滑阀真空泵性能再探

滑阀真空泵性能再探来源:浙江真空设备集团作者:许涛排气流道大小和外形对泵的性能的影响，说明白滑阀泵噪声机理争论中的又一个噪声源———导轨对滑阀杆的撞击，分析了泵的噪声传播和屏蔽，争论了削减摩擦功的途径。经多年实践和争论，对滑阀真空泵的极限压力、抽气速率、消耗功率和噪声等主要性能有了进一步生疏，提出了一些的看法和观点，如排气流道外形和排气速度、排气阀弹簧的压紧力和浮动阀片、导轨对滑阀的撞击、滑阀对泵内壁的撞击、凹凸真空缸的间隙安排、凹凸真空缸之间的通道、以及进、排气管道等对泵性能的影响。至于泵的振动与平衡因篇幅较长，拟另撰文论述。1、真空度泵油的质量。、泵油的质量泵油的质量包括泵油本身质量和使用质量，我国自从SH/T0528-1992《矿物油型真空泵油》标准公布后，按该标准生产的优质泵油的质量，经与国外同类泵油在双级泵上做比照试验，用MKS公司的薄膜真空计测得的真空度根本全都，说明我国优质泵油的质量已到达国外同类泵油的水平。而一级品和合格品则稍差一些，主要表现在全压上有肯定差距，而分压则无多大差异。在使用质量上，据用户反映，国产泵油抗乳化力量稍差，油水不易分别，所以在抽除含有水蒸气的气体时，泵肯定要开气镇阀。、动密封0.4~0.8μm，高速时取小值。轴与轴套的外表硬度要求到达HRC(55~58)，轴与油封唇口之间必需保持肯定厚度的润滑油膜，它既起到润滑作用，又起到密封作用，所以油的清洁度要求很高，最好不要用泵内的工作油。偏心是造成油封特别磨损，破坏油封密封性的主要缘由。偏心又可分为动态偏心与静态偏心两种，动态偏心，也就是轴的跳动，是由于轴的振动和轴承的径向跳动所引起的轴的偏心转动，一般不要大于0.15mm。静态偏心是由于油封座与轴之间的偏心或油封内、外圆的偏心所致。两种偏心导致一个结果，使油封唇口对轴外表的接触压力分布不均，导致轴和油封产生偏磨损，造成内漏则影响真空度，造成外漏则向外漏油，所以应将偏0.3mm。、活动密封活动密封包括排气阀、溢流阀的密封和泵腔内各相关零部件之间的活动间隙密封。、排气阀、溢流阀的密封关闭不严会严峻影响到泵的真空度。造成关闭不严的主要缘由是阀片变形、碎裂、或者是阀片跳动时导向不良造成阀片搁住。闭的现象，从而影响泵的真空度。双级泵高真空腔的溢流阀如承受浮动阀，则由于两边压差更小，问题会更突出。排气阀弹簧力在保证阀密封性的前提下，可取得小一些，如压紧力过大，会增大消耗功1.2105P1.02~1.1105Pa较适宜，不但削减了消耗功率，噪声也下降了。、泵腔内各零部件之间的间隙密封泵腔各零部件之间的间隙尤以导轨与滑阀(杆)、导轨与泵体之间的间隙最为重要，通过这两个间隙返流的气体是以稍高于大气压的状态返流到泵进口的，所以对真空度的影响最大。承受分体导轨时气体返流的影响更大，由于分体导轨在泵排气时，导轨与滑阀(杆)、导轨与泵体之间的两个间隙集中反映到导轨与泵体之间的一个间隙上(1所示)轨在泵排气时仍保持两个间隙，(2所示)。所以从提高泵的真空度和抽速的角度来说，以承受整体导轨为好。试验证明也是如此，我们曾在150L/s的泵上做过整体导轨和分体导轨的比照试验，为了保证二者有同样的间隙，分体导轨用整体导轨拆解而成。实测结果，分体导轨时泵的真空2dB(A)左右(后面另作分析)。必需指出，分体导轨简洁咬死，所以间隙要适当放大。滑阀两侧面与泵盖、中隔板之间的间隙对真空度的影响也很明显。如间隙过大，特别是泵温上升以后，油的粘度降低，密封性就差了，泵的真空度会下降。间隙小对真空度有利，但间隙过小，对油膜的形成造成困难，反而不利于真空度的提高，所以应当按工作条件，如粉尘大小和多少、被抽气体对泵油的影响以及泵的工作温度等来选取适宜的间隙。偏心轮与滑阀(环)内圆之间的间隙对泵的真空度并无直接影响，但偏心轮特别是开式偏心轮与滑阀(环)内圆组成的空间在停泵破坏真空后充进了空气，在泵再次启开工作时，上述空间内的空气只能通过偏心轮与滑阀(环)内圆之间的间隙渐渐的被抽出，而泵油也是从这个间隙渐渐的进入上述空间，这个置换过程可长达数小时，影响了泵的真空度上升速度，所以在偏心轮与滑阀(环)内圆之间的间隙处必需开导油槽，以利于油和气的交换。滑阀(环)外圆与泵缸内壁之间的间隙，打算了吸气腔与压缩腔之间的密封程度。间隙过大，密封油膜简洁被击穿，间隙过小，油膜不易形成，都将影响真空度。但上述间隙不是单独存在的，它还受到偏心轮与滑阀(环)内圆之间的间隙的制约，这两个间隙形成的总间隙必须保证滑阀(环)外圆不会与泵缸内壁产生撞击。2、真空度按JB/T1246-20231~1.2间的间隙有格外亲热的关系，在充分考虑被抽气体的成分、工作温度、和粉尘等条件下，适当减小间隙，有利于抽气效率的提高。其他如排气速度，抽、排气管道、泵油质量等也都会影响抽气效率。泵腔各相对活动的零部件之间的间隙对泵的抽速有显著影响，如“滑阀真空泵性能再探——极限真空度”一文所述，凡有利于真空度提高的，也都有利于抽速的提高。、间隙需要特别指出，一般认为双级泵高真空缸的真空度高，所以间隙应取得小一些。其实并非如此，正是由于高真空缸的真空度高，气体分子自由程较大，在同样间隙下，气体分子不简洁穿透间隙，而在低真空缸，由于气体分子自由程较小，气体比较简洁穿透间隙。所以低15L/s双E2M40泵(名义抽速11.8L/s)高真空缸的侧面间隙为0.095mm，低真空缸的侧面间隙为0.06mm;D-650K泵(10.67L/s)0.07~0.08mm，低真空缸的侧面0.05mm。、排气速度m/s，过高的排气速度将促使被压缩的气体从压缩腔向吸气腔返流，不但会影响泵的真空度，更会导致抽气速率的下降。对于双级滑阀泵来说，高真空缸与低真空缸之间的通道面积也极为重要，如通道面积过小，将使气体流速加快，造成但在兄弟单位托付我们检测的2XZ-2和2XZ-4双级旋片泵中就消灭过上述现象，由于2XZ-22XZ-4泵的大局部零部件是通用的，只是泵缸的长度不同，高真空缸和低真空缸2L/s4L/s泵来说则就不够了。检测觉察在1.5kPa时，2L/s85%4L/s77%，达不到行业标准的要求，经我们建议，扩大了4L/s4L/s1.5kPa时的抽气85%以上。、泵油的质量空区间挥发出的油蒸汽较多，在被抽气体中占有肯定的比例，而优质泵油的饱和蒸汽压低，在高真空区间挥发出的油蒸汽很少，所以实际抽出的气体多，抽气效率就高了。3、消耗功率滑阀真空泵的功耗主要是压缩功、摩擦功、机械撞击和液压撞击损失等。、压缩功压缩功是不行避开的，也是不行能人为削减的，它只随入口压力的变化而变化。削减无、摩擦功通常摩擦功约占总功率的20%~25%左右，尤其在低压和极限压力时，泵消耗的功率主要就是摩擦功，所以应尽量削减摩擦功的损耗。、机械摩擦损失擦损失，为了削减摩擦损失，可以适当放宽间隙，在提高零部件耐磨性的根底上削减摩擦接触面积。例如，削减滑阀(杆)进气侧与导轨的接触面积，削减滑阀(环)内圆与偏心轮外圆的接触面，在偏心轮两侧加挡圈，防止偏心轮两侧面与泵盖和中隔板发生摩擦等。削减零部件的质量，例如减小滑阀的质量，对降低滑阀(杆)与导轨、滑阀(环)与偏心轮、导轨与泵体小缸之间的摩擦，也是有益的。、轴承摩擦损失轴承摩擦损失也属于机械摩擦损失，但有其特别性。首先，要承受正规的轴承产品，防范冒牌产品，以免产生不必要的摩擦损失。轴承的润滑是格外重要的一环，少油或缺油都将导致不必要的磨擦损失和轴承的损坏，因此应尽可能承受单独供油或润滑脂。产生过度挤压、发热和噪声，使摩擦损失剧增。滑阀泵轴大都属于瘦长轴，简洁造成刚度缺乏对那些非调心轴承来说，都会产生额外的摩擦损失和噪声，所以对那些负荷较小的轴承，可以使用调心轴承或允许角度差稍大的轴承。此外，一些转动零部件，如轴、滑阀、偏心轮、皮带的拉力也作用在轴承上，所以皮带的张紧力要适当。、液体的摩擦损失真空泵油在泵中起了密封、润滑、冷却和顶开排气阀的作用，所以泵油参与了压缩和摩擦，又削减了各零部件之间的摩擦。对于没有设置油泵的滑阀泵，只要滑阀与泵盖、中隔板通常为(7~10)×10-4S(SL/s)，如油量过大，进入泵后将使真空泵变成油泵，不但压缩功增加，而且摩擦损失急剧增加。泵油的运动粘度随温度的变化很大，如某厂的V100油，40℃时粘度为104.62mm2/s，10011.63mm2/s。所以在保证工作真空度的条件下，适当的提高泵温，对降低消-12℃就会凝固，故北方有些单位将泵置于室外工作是不行取的。这样不但不利于泵的启动，而且泵在启动后的短时间内，某些部位处于缺油或少油的状态，简洁造成泵的损坏。、管路及其它对用户而言，抽气管道的口径要与泵口直径一样，长度要尽量短，过多的弯头，过长的管道不仅会影响抽速也会影响功耗。排气管道也如此，排气管是用户最简洁无视的，过长的管道将增大排气阻力，导致气体返流增加而影响抽速，更会使消耗功率增加。我们研制的滑阀泵油雾消退器，接在泵的排气口，可以到达气体室内排放的要求。固然油雾消退器必定会损耗一局部功率，经我们细心设计，反复改进，不但排气阻力小，而且效果很好，功率的增加也并不明显，要留意的是油雾消退器的芯必需依据使用状况定期更换。4、噪声(或泵体)的撞击、滑阀(环)与泵腔壁的撞击。滑阀(杆)与导轨的撞击是近期觉察的又一的噪声源，是我们最的争论成果。噪声的大小不但与泵的转速有关，也与声的传导有关。、油液的撞击泵腔壁和排气流道产生撞击;在排气完毕，排气阀关闭的瞬间，压缩腔一下变成了真空腔，小与泵的真空度、转速、进油量、流道外形和排气速度有关。泵的真空度高、转速高、进油量多、流道阻力大、排气速度高，噪声就大。适当掌握进油量、改善排气流道外形、降低排气速度，可使噪声明显降低。我们综合争论了上述这些因素，改进设计的某泵取得了噪声降低(8~10)dB(A)的显著效果。、排气阀的撞击气阀在关闭时阀片与阀座(或泵体)会产生撞击噪声、而且与转速有关。为了验证该噪声，我们曾用羊毛毡作阀片，减小了撞击，噪声明显降低。固然羊毛毡是不能作阀片长期使用的，它经数小时撞击后，质地渐渐变结实，噪声也渐渐响起来。、滑阀与泵腔壁的撞击泵运转时，随着偏心轮的旋转，滑阀(环)沿着泵腔壁滚动，经过排气口到泵缸与导轨孔(环)0.01s左右的时间脱离泵腔壁，随着偏心轮连续转动，滑阀(环)又重与进口处泵腔壁接触，由于速度快，产生的机械撞击会比较的撞击痕迹。为了消退这个噪声，必需严格掌握滑阀(环)与泵腔壁之间的间隙，使之保持在一微小的范围内。上述间隙又和偏心轮与滑阀(环)内圆的间隙有牵连，也必需相应掌握。、滑阀与导轨的撞击滑阀(杆)与导轨的撞击噪声长期以来之所以始终没有被觉察，一是相对而言它的噪声比较低，而更主要的是很难从泵的总噪声中分别出来，因此简洁疏忽掉。我们是从整体导轨和分体导轨在同一台滑阀泵上的噪声比照试验中觉察的(杆)与导轨的撞击噪声确实存在，而且分体导轨比整体导轨高(2~3)dB(A)。分析其缘由，我们认为在每一转中，分体导轨与滑阀(杆)的撞击有两次，而且由于二者之间的间隙稍大，所以撞击噪声较大，而整体导轨在每一转中的撞击只有一次，而且二者之间的间隙要小一些，撞击噪声也要小一些。上述噪声是客观存在的，不行能消退，但可以通过间隙的掌握来削减一些。、噪声的传导和屏蔽无论是泵油的撞击，还是机械撞击，所产生的噪声都与泵的转速有关，随着泵转速向高速进展的趋势，这个问题更加突出。因此，如何从声传导和屏蔽方面着手来降低噪声很有必要。(2~3)dB(A)。主要油箱相比较厚，隔声作用也好一些，如在油箱内壁喷涂一层薄膜，效果会更好。油箱内外表构造外形要设计成不对称，以免产生共鸣声。泵的噪声会高得多。油气分别器如设计得当，也会有肯定的消声效果，如我们设计的“二次有利于消声。、气蚀噪声气蚀在滑阀泵上是客观存在的，有气蚀就有噪声，只是由于一般滑阀泵的转速较低，气920r/min的才觉察滑阀(环)上靠近排气口处消灭了很多浅浅的针孔，把它去除后再运转数小时，又消灭上述现象，以后又经屡次试验证明，我们确认这就是气蚀。只是运转时间较短，气蚀破坏现象仅仅消灭在外表。5、其他有一