在油封旋片真空泵中，國內習慣上稱(chēng)皮帶傳動(dòng)的為旋片式真空泵，而把泵與電機直接連接或用聯(lián)軸器連接的稱(chēng)為直聯(lián)旋片真空泵。在每種泵中，又有單級和雙級之分。在單級泵中，由于選用的結構形式和參數不同，泵的極限壓力和用途也不同。

        它們的共同特點(diǎn)是結構較簡(jiǎn)單，使用方便，能從大氣壓力下起動(dòng)，可直接排人大氣，偏心質(zhì)量較小，維護簡(jiǎn)便，雙級泵的極限壓力為6×10^-2～l×10^-2Pa，一種單級泵可達4Pa左右，另一種單級泵為50～200Pa左右。

        自1909年蓋德(W．Gaede)發(fā)明旋片泵并取得德國專(zhuān)利，1936年又發(fā)明氣鎮泵，1941年取得專(zhuān)利以來(lái)，旋片真空泵得到廣泛應用和不斷完善。60年代末，國際上出現了提高轉速，直聯(lián)的小型化趨勢，70年代初出現了直聯(lián)系列產(chǎn)品，到80年代初，又推出了改進(jìn)的系列產(chǎn)品，有多種可供用戶(hù)選配的附件，可以保護泵，或保護環(huán)境，泵本身結構也有改進(jìn)而使可靠性提高。

        在泵的結構方面，為了能在停泵時(shí)防止返油，有的設有能自動(dòng)切斷油路的止回閥，有的設有進(jìn)氣通道截止閥，有的為了能在泵開(kāi)氣鎮運轉突然停電時(shí)自動(dòng)切斷氣路來(lái)保持泵口處于真空狀態(tài)而設有油泵和控制結構。在附件方面，有消霧器、氣味過(guò)濾器、阻擋碎玻璃等雜物用的人口過(guò)濾器、灰塵過(guò)濾器、蒸汽凝結阱、化學(xué)阱，有控制泵溫以提高水蒸氣抽除率和保護泵的溫控水量調節閥。到了80年代末，90年代初，又推出了油過(guò)濾器、能監視油溫、油壓、油質(zhì)等的電子顯示器，甚至可以與計算機聯(lián)結，進(jìn)行自動(dòng)控制，采用強制潤滑和風(fēng)冷，使泵的連續工作入口壓力達10kPa，甚至更高，同一臺泵的適用范圍因而更大。

        雙級旋片真空泵，可以廣泛用于冰箱、空調機、燈泡、日光燈、瓶膽生產(chǎn)和電子、冶金、醫藥、化工、濾油機、印刷機械、包裝機等工業(yè)，可作為擴散泵、羅茨泵、分子泵等的前級泵，供電子儀器、醫療儀器等配套和實(shí)驗研究應用。由于直聯(lián)泵沒(méi)有皮帶摩擦的粉塵的污染，體積小、重量輕、材料節約、功能日趨完善，更被廣泛推廣應用。

一、抽氣原理與結構

    旋片泵，它有偏心地裝在定子腔內的轉子及轉子槽內的兩個(gè)或數個(gè)旋片，轉子與泵殼內表面或相切或相交，轉子帶動(dòng)旋片旋轉時(shí)，旋片借離心力(有的還有彈簧力)緊貼缸壁，把進(jìn)排氣口分割開(kāi)來(lái)，并使進(jìn)氣腔容器周期性擴大而吸氣，排氣腔容積則周期性地縮小而壓縮氣體，借氣體和油的壓力推開(kāi)排氣閥排氣，從而獲得真空。見(jiàn)圖一。雙級泵由二個(gè)單級串聯(lián)而成，進(jìn)氣壓力高時(shí)，一般大中型泵，二級可同時(shí)排氣，進(jìn)氣壓力低時(shí)，氣體由高級排人低級，然后再排出泵外。

    由于泵是利用吸氣容積的變化來(lái)抽吸氣體的，其名義抽速可按吸氣的幾何容積來(lái)設計計算。

二、氣鎮原理與結構

    由于真空泵的抽氣過(guò)程是一壓縮過(guò)程，故當有水蒸氣之類(lèi)的可凝性氣體時(shí)，如果在排出泵腔前達到其飽和蒸汽壓力，則會(huì )凝結在油中，使泵油乳化變質(zhì)，潤滑密封性能變壞，凝結物在吸氣腔中還會(huì )重新變成氣態(tài),使真空度降低。據介紹，當含水超過(guò)50％時(shí)，還會(huì )破壞潤滑性能，造成頻繁換油和浪費。國外經(jīng)過(guò)了十八年的研究,發(fā)明了氣鎮泵。其原理是，排氣腔的壓力是由空氣分壓力和蒸汽分壓力二部分組成的，只有當二者之和足以克服排氣閥的大氣壓力和彈力時(shí)，才發(fā)生排氣。氣鎮閥的作用，是在排氣發(fā)生之前向泵的排氣腔充入一定量空氣，以降低排氣壓力中的蒸汽分壓力，當它低于泵溫下的飽和蒸汽壓時(shí)，即可隨充入氣體排出泵外,而避免凝結在泵油中。另外，當密閉泵口運轉時(shí)，已混入油內的可凝性氣體的凝結物或氣相就會(huì )溶于油中的物質(zhì)，又會(huì )在泵腔內從油中逸出，這時(shí)如果開(kāi)氣鎮工作，也可抽除一定量的可凝性物質(zhì)，從而起到一定凈化作用，延長(cháng)泵油的使用期。真空泵油較貴，貨源亦有限，因此合理使用氣鎮有著(zhù)大的經(jīng)濟意義。

    在結構上,氣鎮閥有一逆止閥,防止排氣時(shí)油、氣從氣鎮孔排出,氣鎮量設計成可調的,可獲取不同氣鎮極限壓力,氣鎮閥的開(kāi)啟便于移到泵外的合適位置,可實(shí)現遠距離操作。氣鎮閥微量滲氣時(shí)可降低噪聲,還可作為停泵時(shí)的放氣閥用,來(lái)避免或延緩停泵返油。

    氣鎮量與泵的幾何抽速、摻氣級的幾何容積、氣鎮孔大小、間隙大小有關(guān)。氣鎮極限壓力與泵的不氣鎮極限壓力和油路設計有關(guān),與氣鎮量有關(guān)。

習慣上有“油浸式”和“油封式”之分。前者指泵體浸在油箱中的，它的優(yōu)點(diǎn)是：許多要求氣密的部位和零部件都可借助于油來(lái)密封；便于設置防止停泵返油機構；便于設置氣鎮輔助油路，使之提高氣鎮性能，也可使泵在較高入口壓力下工作更可靠。目前大抽速已達70L/s。其余的稱(chēng)為“油封式”，取意是只把排氣閥浸在油中。用油把排氣口密封起來(lái)。

    按照轉子偏心的位置分，義有所謂正偏心與側偏心之分。偏心在正上方的叫正偏心，在側面的叫側偏心。側偏心的優(yōu)點(diǎn)是：油位較低，油量可較少，停泵返油較少，起動(dòng)功率和配用功率可較��；排氣閥檢修、維護較方便。注意裝配工藝宜采用豎裝法。對于正偏心結構，裝配可采用倒裝法，利用轉子自重找正裝配位置。

    對于雙級泵，高低二級轉子的連接方法和支承方法也有不同：一種是四個(gè)支承，叉式連接；另一種是二支承。鍵連接傳動(dòng)。在二支承結構中，低級轉子多為帶內孔的結構，也有用高級轉子中壁一側軸頸延長(cháng)作為低級轉子的。如果低級轉子外徑與高級轉子相同，采用正槽不穿軸形式時(shí)，轉子外徑與缸鏡之比d/D=b應有較大值。采用正槽穿軸形式時(shí)則可取較小b值。此時(shí)轉子一端開(kāi)槽而另一端帶凸緣。也有人采用高低二級取不同的b值，不同的缸徑和轉子直徑的做法�；虿捎脗绕�旋片槽的結構形式。由于選用結構不同，泵的拆裝也不一樣，用戶(hù)必須仔細閱讀使用說(shuō)明書(shū)，以防損壞泵。

    對于高級轉子，凡高速直聯(lián)結構，考慮動(dòng)平衡影響，宜采用實(shí)心形式。對于低速泵，轉子較大時(shí)，為減輕重量，宜采用空心形式。

    轉子有整體、整體加穿軸、拼接、焊接等結構形式。國內普遍采用的一種結構是由二半轉子體加二轉子盤(pán)用螺釘和銷(xiāo)釘拼接。一種新結構是用一個(gè)轉子盤(pán)與一個(gè)整體轉子拼接，具有剛性好、工時(shí)省、形位公差精度好的優(yōu)點(diǎn)。

雙級旋片真空泵的使用與維修

    雙級旋片真空泵的使用

    使用前，應首先仔細閱讀產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，開(kāi)箱后應檢查裝運質(zhì)量。收好備品備件和技術(shù)文件，拆除排氣口防護件。按要求安裝，接線(xiàn)，試轉向。水冷泵接水。
    為防止因返油與反轉而噴油，應先開(kāi)啟泵口，按規定轉向把泵內存油用手盤(pán)到油箱中。同時(shí)查看油位，應在油標中心以上，但不要滿(mǎn)油標，多了要放出。
    判斷轉向的輔助方法。把護套倒放在泵口上，如開(kāi)泵后被吸住，是正向，被吹落，是反向。聲音正常是正向，聲音異常響是反向。
    如在泵口配裝帶充氣電磁閥，一般應橫裝，并與泵同時(shí)動(dòng)作。
    相對濕度較高或被抽氣體中含水汽等可凝性蒸汽時(shí)，應使用氣鎮閥。
    按說(shuō)明書(shū)推薦選用真空泵油。注意酯類(lèi)真空泵油不可與礦物油型真空泵油和其他油類(lèi)混用，必須嚴格清洗后才能換入酯類(lèi)真空泵油。
    檢查泵的極限壓力以壓縮式水銀真空計為準。全壓力計應注意做好計與規管的配對校準和備用比對規管。建議在規管與被測泵之間裝一球閥。不測時(shí)關(guān)閥，可延長(cháng)規管使用時(shí)間。

    雙級旋片真空泵的維修

    l、首先要了解泵的類(lèi)型、特點(diǎn)、現在狀況。了解使用要求，確定修理目標。在進(jìn)行維修之前，準備好檢測手段。
    2、判斷故障，確診故障。判斷準，可省事。確診要驗證。
    3、排除故障，先簡(jiǎn)后繁，先易后難。無(wú)須拆卸的不拆。以減少由于缺少專(zhuān)用工具和操作不當引起新的損傷，減少位置變化和跑合運轉時(shí)間。一般的說(shuō)，拼接式轉子是不可拆卸的，否則形位公差就不保，轉子就報廢了。
    4、有毒有害、有腐蝕性的泵，應請用戶(hù)先行清洗，并告知必要的防護措施，以保障維修人員的健康。
    5、故障分類(lèi)
    建議把故障分為運轉故障和性能故障。
    運轉故障可包括泵不轉，泵溫太高，漏油，漏水，大功率超標等。
    性能故障可包括極限壓力、極限全壓力、抽氣效率、噪聲、噴油、氣鎮性能等不達標或不能滿(mǎn)足要求。
6、故障判斷與診斷例舉
    6.1泵不轉。情況不明不能先開(kāi)泵，以免加重故障。用手能盤(pán)動(dòng)和不能盤(pán)動(dòng)。
    6.1.1泵能盤(pán)動(dòng)而不轉。原因可以是聯(lián)軸器故障；皮帶打滑；電機接線(xiàn)有誤；電機損壞；電源沒(méi)電等。
    6.1.2不能盤(pán)動(dòng)或盤(pán)起來(lái)很重的，原因可以是因為起動(dòng)泵溫太低，泵油粘度太高；設計制造原因的停泵返油太多。油位太高引起的停泵返油太多(加油太多，或有水汽在泵中凝結，或在排氣管中凝結的水流回泵中)；有異物在泵內(進(jìn)氣管中的焊渣、氧化物；旋片彈簧等泵零件的碎屑；旋片變形卡��；發(fā)生了咬合(銅套、轉子、中壁、泵蓋、定子、軸承)。
    6.2泵溫太高。指低級排氣閥附近測得的高油溫超過(guò)使用說(shuō)明書(shū)規定值。由于泵溫升高會(huì )使泵油粘度大幅下降，并使泵油的飽和蒸汽壓升高，使泵的極限壓力升高和抽氣效率下降；使橡膠件容易老化；熱膨脹使運轉間隙縮小，特別是某些非金屬旋片的厚度方向和銅套內孔間隙，影響泵運轉的可靠性。泵溫太高的原因可以是泵環(huán)境溫度太高，進(jìn)氣溫度太高，進(jìn)氣冷卻裝置失效，泵長(cháng)期連續運轉入口壓力太高；水冷泵冷卻水量不足，循環(huán)水設計效果不佳；溫控水量調節閥失效等。
    6.3漏油�？梢园l(fā)生在軸封，油箱與泵零部件的密封面，放油塞、油標、油孔悶頭、定子部件與支座的通孔連接處，氣鎮閥(例如2X-8)等部位�？捎擅芊饧�老化，安裝不當，損壞失效，表面不平整、有雜質(zhì)、粗糙和鑄件疏松等引起。如果停泵后返油，油會(huì )進(jìn)入氣鎮閥，不關(guān)氣鎮閥可能會(huì )漏油。
自制橡膠墊時(shí)，一定要用耐油橡膠，要按照原設計形狀，密封面太大時(shí)壓不緊會(huì )漏油。
    6.4漏水可以發(fā)生在水管接頭，水套悶蓋平面，放水孔螺塞，放水閥等處，水套鉆穿，鑄件缺陷，凍裂，也可能導致漏水。
    6.5大功率超標�？捎砷L(cháng)期連續作入口壓力太高、排氣壓力太高、雜物進(jìn)人發(fā)生咬合、泵溫太高、旋片等配合間隙太小、電壓太高、泵液返入泵內太多等引起，會(huì )使電機損壞。應盡量避免在大功率附近長(cháng)期連續運轉。如果表面有沉積物，要定期拆開(kāi)清除。
    6.6極限壓力不達標。
    可由外漏、內漏、油孔堵塞、泵油質(zhì)量不良或污染變質(zhì)、有水汽等可凝性物質(zhì)、儀器儀表失真、泵運轉不正常等引起。
外漏較多時(shí)，排氣口可看到白色蒸汽。油標處有較多氣泡，手在排氣口上可感到排氣壓力。低級排氣閥處油面有較多氣泡。功率會(huì )有所增加。這時(shí)，首先應檢查氣鎮閥是否已關(guān)好。由于新泵出廠(chǎng)每臺都在泵口測極限壓力，所以如有外漏現象，應對泵口及管道、閥門(mén)、容器逐一檢查。外軸封失效、油杯無(wú)油、油孔悶頭漏氣也可造成外漏。內漏可由泵內的運動(dòng)間隙、排氣閥座平面、排氣閥的密封面、內軸封、泵蓋平面、進(jìn)氣管、氣鎮閥密封件等引起。磨損、腐蝕、咬合會(huì )使運轉間隙加大。油孔阻塞時(shí)，打開(kāi)加油孔聽(tīng)，泵的噪聲會(huì )較輕，在油箱密封良好的情況下，如果手在排氣口上有被吸的感覺(jué)，排氣閥可能失效。
    如果泵油清潔，長(cháng)期存放未用，可開(kāi)氣鎮閥凈化泵內水汽。若無(wú)效，要檢杏儀表。若泵油發(fā)黃發(fā)白已乳化，可全開(kāi)氣鎮，調大氣鎮量?jì)艋�運轉，必要時(shí)可在泵口放入適量氣體運轉，可加快凈化過(guò)程。若抽入其他揮發(fā)性氣體或液體，要及時(shí)換油，必要時(shí)請洗油箱。有些泵，在級間氣道里會(huì )沉積泵液，為取得好的換油效果，要設法把沉積泵液排出。
    極限壓力是用座式壓縮式水銀真空計測量的。
    用經(jīng)校準的熱偶真空計等全壓力計測量時(shí)，測得值會(huì )增加。注意熱偶真空計的規管要配對校準。建議備用一只同時(shí)校準的規管，以備懷疑規管污染失真時(shí)進(jìn)行對比。
    極限壓力升高會(huì )使高真空時(shí)段的抽氣效率下降，也會(huì )使極限全壓力升高�？梢詤⒄丈鲜鼋榻B來(lái)判斷、檢查、處理抽氣效率下降和極限全壓力升高的故障。
6.7噪聲。泵的結構設計，電機與泵軸承的噪聲，旋片等運動(dòng)件是否滑暢、進(jìn)油量太多、風(fēng)扇、傳動(dòng)件產(chǎn)生的噪聲、進(jìn)氣量大，開(kāi)氣鎮運轉、擋油板等泵內零件松動(dòng)，安裝不平等引起振動(dòng)，都會(huì )影響泵的噪聲。
    6.8噴油。防止噴油用的油盒回油孔的大小、位置、密封狀況,擋油板的設計、安裝,排氣口部分的減霧器、擋油帽、氣分離器，油位的高低，進(jìn)油量的大小，都會(huì )影響泵的噴油，泵門(mén)敞開(kāi)抽大氣時(shí)，直聯(lián)泵排氣口的氣流速度可以高達30m/s，吹開(kāi)油面時(shí)，泵內的循環(huán)油和氣流帶出的油就將考驗防止噴油的各項措施。
    7、其他。有些泵有油泵，有油分離器，有油路上的單向閥，有消霧器，有入口過(guò)濾器(防油蒸汽返流用)，有入口灰塵過(guò)濾器等部件或附件，也要進(jìn)行檢查。油泵失效將使泵的潤滑和密封失效，消霧器失效，有可能使排氣壓力升高，功率加大，損壞電機，入口過(guò)濾器失效可使進(jìn)氣阻力增大，抽速下降，抽氣效率下降。
    8、清洗。不宜浸洗，以免洗液進(jìn)入拼接轉了內部，不易排出。
    9、拆裝。要按照使用說(shuō)叫書(shū)推薦和規定有序進(jìn)行，記好位置，合理擺放，以免錯裝。
    以上介紹希望能對生產(chǎn)、使用和維修人員提供有益的參考。