煤礦真空泵的檢修工藝研究

趙 陽(yáng)

(平頂山天安煤業(yè)股份有限公司 十三礦，河南 平頂山 467000)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，真空泵在煤礦、冶金、化工、石油、科研機(jī)關(guān)、大專院校等行業(yè)中發(fā)展迅速。而作為真空泵中的一種，2X型旋片式真空泵主要用于特定密封容器內(nèi)的氣體的抽除。由于該真空泵是利用黑色金屬進(jìn)行制造的，其工藝精密，將整個(gè)泵的工作聯(lián)系起來(lái)。

1 真空泵的概述

2X型旋片式真空泵主要由高壓級(jí)與低壓級(jí)共同構(gòu)成，屬于雙級(jí)結(jié)構(gòu)。真空泵的吸入口與真空設(shè)備相連，在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中將氣體吸入或排出。當(dāng)真空設(shè)備獲得真空時(shí)，高壓級(jí)排氣閥就會(huì)將閥門關(guān)閉，將氣體轉(zhuǎn)送到第二級(jí)去，且在第二級(jí)將氣體吸入或排出，從而實(shí)現(xiàn)真空設(shè)備的真空狀態(tài)。

2 真空泵的工作原理與故障分析

2.1 真空泵的工作原理

真空泵主要是將密閉容器中的氣體進(jìn)行抽取，使器中的氣壓低于大氣壓力。為了保證抽空時(shí)的良好密封性能，真空泵的整個(gè)工程流程都是與油進(jìn)行相連的。因此，進(jìn)行抽空的氣體不允許屬于強(qiáng)氧化、高氧以及強(qiáng)還原的腐蝕性氣體。在煤礦中運(yùn)用的2X型旋片式真空泵，其工作原理是：該泵分為高、低兩種氣室。在抽真空的過程中，轉(zhuǎn)子在泵體缸內(nèi)以逆時(shí)鐘方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)旋片在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)做伸縮運(yùn)動(dòng)。由于旋片自身的離心力以及彈簧的推理作用，旋片將缸體劃分為吸氣腔室與排氣腔室。在結(jié)構(gòu)上，兩種真空室屬于串聯(lián)的狀態(tài)。當(dāng)高真空室排氣壓強(qiáng)高于單向閥的背壓時(shí)，兩種真空室進(jìn)行同時(shí)排氣。反之，當(dāng)高真空室排氣壓強(qiáng)低于單向閥的背壓時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)比較低，低壓室進(jìn)行吸氣時(shí)，高壓室進(jìn)行排氣。這時(shí)，空氣進(jìn)入雙級(jí)泵進(jìn)行工作，使高壓室的排氣與吸氣之間壓力差降低，確保真空抽取工作正常進(jìn)行。

2.2 真空泵的故障分析

真空泵在工作的過程中，無(wú)法實(shí)現(xiàn)真空的原因主要包括：(1)真空泵旋片無(wú)法實(shí)現(xiàn)在轉(zhuǎn)子槽中的靈活運(yùn)動(dòng)，增大其運(yùn)動(dòng)阻力。在轉(zhuǎn)子運(yùn)作的過程中，旋片無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子偏心所造成的徑向缺口的彌補(bǔ)，從而降低進(jìn)氣腔和排氣之間的壓力值，最終降低真空泵的的精度與工作效率;(2)一般情況下，兩旋片之間的彈簧因?yàn)榻?jīng)過長(zhǎng)期的循環(huán)運(yùn)作，導(dǎo)致其彈性減弱甚至消失，而且其導(dǎo)向桿的磨損程度也比較厲害，從而降低缸體內(nèi)壁與旋片之間的封閉力度，導(dǎo)致兩腔之間可以互相通氣，引起腔中出現(xiàn)細(xì)小的黑色顆粒雜質(zhì)，使進(jìn)氣腔與排氣腔之間的壓力差大幅降低;(3)由于兩氣腔經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的工作，機(jī)體的機(jī)油黏度增加，從而將真空泵的排氣背壓大幅提高;(4)在對(duì)缸體與旋片進(jìn)行檢查的過程中，觀察到缸體出現(xiàn)部分深度為0.1毫米的劃痕，且旋片上也由部分深度為0.35毫米的劃痕，通過還觀察到徑向圓弧的磨損程度也比較厲害，呈現(xiàn)出扁平狀，這些裂痕的出現(xiàn)，嚴(yán)重降低了真空泵的精度與工作效率。

3 真空泵的檢修工藝

3.1 真空泵的拆卸

將旋片式真空泵與真空系統(tǒng)分離開來(lái)，在放油時(shí)，第一時(shí)間先拆低真空端，接著是將后端板后取下來(lái)，隨之將真空轉(zhuǎn)子及鍵取下。最后是拆下前端板，將真空轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)片、彈簧等物品取出，接著取下下視鏡、排氣閥門、排氣蓋，并采取汽油或者用酒精進(jìn)行清洗這些取下的零件。在拆取過程中，需要注意每個(gè)零件的位置、方向以及組合的松緊度。拆下的零件不能隨意混在一起，為了防止混亂與磨傷的情況，應(yīng)該進(jìn)行分類放置。將所有的零部件都檢查清楚，確定每個(gè)零部件都沒有出現(xiàn)磨損、拉毛、打爛等現(xiàn)象。針對(duì)不同的零部件磨損現(xiàn)象，進(jìn)行定期的修理或更換工作。如果后端板出現(xiàn)較大程度的擦傷，說(shuō)明裝配時(shí)轉(zhuǎn)子與中隔板出現(xiàn)了歪曲的情況，應(yīng)該進(jìn)行調(diào)整定位銷釘，在有必要的情況下，給予修理或更換。在進(jìn)行片式真空泵檢查間隙的過程中，可以先在高真空室中放置高轉(zhuǎn)子，低真空室中放置低轉(zhuǎn)子。采取刀口尺及厚薄規(guī)檢查間隙，兩端的間隙必須保持一致。

3.2 真空泵的安裝

在進(jìn)行裝配之前必須先清洗干凈以及烘干，再按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行裝配，首先裝高真空端，托起彈簧轉(zhuǎn)片，將其裝入高轉(zhuǎn)子當(dāng)中，并放置在高真空室內(nèi)。先將前端板裝好，再裝定位銷釘，在擰緊螺釘?shù)臅r(shí)候需要注意用力的均勻性。在裝配后的轉(zhuǎn)動(dòng)要保證靈活性與一致性。然后是裝低真空轉(zhuǎn)子及后端蓋，低轉(zhuǎn)片的槽應(yīng)與后端板一邊保持一致的方向。最后是安裝排氣門，保證排氣閥片與閥板坐的空隙緊密，再進(jìn)行其它零件的安裝。

3.3 真空泵的轉(zhuǎn)配

在裝配的時(shí)候需要注意，在轉(zhuǎn)動(dòng)部位提前打上真空油，但是要保證真空油的清潔度，特別是不能讓禁鐵屑泥砂塵埃等落入泵當(dāng)中，定位銷釘要保持良好的接觸，旋片式真空泵的轉(zhuǎn)動(dòng)必須具有靈活均勻的特征，避免出現(xiàn)阻滯現(xiàn)象。全部都安裝結(jié)束后，可以先后從進(jìn)氣嘴及加油孔加油，直到旋片式真空泵裝油在視鏡橫線處，即可進(jìn)行試車。

3.4 真空泵旋片的研究

為了保證旋片的完整性，避免出現(xiàn)真空泵報(bào)廢的問題。我們可以采取的措施如下：經(jīng)過旋片結(jié)構(gòu)的研究，在真空泵中，旋片的作用在于隔離吸氣與排氣兩個(gè)腔室和壓縮空氣。旋片的損壞部位一般處于側(cè)面與缸體內(nèi)壁接觸的圓弧。除了劃痕外，圓弧磨損程度最嚴(yán)重，其最大的曲率半徑與缸體的曲率半徑一樣。在實(shí)際的運(yùn)動(dòng)過程中，圓弧母線失去連續(xù)性，不能達(dá)到密封的效果。在最大程度上增大旋片與缸體內(nèi)壁相接觸的圓弧面積，是保證旋片與缸體內(nèi)壁時(shí)刻相切的重要前提。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在真空泵運(yùn)行的過程中，其零部件都出現(xiàn)各種程度的磨損，導(dǎo)致真空泵的工作效率與精度大幅降低，滿足不了在煤礦中的應(yīng)用需求。因此，通過對(duì)真空泵進(jìn)行全面的檢查與分析，了解其工作原理與故障，通過利用相關(guān)的檢修工藝對(duì)其進(jìn)行全面檢修，從而保證進(jìn)氣腔與排氣腔之間的密封性，最終降低了加工成本，還提高了真空泵的精度與工作效率。

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