作。波壳圆排气

20、车的安装，应注意以下几个方面：（一）清洁处理为了使真空系统内不存在易于放气的物质并除去蒸气压较高的物质，必须对真空系统所用的结构材料和零件在安装前进行彻底的清洗处理。不同的材料有不同的清洗方法。1、真空橡皮管排气系统中所用的各种真空橡皮管和橡皮头子因其表面含杂质较多，必须进行清洁处理。通常用15%20%的NaOH溶液煮沸几小时，再用清水冲洗干净，再放入蒸馏水中煮沸，吹干或烘干，最后用不吸水的纸将橡皮管两端包扎好备用。有时为了快遮干燥，用洒精对内表面冲洗，并用热风机吹干。真空橡皮管不允许在烘箱中加热到太高的温度，以免变质。2、玻璃零件波壳圆排车真空系统中的玻璃零件，主要是玻璃三通管和玻璃管道。它

21、们一般可用玻璃洗液（重铬酸钾的饱和溶液加浓硫酸）浸洗。玻璃零件自洗液取出后，再用自来水、蒸馏水冲洗、酒精脱水，然后在温度为5060的烘箱中烘干，最后用不吸水的纸包扎好备用。干净的玻璃表面应不会沾住水滴。采用1%氟氢酸水溶液浸洗玻璃，也可得到满意的效果，但浓度要严格控制。3、金属零件中心盘和铜管道、白磷筒等是排气车真空系统的主要金属零件。安装前也必须进行彻底的清洁处理，以除去油污、砂粒、尘土等脏物。中心盘的清洗可用有机溶剂去除油污（冲洗和用绸布条擦洗数遍）。目前，大多数工厂清洗中心盘使用的有机溶剂有四氯化碳、丙酮、煤油和汽油等。它们各有特点和弊病。经验证明，中心盘用有机溶剂清洗过后，一定要用热风

22、吹干，否则其蒸气大量进入机械泵会使泵在短时间内不能达到预期的极限真空，这时就必须放进一定的新鲜空气，进行几天的运转，方能恢复到原来的极限真空。中心盘的清洗是一件重要而又十分细致的工作，除彻底的去油以外，还要保证盘面的干净。清洗后要用干净的绸布擦抹，不允许有任何灰尘、砂粒、棉纱和其它脏物存在。铜管道的清洗处理一般采用煤气火焰直接灼烧去油的办法。管道要烧红，安装前用压缩空气吹去内部的灰尘和杂物。白磷筒的清洗是放在15%20%的NaOH溶液中煮沸，并用水冲净，蒸馏水煮沸，烘干后备用。必要时也可用酒精刷洗。（二）系统安装真空系统的安装，应从机械泵开始按工艺要求循序渐进依次接向波壳的排气管。1、机械泵的

23、测试和排列在排气系统安装前，必须先用热偶真空计测量所用机械泵的极限真空度。泵的极限真空度不得低于5×10-3数量级，粗抽泵不得低于10-2数量级。在没有热偶真空计的情况下，也可把泵直接插上波壳抽气，用高频火花检漏器从波壳放电颜色来判定真空度的好坏。根据泵极限真空度的好坏，即可安排泵的排列次序。极限真空度越高，越是放在后面的排位，这样才能充分发挥每个泵的作用。2、中心盘的安装经过仔细研磨和清洁处理的中心盘，应用蓖麻油或真空泵油注满油槽密封，盘面应细心保护，严禁碎玻璃屑和砂粒脏物等掉入。上、下中心盘合上以后，再用机械泵逐个头子抽试，检查中心盘密封质量，在中心盘的所有排位都试验满意以后，才

24、能安装到圆排气车上。3、管道连接圆排气车真空系统管道的连接都采用真空橡皮管。使用时，被连接的零件接头应做成一定的形状，接头的外径应比橡皮管内径要大，以便与管壁紧密接触。为了方便地插入和拔出接头，可在接头外涂以少量蓖麻油或酒精润滑，同时还可起密封作用。在操作时要非常小心，插入玻璃管道应带好手套，以防用力过猛而受伤。用以连接真空管道的真空橡皮管应尽量短，并且插入橡皮管中的管道应尽可能彼此接触，以减少橡皮管道在真空系统中的暴露面积，减少系统的放气源。真空系统的管道（包括铜管道或玻璃管道）应尽量选择得短而且直，拐弯处不得有死弯。最后几个真空排位的精抽泵，应放置在距离中心盘最近的位置，以便尽可能缩短其连

25、接的管道。4、试车检漏真空系统安装完毕，安装工作只能算完成了一半。这是因为在整个系统中确定有否漏气，特别是找出漏孔所在位置是件不容易的事。有时，系统安装质量不能达到要求而不得不全部拆除重新安装。即使真空系统百分之百地不存在漏气，也不能保证系统的真空度能很快地达到要求，而常常需要较长时间的抽气。这是因为系统内表面不断放气的结果。若是由于有机物的蒸气而使真空度不能提高，这时可以放入一定的空气作较长时间的抽气。如果在较长的时间内系统仍达不到预期的真空度，这在很大程度上是真空系统存在着漏气，必须耐心细致地把它找出来。检漏的步骤可以从被抽波壳开始，采取分段检查的办法。首先用高频火花检漏器检查所有排位玻璃

26、三通管或波壳的真空度情况。如果发观是个别排位波壳真空度不好，则可以从该排位的排气橡皮头子、三通管。真空胶管，直到中心盘动盘的支管接头，逐段检查，找出漏气的部位。如果发现所有排位的波壳真空度都不好，则说明问题可能出在中心盘动盘以下的部位。此时，可用火花检漏器检查和比较三通管或波壳的真空度情况。如果发现所有三通管或波壳转到某一固定排位时，真空度就突然变坏，则可从该排位相对应的中心盘定盘的某支管开始，一直检查到与该支管连接的真空泵（包括中心盘接头、橡皮接头、管道及泵）的质量，即可找出相对应的漏孔所在（包括真空泵缺油，或泵损坏）。如果发现所有玻璃三通管或波壳无论转到什么排位，真空度都不好，或差距不大，

27、问题很可能出在中心盘的密封不良或漏气。如果真空系统采用玻璃管道，也可用高频火花检漏器检查管道的真空度好坏，借以找出漏气部位。三、波壳圆排气车的使用和保养（一）开泵和关泵为了防止油自泵内溅出，开泵时不要一下子将泵电源接通，而是在较短的时间间隔内将电动机几次断续接通，（使泵内转子每次旋转不大于半转）最后才过渡到正常接通旋转。然后打开泵卡子，接通系统排气。天冷时，为了便于泵的启动，应用手先盘旋泵的皮带轮旋转12圈，然后再开动电动机。关泵时应先用专用夹子卡住机械泵进气口的真空橡皮管，再切断电源关泵，以防止泵内的真空油返到真空系统中去，造成“返油事故”。有时为了便于泵的再启动，除卡住系统真空橡皮管外，可

28、采用三通管道或电磁阀对泵单独放气。（二）开车和关车排气车每天必须在正式生产前12小时提前开泵，并在圆排气车的所有排位插上泡子，换好五氧化二磷，点着烘箱煤气火，开车试运转。充气泡圆排车还须同时放气，驱除系统中的杂质气体。待“挂灯”首件试验正常后，才能正式排气生产。排气系统停止工作以后，应尽可能在整个系统中保持真空状态，不让大气进入，否则系统内表面就会大量吸气，而在下次工作时由于不断地放气而延长了建立稳定工作的时间，甚至有时还会把系统弄脏而破坏了系统的正常工作。有些操作者在排气系统停止工作后，直接对系统放气，这是不符合工艺要求的。（三）排气操作过程中，应经常注意烘箱温度和充气压力大小，以保证排气质

29、量。插泡应在固定位置上进行，不应在大泵粗抽位置插泡，以避免影响其它波壳的排气。操作时应经常用特制的勾子疏通排气橡皮头子，以防止碎玻璃碴子堵塞管道影响抽速。排气过程中如遇突然停电，必须立即夹住真空泵上的卡子，以防止“返油”。（四）真空系统应保持清洁，插泡时为了润滑而必须蘸蓖麻油时应尽量少用，并且每天生产前须用干净的白布带擦净橡皮头子。（五）排气车真空系统使用一段时间后，由于油蒸气和其它脏物的亏染，逐渐使极限真空下降，因此须定期检查系统真空度，定期检修，清洗真空泵和换油。排气车的清洗分小洗和大洗两种情况。小洗范围包括更换橡皮头子和三通管道。清洗三通管道一般间隔时间为一周到半个月。凡是拆洗研磨或更换

30、中心盘称为大洗。在正常情况下拆洗中心盘不要太频繁，一般以三个月到半年为宜。如果发现确实是由于中心盘问题造成真空度下降或“窜气”时，方可拆洗或更换。（六）应定期更换真空泵油，一般以每半年换一次为宜。充气泡排气系统使用的真空泵，不能直接用于真空泡排气系统，必须先彻底清洗，换上新真空泵油后才能使用。第二章 24工位圆排机24工位圆排机为AMGLO老设备，存在一定的设计缺陷，例如所有抽真空、冲洗以及充氢氮混合气体均从中心盘经过，由于卤素蒸气( CH3Br , CH2Br2 等) 会和润滑油发生化学反应, 且中心盘真空度不高，制约产品品质提升。第一节 水电气一、水二、电三、气体24工位圆排机共使用到煤气

31、、氧气、氢气或氮氢混合气体、压缩空气、卤素气体等多种气体。1. 煤气第二节 部件一、中心盘油道2油道1油槽工位孔油道1油槽 二、工作头图2-2-2 工作头实景 卤气电磁阀 工作头 真空电磁阀 工作头扳手图2-2-1 工作头拆解图1. 外螺纹接头（接连卤气管道） 2.外螺纹接头（连接真空管道） 3.工作头主体 4.限位管5.胶粒 6.导向套管 7.垫片 8.轴承 9.螺帽盖 10.扳手 11.连接管 12. 后卡 13.前卡 第三节 工艺布局图2-1-1工位号定盘附件操作动作动盘附件操作动作1上灯芯2抽真空（1#真空泵）3抽真空（2#真空泵）4第一次氮气冲洗5抽真空（2#真空泵）6抽真空（3#真

32、空泵）7点氢8抽真空（3#真空泵）9第二次氮气冲洗10抽真空（4#真空泵）11抽真空（5#真空泵）12第三次氮气冲洗13抽真空（4#真空泵）14抽真空（5#真空泵）15抽真空（5#真空泵）16抽真空（6#真空泵）17抽真空（7#真空泵）18抽真空（7#真空泵）19精抽（8#真空泵）20充入卤素气体，冷冻21抽真空（6#真空泵）22抽真空（6#真空泵）23抽真空（6#真空泵）24空位下灯芯1. 第1工位 在第一工位，图2-1-2 限位杆 滑轮式微动开关 氮气管 2工位真空橡皮管 四通接头 连接油杯的金属管 1#真空泵真空规 微动开关 真空控制气缸 2#真空泵真空规 ZJ-52T型电阻真空规管该型

33、规管采用经过稳定化处理，热容量极小的热丝作为真空敏感元件，并具备环境温度自动补偿和粉尘防护功能，具有量程宽，响应快，抗污染，耐氧化，漂移小，寿命长，性能稳定等特点。特别适用于粗、低真空测量。主要技术参数1、测量范围：1×1051×10-1Pa2、灯丝材料：钨丝（可选配铂丝或镍铬丝）3、灯丝冷阻：86.5±1.7(23±3)4、灯丝温度：403005、零散性：不超过±25%（3×1031×10-1Pa）6、真空连接形式及烘烤温度： 15.5±0.5玻璃 80 15.5±0.1金属 80 KF10快卸法兰 8

34、0 KF16快卸法兰 80 KF25快卸法兰 80 KF40快卸法兰 80 CF16超高法兰 450 CF25超高法兰 450 CF35超高法兰 450第三节 控制系统第二章 32YP-8-1型圆排气机1、概述32YP-8型圆排气机为株洲市禅光莱姆特科技有限公司生产，采用分度凸轮传动，配置32个真空排气阀、1个高密封性能中心盘，5台南光水冷旋式机械真空泵（2X-8），6台莱宝双级油封式旋片真空泵（TRIVAC D16C）；卤素气罐置于圆形工作台上。整机采用全不锈钢管的真空管路，保证高的真空度，带有自动检测并剔除废泡、充氮冲洗、充氢点灯、烘烤、自动升降的液氮槽进行冷冻、自动烧尖封口。一人操作，手

35、工上泡。我厂共有两台32YP-8型圆排气机，一台为2006年购入，采用标准配置，习惯上称老32位圆排机；一台为2011年购入，改造较大，习惯上称新32位圆排机。2、主要性能参考真空度2X-8机械真空泵抽气工位TRIVAC D16C真空泵抽气工位1.33Pa(1×10-2Torr)1.33×10-2Pa(1×10-3Torr)气源压力压缩空气0.5Mp氧气0.6MPa氢气0.03MPa氮气0.02MPa石油气0.08MPa卤素气体由客户确定总重量2500kg（L2000W3000H1600mm）总功率11WK小时产量600-700PC/H3、结构和工作原理3.1 结

36、构32YP-8型圆排气机由机身部件、主传动部件、中心转盘部件、真空系统、气动系统、燃气系统、风冷系统、点氢系统组成。3.1.1 机身部件：由机座、安装开闭主阀及充气（卤素气，氢气）阀的气缸支座的弧面板支架、高频检测装置、点灯手指气缸夹钳装置、液氮槽装置、烧尖封口夹钳装置等构成。3.1.2 主传动部件：由电动机、减速箱、分度凸轮及其传动轴和轴承支架、油箱等构成。3.1.3 真空系统配置由机械真空泵构成。3.1.4 气动系统：由气动三联件、压力继电器、电磁换向阀组、气缸等组成。3.1.5 燃气系统：由烧尖夹钳火头、烘烤火嘴、石油气分气罐、氧气分气罐、石油气减压阀、氧气减压阀、电磁阀、氧枪、特制火头

37、或火嘴组成。3.1.6 风冷系统： 由外接压缩空气直接进入风冷装置，对烘烤、点灯后的灯泡吹风冷却。3.1.7 电器系统：由PLC(可编程控制器)、点灯用调压器、变压器及接近开关等控制元件组成。其工作原理见电器原理图和PLC程序。3.1.8 工位头真空管道分解拨起压帽时，顶铁在另一端弹簧作用下，顶住压帽台阶，部件6左边的密封圈收回，真空管路畅通泡壳排气管端插入压下顶铁此端，另一端翘起，压帽弹回，部件6左边的密封圈堵住真空通道注：部件6靠细端的的三个密封圈防止空气从头部渗入3.2 工作原理3.2.1主传动系统：主传动系统是由电动机经皮带传动涡轮涡杆减速器，通过连轴器传动装有分度凸轮的传动轴使分度凸

38、轮转动，通过安装于分度盘上的滚子带动分度盘作间歇停位的转动，从而带动安装于主轴上的上中心盘及转盘作间歇停位转动，安装于转盘上等分的夹具则也间歇停位于每一个不同配置功能的工位上。下中心盘固定于机床台面的主轴支承座上，从而实现对每一个固定工位的抽真空、充氮气、充氢气（32YP-8型是氢气由转盘上的配气阀进入夹具）功能。3.2.2 夹具的功用32YP-8型圆排气夹具由主阀和充气阀组成，完成对灯泡的抽真空及充气功能。工位布局及功能见下表：工位号配置功能备注1无手工插灯炮排气管也可配置机械手2无个别来不及补插23微动开关无灯泡时发出讯号32X-8机械真空泵抽真空单抽42X-8机械真空泵抽真空单抽5高频检

39、测装置发现漏气灯泡时发出讯号手触微动开关62X-8机械真空泵抽真空接到检漏讯号关真空阀并抽72X-8机械真空泵气缸拔废泡装置抽真空接到检漏讯号拔除废泡并抽8（烘烤装置）充氮气（烘烤）自下中心盘92X-8机械真空泵抽真空并抽102X-8机械真空泵抽真空并抽11气缸关真空阀开充氢阀122X-8机械真空泵气缸点灯装置抽真空（检测中心盘密封）第1次较低压点灯并抽（抽中心盘、监测真空状态）13气缸点灯装置第2次较高压点灯14气缸2X-8机械真空泵开真空阀抽真空并抽15（烘烤装置）充氮气（烘烤）（烘烤按客户要求配置）162X-8机械真空泵抽真空并抽172X-8机械真空泵抽真空并抽18（水冷）充氮气192X

40、-8机械真空泵风冷装置抽真空风冷并抽202X-8机械真空泵风冷装置抽真空风冷并抽21风冷装置风冷222X-8机械真空泵抽真空单抽232X-8机械真空泵液氮槽装置抽真空液氮冷冻单抽2324微动开关液氮槽装置无灯泡时发出讯号242X-8机械真空泵气缸液氮槽装置抽真空转位前关真空阀随后开充卤气阀液氮冷冻无灯泡时接到讯号不开充卤气阀25气缸液氮槽装置开充卤气阀液氮冷冻无灯泡时接到讯号不开充卤气阀26气缸液氮槽装置液氮冷冻27液氮槽装置液氮冷冻28液氮槽装置液氮冷冻29（气缸）（烧尖封口夹装置，第1次烧尖）液氮槽装置液氮冷冻（烧尖）30气缸烧尖封口夹钳装置（第2次烧尖）（小液氮槽装置）烧尖封口、下灯31

41、无3132机械松夹装置松开废排气管32气缸开真空阀充入氮气吹排气管及碎玻璃渣4、控制系统4.1控制柜4.1.1 前面板上段4.1. 1.1 电源指示主机通电时，指示灯亮起；主机断电时，指示灯熄灭；4.1.1.2 简易人机介面E-VIEW文本显示器是可编程序控制器的小型人机界面，以文字或指示灯等形式监视、修改PLC内部寄存器或继电器的数值及状态，从而使操作人员能够自如地控制机器设备。所有20个按键都能被用用户定义成特定功能，如Bit置位、Bit复位、画面跳转等。如果未定义成特殊功能则只能执行基本功能。基本功能包括设定寄存器数值、初始画面复位、前页后页画面跳转。按键基本功能Esc不论显示器处于何种

42、状态，一旦按此键，返回系统初始画面系统初始画面由用户设计画面时指定(缺省值为1号画面)。一般将系统初始画面设置成主菜单或使用频度最高的画面修改寄存器数据时，左移被修改的数据位，即闪烁显示数字左移一位修改寄存器数据时，右移被修改的数据位，即闪烁显示数字右移一位将画面翻转到前页，前页画面号由用户在画面属性中指定(缺省值为当前画面号-1)如果在数据设定状态，被修改的数字位加1，递增范围：0一>9一>0将画面翻转到次页，次页画面号由用户在画画属性中指定(缺省值为当前画面号+1)如果在数据设定状态，被修改的数字位减1,递减范围：9一>0一>90-9在数据设定状态，被修改的数字位被

43、设定为相应的数字CLR在数据设定状态，清除被设定的数据+/-在数据设定状态，被修改的数字被设定为正数或负数ALM按此键后，近入报警列表画面SET按此键开始修改寄存器数值，当前正在被修改的寄存器窗反色显示，其中被修改的位数闪烁显示，如果当前画面没有寄存器设定窗部件，则执行一次空操作在按ENT键之前再接一次SET键，则当前修改操作被取消，并继续修改下一个数据寄存器ENT将修改后的数据写入寄存器，并继续修改下一个数据寄存器当前画面的最后一个寄存器被修改后，退出修改寄存器状态4.1.1.3 真空泵故障当真空泵出现故障需要紧急处理时，按下红色圆形急停开关，可将所有真空泵断电。故障处理后，旋起急停开关即可

44、。4.1.1.4 电压表老32位圆排机只有一个点灯位，用两块不同量程的电压表显示不同灯芯的点灯电压。电压表安装在E-VIEW文本显示器下方。左侧电压表量程为0300V，适用于点灯电压在50V以上的灯芯，右侧电压表量程为050V，适用于点灯电压在50V以下的灯芯。4.1.2.1.5 电压转换开关电压转换开关用来切换灯芯的点灯电压，开关拧向右侧时（如图示）切换到低电压供电（050V），开关拧向左侧时切换到高电压供电（50V300V）。由于不同的灯芯点灯电压存在差别，有需要调整时，请打开控制柜第一个抽屉，抽屉中有一个调压器，转动中心旋钮，同时观察电压表读数，将电压调整到合适数值。4.1.2.2前面板

45、中段上图第一排为五个指示灯，最后一个未使用；第二排为五个绿色开启按钮，最后一个未使用；第三排为五个红色关闭按钮，最后一个未使用。第一列为主电机控制面板。按动绿色按钮，中心盘主电机启动，同时指示灯亮起；按动红色按钮，关闭中心盘主电机，同时指示灯熄灭。第二列为1-4真空泵控制面板。按动绿色按钮，第1台到第4台真空泵启动，同时指示灯亮起；按动红色按钮，关闭第1台到第4台真空泵，同时指示灯熄灭。第三列为5-7真空泵控制面板。按动绿色按钮，第5台到第7台真空泵启动，同时指示灯亮起；按动红色按钮，关闭第5台到第7台真空泵，同时指示灯熄灭。第四列为8-11真空泵控制面板。按动绿色按钮，第8台到第11台真空泵

46、启动，同时指示灯亮起；按动红色按钮，关闭第8台到第11台真空泵，同时指示灯熄灭。4.1.2.3前面板下段32工位吹氮开真空充氮1充氮2充氮3充氮424工位开真空氢气电磁阀大液氮槽关真空充卤1充卤2无泡关真空点灯手指气缸关真空提杆电火花点灯电路控制烧尖夹具进退第三章 32YP-8-2型圆排气机1、概述32YP-8型圆排气机为株洲市禅光莱姆特科技有限公司生产，采用分度凸轮传动，配置32个真空排气阀、1个高密封性能中心盘，5台南光水冷旋式机械真空泵（2X-8），6台莱宝双级油封式旋片真空泵（TRIVAC D16C）；卤素气罐置于圆形工作台上。整机采用全不锈钢管的真空管路，保证高的真空度，带有自动检测

47、、充氮冲洗、充氢点灯、烘烤、自动升降的液氮槽进行冷冻、自动烧尖封口。一人操作，手工上泡。32YP-8-2型圆排气机相比我厂第一台32位圆排气机，改造较大。例如，老32位圆排气机用气缸控制氮氢卤等气体的充入，只有一个点灯位，而新机型用电磁阀控制氮氢卤等气体的充入，两个点灯位，整体设计质量提升。2、主要性能参考真空度2X-8机械真空泵抽气工位TRIVAC D16C真空泵抽气工位1.33Pa(1×10-2Torr)1.33×10-2Pa(1×10-3Torr)气源压力压缩空气0.5Mp氧气0.6MPa氢气0.03MPa氮气0.02MPa石油气0.08MPa卤素气体由客户

48、确定冷却水2X-8机械真空泵冷却水耗量480L/H总重量2500kg（L2000W3000H1600mm）总功率11WK小时产量600-700PC/H3、结构和工作原理3.1 结构32YP-8型圆排气机由机身部件、主传动部件、中心转盘部件、真空系统、气动系统、燃气系统、风冷系统、点氢系统组成。3.1.1 机身部件：由机座、安装开闭主阀及充气（卤素气，氢气）阀的气缸支座的弧面板支架、高频检测装置、点灯手指气缸夹钳装置、液氮槽装置、烧尖封口夹钳装置等构成。3.1.2 主传动部件：由电动机、减速箱、分度凸轮及其传动轴和轴承支架、油箱等构成。3.1.3 真空系统配置由机械真空泵构成。3.1.4 气动系

49、统：由气动三联件、压力继电器、电磁换向阀组、气缸等组成。3.1.5 燃气系统：由烧尖夹钳火头、烘烤火嘴、石油气分气罐、氧气分气罐、石油气减压阀、氧气减压阀、电磁阀、氧枪、特制火头或火嘴组成。3.1.6 风冷系统： 由外接压缩空气直接进入风冷装置，对烘烤、点灯后的灯泡吹风冷却。3.1.7 电器系统：由PLC(可编程控制器)、点灯用调压器、变压器及接近开关等控制元件组成。其工作原理见电器原理图和PLC程序。3.2 工作原理3.2.1主传动系统：主传动系统是由电动机经皮带传动涡轮涡杆减速器，通过连轴器传动装有分度凸轮的传动轴使分度凸轮转动，通过安装于分度盘上的滚子带动分度盘作间歇停位的转动，从而带动

50、安装于主轴上的上中心盘及转盘作间歇停位转动，安装于转盘上等分的夹具则也间歇停位于每一个不同配置功能的工位上。下中心盘固定于机床台面的主轴支承座上，从而实现对每一个固定工位的抽真空、充氮气、充氢气（32YP-8型是氢气由转盘上的配气阀进入夹具）功能。3.2.2 夹具的功用圆排气夹具由工位头、充氮阀和充卤阀组成，完成对灯泡的抽真空及充气功能。工位头分解拨起压帽时，顶铁在另一端弹簧作用下，顶住压帽台阶，部件6左边的密封圈收回，真空管路畅通泡壳排气管端插入压下顶铁此端，另一端翘起，压帽弹回，部件6左边的密封圈堵住真空通道充氮/充卤真空管道注：部件6靠细端的的三个密封圈防止空气从头部渗入3.2.3 气路

51、控制3.2.3.1 压缩空气 压缩空气分为三路，分别用来推动气缸、与煤气在火头混合燃烧、对烧烤后的泡壳进行冷却。气源处理器AC2010压力控制器YWK-50-C减压阀AR3000-03气缸火头风冷3.2.3.1.1 气源处理器AC2010二联体气源处理器由调压过滤器AW2000和给油器AL2000组成。压缩空气通过AW2000带斜槽的切口进入之后，发生强烈旋转，空气中的液态水和固体颗粒随着旋转的离心作用分离并沉积下来档水板使得分离出的水和固体颗粒不会粘附在过滤器上 ，YWK-50-C压力控制器3.2.3.2 燃气3.2.3.3 卤素气体3.2.3.4 冲洗气体3.2.3.5 灯丝去氧化气体3.

52、2.4 新32位圆排机工位布局及功能定盘 工位号配置功能备注1手工上泡12微动开关无灯泡时发出讯号2气缸无灯泡关工位头真空通道32X-8机械真空泵（P1）抽真空无灯泡关真空阀42X-8机械真空泵（P2）ZDZ-52T真空计抽真空检测漏气灯泡5一次充氮（空位、漏气不冲洗）自上中心盘充入62X-8机械真空泵（P3）抽真空6/9位使用同台真空泵72X-8机械真空泵（P4）抽真空7/10/12位使用同台真空泵8二次充氮（空位、漏气不冲洗）自上中心盘充入92X-8机械真空泵（P3）抽真空6/9位使用同台真空泵102X-8机械真空泵（P4）烘烤装置抽真空烘烤泡壳除气7/10/12位使用同台真空泵11手指气缸点灯装置关真空阀开充氢阀，充氢后较低压点亮空位、漏气不充氢不点亮，自下中心盘充入氢气122X