往复式真空泵(又称活塞式真空泵)是工业中常用的低真空获得设备,广泛应用于真空浸渍、钢水处理等领域。本文将详细介绍其工作原理、结构分类(干式/湿式)、选型参数及维护注意事项。
往复式真空泵(又称活塞式真空泵)属于低真空获得设备,用以从内部压力等于或低于一个大气压的容器中抽除气体,被抽气体的温度一般不超过35℃。往复泵的极限压力,单级为4×102 ~103Pa,双级可达1Pa。它的排气量较大,抽速范围15~5500L/S。往复泵多用于真空浸渍、钢水真空处理、真空蒸馏、真空结晶、真空过滤等方面抽除气体。
参数单级往复泵双级往复泵极限真空度4×10²~10³Pa1Pa抽气速率范围15~5500L/S更高
往复式真空泵对于抽除腐蚀性或含有颗粒状灰尘的气体是不适用的。被抽气体中如果含有灰尘,在泵的进口处必须加装过滤器。

往复泵的工作原理,如图1所示。泵的主要部件是气缸1及在其中做往复直线运动的活塞2。活塞的驱动是用曲柄连杆机构3来完成的。除上述主要部件外还有排气阀4和吸气阀5。

图1 往复泵工作原理图 1-气罐;2-活塞 ;3-曲柄连杆结构;4-排气阀;5-吸气阀
泵运转时,在电动机驱动下,通过曲柄连杆机构的作用,使气缸内的活塞做往复运动。当活塞在气缸内从左端向右端运动时,由于气缸的左腔体积不断增大,气缸内气体的密度减少,而形成抽气过程,此时容器中的气体经过吸气阀5入泵体左腔。
当活塞达到最右位置时,气缸内就完全充满了气体。接着活塞从右端向左端运动,此时吸气阀5关闭。气缸内的气体随着活塞从右向左运动而逐渐被压缩,当气缸内气体的压强达到或稍大于一个大气压时,排气阀4被打开,将气体排到大气中,完成一个工作循环。
当活塞再自左向右运动时,又吸进一部分气体,重复前一循环,如此反复下去,直到被抽容内的气体压力达到要求时为止。
在实际应用中,为了提高抽气效率,泵多半采用双作用气缸,即活塞能在两个方向(往复)上同时进行压缩和抽气,这主要是依靠配气阀门来实现的。国产的W型往复泵即是单级的双作用泵。
往复泵有干式和湿式之分。干式泵只能抽气体,湿式泵可抽气体和液体的混合物。二者在结构方面没有什么原则性的不同,只是湿式泵内的死空间和配气机构的尺寸比干式泵大一些,因此湿式泵的极限压力要比干式泵的高。
往复泵有卧式和立式两种型式(国产为W和WL型)。立式泵从结构和性能上较为先进,它是卧式泵的更新换代产品。如国产的WL系列立式泵与老式W型卧式泵相比,有如下优点:
(1)功率消耗平均减少1/3,节能显著。
(2)占地面积平均减少2/3。
(3)振动降低。WL系列泵消除了横波劣性振动,噪声平均降低5dB以上。
(4)使用寿命长。立式泵由于结构合理,受力均匀,使得各运动部件磨损减轻。
往复式真空泵的维护主要包括以下几个方面:
1)检查油位,确保曲轴箱内的油位在正常位置。
2)检查漏气、漏水、漏电,及时消除这些现象。
3)检查连杆大头轴瓦,查看剖分面有无间隙增大的倾向。
4)调整三角皮带松紧,确保其松紧度适中(指压15-25mm)。
5)保持泵体清洁,防止气阀、气缸等部件的过流部位出现污垢、积液、积灰现象。
6)停机检查,当发现泵体过热或有异常声音时,应及时停机检查。
·更换曲轴箱内的全部润滑油。·检查气缸螺栓、连杆螺钉及螺母等的紧固情况。·检查阀片与阀座的配合情况,必要时研磨修正。·检查气缸内壁、活塞环、十字头等处的磨损情况,必要时更换。2)3000~4000小时运转后的全面保养·清洗并检查所有零部件,磨损严重的零件应更换。·重新装配后,进行试运转1~2小时,确认一切正常后方可投入运转。
在拆卸和装配过程中,需要注意以下事项:
1)更换填料函部件:按照特定的步骤进行,如拆去上油窗、取出锁紧销等。2)更换活塞环、导向环、涨力环:需要卸去气缸盖,取出锁紧销,顶出活塞,然后进行更换。3)更换气阀:按照规定的步骤拆去盖形螺母、压阀螺钉等,然后取出并更换气阀。
1)保持清洁干燥:往复式真空泵的工作环境应保持清洁、干燥,温度变化不宜过大。2)按照规定操作:操作人员必须严格按照操作规程进行操作,并定期进行巡回检查。
1)真空度降低:可能由吸入气体温度太高、气阀片与阀座接触不良等原因造成。可以通过加气体冷却装置、进行刮研、更换新阀片等方法解决。 2)运转中有冲击声:可能由活塞杆螺帽松动、连杆衬套和十字头销钉磨损等原因造成。可以通过拧紧螺帽、更换衬套等方法解决。
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