真空注液機(jī)的設(shè)計(jì)及技術(shù)改造

肖江連

摘 要：真空是一種比一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力低的氣體狀態(tài)，可以呈現(xiàn)出某些常壓狀態(tài)下呈現(xiàn)不了的新工藝特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在各種工業(yè)領(lǐng)域?；诖耍疚尼槍?duì)某公司現(xiàn)用的真空注液機(jī)中的問(wèn)題，簡(jiǎn)述了該種真空注液機(jī)的設(shè)計(jì)組成結(jié)構(gòu)以及工作原理，研究了其操作過(guò)程，并在實(shí)踐中檢驗(yàn)了技術(shù)改造，發(fā)現(xiàn)這種設(shè)備的應(yīng)用前景非常廣泛。

關(guān)鍵詞：真空注液機(jī)；設(shè)計(jì)；改造

真空注射機(jī)借助真空泵送設(shè)備對(duì)環(huán)境實(shí)施真空轉(zhuǎn)化以實(shí)現(xiàn)注油和抽油，并循環(huán)過(guò)濾新介質(zhì)，去除氣泡，制造真空產(chǎn)品，同時(shí)結(jié)合用戶需要添加必要的液體介質(zhì)。變電站、大小電廠、油庫(kù)以及工礦企業(yè)均采用這種設(shè)備來(lái)過(guò)濾液壓油、機(jī)械油、柴油機(jī)油、透平油以及絕緣油等液體潤(rùn)滑油中存在的各種機(jī)械雜質(zhì)，并對(duì)其進(jìn)行抽真空，另外，汽車生產(chǎn)線上也采用該設(shè)備來(lái)加注汽車制動(dòng)液、空調(diào)制冷劑、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液、助力轉(zhuǎn)向器以及防凍液等。某一航空維修企業(yè)已經(jīng)使用一臺(tái)真空加注機(jī)長(zhǎng)達(dá)8年，已經(jīng)進(jìn)入了設(shè)備老化期間，所以，存在許多故障，并且所有的測(cè)試參數(shù)均已達(dá)到其所能承受的極限值，本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)分析了該公司的具體需求及其在使用過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，并對(duì)其適當(dāng)進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備自動(dòng)化程度的提升，同時(shí)開(kāi)發(fā)研制了一種真空注液機(jī)。

1 真空注液機(jī)的組成結(jié)構(gòu)

真空注液機(jī)通常包括以下三個(gè)部分：加注及循環(huán)過(guò)濾部分、抽真空部分、電子控制部分。工作原理見(jiàn)圖 1。

1.1 加注和循環(huán)過(guò)濾

加注部分所含元件繁多，比如主油箱1、圖1中的元件9～13、壓力表線14.1以及壓力表15等。

將電磁閥7以及電磁球閥19.1斷開(kāi)，并將電磁閥6接通，打開(kāi)球閥5，同時(shí)在外部裝有液體的容器中插入加液口的油管，再將電磁閥16.1關(guān)閉，并打開(kāi)液壓泵10，還可加液，油箱液位最高的繼電器一旦報(bào)警，則必須停止加液。

可以采用低壓溢流閥11以及節(jié)流閥13來(lái)合理調(diào)節(jié)注液機(jī)的加注壓力。無(wú)泄漏電磁球閥16.1與16.2構(gòu)成了產(chǎn)品的加注回路，該閥采用進(jìn)口的無(wú)泄漏電磁球閥，產(chǎn)品一進(jìn)一出進(jìn)行循環(huán)抽注。借助嵌入式控制器來(lái)采集已經(jīng)注入介質(zhì)的體積數(shù)據(jù)，以便實(shí)時(shí)檢測(cè)已注入產(chǎn)品的體積。

該注液機(jī)中設(shè)置了無(wú)泄漏電磁球閥5與16.3以及手動(dòng)球閥6，可以由真空油箱或外部容器向主油箱中添加介質(zhì)，并以此進(jìn)行循環(huán)過(guò)濾。

1.2 抽真空

該注液機(jī)中的抽真空部分的元件也較多，比如真空油箱2、壓力表線14.2、真空表15.2、元件17、觀察窗18、真空電磁閥19.2、真空泵電機(jī)組21以及油氣分離器20等。

抽真空部分的功能如下：①將主油箱介質(zhì)中存在的氣泡抽取掉，在這一過(guò)程中，需要將主油箱的真空電磁閥7與12.2以及無(wú)泄漏電磁球閥16.1與16.2關(guān)閉，并將真空泵21啟動(dòng)，借助真空負(fù)壓，通過(guò)電磁閥19.1抽出主油箱中存在的氣體，實(shí)現(xiàn)對(duì)主油箱中空氣含量的降低，以確保加注質(zhì)量。該過(guò)程可以通過(guò)除氣泡真空度的設(shè)定來(lái)確定氣泡去除是否停止。②將產(chǎn)品中殘存的介質(zhì)抽出。③進(jìn)行產(chǎn)品的密封性能測(cè)試試驗(yàn)。結(jié)合真空壓力傳感器發(fā)出的信號(hào)以及操作人員發(fā)出的指令來(lái)確定真空泵的啟停，盡可能降低產(chǎn)品的真空度，通過(guò)無(wú)泄漏電磁球閥對(duì)產(chǎn)品實(shí)施抽真空以及加注。

1.3 電子控制

因?yàn)樵撓到y(tǒng)必須實(shí)行邏輯控制、實(shí)現(xiàn)真空壓力并采集注液體積信號(hào)，所以，可以通過(guò)嵌入式控制器來(lái)控制整個(gè)加注和抽真空過(guò)程。如此一來(lái)，既能提高集成度和自動(dòng)化程度，又能適當(dāng)減少體積，并將系統(tǒng)的可靠性提高，與此同時(shí)，該設(shè)備還能實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警。注液機(jī)利用高集成的單片機(jī)，再結(jié)合指示燈、被控電磁閥、輸入的各種按鍵信號(hào)以及傳感器信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了控制指示燈與電磁閥、啟停電機(jī)以及報(bào)警污染濾芯、液位過(guò)低與過(guò)高等。

注液機(jī)的工作過(guò)程如下：抽出殘存的介質(zhì)與氣體，將真空泵與產(chǎn)品抽真空間的電磁閥接通，如果真空壓力傳感器發(fā)現(xiàn)真空度達(dá)到最低后，應(yīng)將真空泵和電磁閥關(guān)閉，再打開(kāi)注液電磁閥及液壓泵進(jìn)行加注，設(shè)定的加注壓力達(dá)到后，則關(guān)閉電磁閥和液壓泵，便完成了加注過(guò)程。

2 一些技術(shù)指標(biāo)

①設(shè)備所處環(huán)境溫度保持-40℃～55℃；②加注壓力連續(xù)可調(diào)：試驗(yàn)臺(tái)為0.1MPa～0.8MPa，精度為2%；③基于一個(gè)大氣壓，抽真空2分鐘后，表指示值應(yīng)比-0.09MPa低；斷開(kāi)真空泵3分鐘后，壓力回升小于1000帕；④加注流量比4L/min?。虎莩檎婵账俣葹?m3/h，真空壓力的極限值為0.6mPa，電機(jī)功率為150瓦；⑥450瓦為加注電機(jī)的功率；⑦噪聲比72dB（A）??；⑧過(guò)濾器配有污染報(bào)警和指示裝置。

3 真空注液機(jī)的操作過(guò)程

注液機(jī)的工作方式有手動(dòng)及程控式。其中手動(dòng)是利用人工操作選擇按鍵。而程控是通過(guò)嵌入式控制器來(lái)控制。若采用手動(dòng)式，則應(yīng)先按下“抽真空”鍵，待設(shè)定真空度達(dá)到后，真空泵會(huì)自動(dòng)停止，再按下“注液”鍵，加注便開(kāi)始，設(shè)定的壓力達(dá)到后，自動(dòng)停止加注。

在按程控鍵時(shí)，應(yīng)先判觀察濾芯是否已被污染及主油箱中的介質(zhì)是否足夠等，若與要求相符，則真空泵啟動(dòng)開(kāi)始抽真空，待系統(tǒng)設(shè)定的容腔真空度值達(dá)到后，關(guān)閉真空泵和電磁閥，再啟動(dòng)注液泵加注，待系統(tǒng)設(shè)定的加注體積值達(dá)到后，加注停止。若想提前終止程控注液，只需按下“停止”鍵。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，真空注液機(jī)的功能較多，比如抽真空、消除氣泡、循環(huán)過(guò)濾介質(zhì)及加液等。當(dāng)下在該航空企業(yè)，這種真空注液機(jī)已經(jīng)投入使用，而且至今沒(méi)有出現(xiàn)故障，檢驗(yàn)顯示性能指標(biāo)也與要求完全符合，同時(shí)還大幅提高了設(shè)備自動(dòng)化程度，并減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，可以完全替代原有設(shè)備。另外，該設(shè)備也可以應(yīng)用在其他需要進(jìn)行抽真空或注液的領(lǐng)域，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

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（作者單位：東莞市卓安精機(jī)自動(dòng)化設(shè)備有限公司）