煤矿真空泵的检修工艺研究

赵 阳

(平顶山天安煤业股份有限公司 十三矿，河南 平顶山 467000)

随着科学技术的不断进步，真空泵在煤矿、冶金、化工、石油、科研机关、大专院校等行业中发展迅速。而作为真空泵中的一种，2X型旋片式真空泵主要用于特定密封容器内的气体的抽除。由于该真空泵是利用黑色金属进行制造的，其工艺精密，将整个泵的工作联系起来。

1 真空泵的概述

2X型旋片式真空泵主要由高压级与低压级共同构成，属于双级结构。真空泵的吸入口与真空设备相连，在运转的过程中将气体吸入或排出。当真空设备获得真空时，高压级排气阀就会将阀门关闭，将气体转送到第二级去，且在第二级将气体吸入或排出，从而实现真空设备的真空状态。

2 真空泵的工作原理与故障分析

2.1 真空泵的工作原理

真空泵主要是将密闭容器中的气体进行抽取，使器中的气压低于大气压力。为了保证抽空时的良好密封性能，真空泵的整个工程流程都是与油进行相连的。因此，进行抽空的气体不允许属于强氧化、高氧以及强还原的腐蚀性气体。在煤矿中运用的2X型旋片式真空泵，其工作原理是：该泵分为高、低两种气室。在抽真空的过程中，转子在泵体缸内以逆时钟方向转动，并带动旋片在转子槽内做伸缩运动。由于旋片自身的离心力以及弹簧的推理作用，旋片将缸体划分为吸气腔室与排气腔室。在结构上，两种真空室属于串联的状态。当高真空室排气压强高于单向阀的背压时，两种真空室进行同时排气。反之，当高真空室排气压强低于单向阀的背压时，容器内的压强比较低，低压室进行吸气时，高压室进行排气。这时，空气进入双级泵进行工作，使高压室的排气与吸气之间压力差降低，确保真空抽取工作正常进行。

2.2 真空泵的故障分析

真空泵在工作的过程中，无法实现真空的原因主要包括：(1)真空泵旋片无法实现在转子槽中的灵活运动，增大其运动阻力。在转子运作的过程中，旋片无法实现对转子偏心所造成的径向缺口的弥补，从而降低进气腔和排气之间的压力值，最终降低真空泵的的精度与工作效率;(2)一般情况下，两旋片之间的弹簧因为经过长期的循环运作，导致其弹性减弱甚至消失，而且其导向杆的磨损程度也比较厉害，从而降低缸体内壁与旋片之间的封闭力度，导致两腔之间可以互相通气，引起腔中出现细小的黑色颗粒杂质，使进气腔与排气腔之间的压力差大幅降低;(3)由于两气腔经过长时间的工作，机体的机油黏度增加，从而将真空泵的排气背压大幅提高;(4)在对缸体与旋片进行检查的过程中，观察到缸体出现部分深度为0.1毫米的划痕，且旋片上也由部分深度为0.35毫米的划痕，通过还观察到径向圆弧的磨损程度也比较厉害，呈现出扁平状，这些裂痕的出现，严重降低了真空泵的精度与工作效率。

3 真空泵的检修工艺

3.1 真空泵的拆卸

将旋片式真空泵与真空系统分离开来，在放油时，第一时间先拆低真空端，接着是将后端板后取下来，随之将真空转子及键取下。最后是拆下前端板，将真空转子、转片、弹簧等物品取出，接着取下下视镜、排气阀门、排气盖，并采取汽油或者用酒精进行清洗这些取下的零件。在拆取过程中，需要注意每个零件的位置、方向以及组合的松紧度。拆下的零件不能随意混在一起，为了防止混乱与磨伤的情况，应该进行分类放置。将所有的零部件都检查清楚，确定每个零部件都没有出现磨损、拉毛、打烂等现象。针对不同的零部件磨损现象，进行定期的修理或更换工作。如果后端板出现较大程度的擦伤，说明装配时转子与中隔板出现了歪曲的情况，应该进行调整定位销钉，在有必要的情况下，给予修理或更换。在进行片式真空泵检查间隙的过程中，可以先在高真空室中放置高转子，低真空室中放置低转子。采取刀口尺及厚薄规检查间隙，两端的间隙必须保持一致。

3.2 真空泵的安装

在进行装配之前必须先清洗干净以及烘干，再按标准进行装配，首先装高真空端，托起弹簧转片，将其装入高转子当中，并放置在高真空室内。先将前端板装好，再装定位销钉，在拧紧螺钉的时候需要注意用力的均匀性。在装配后的转动要保证灵活性与一致性。然后是装低真空转子及后端盖，低转片的槽应与后端板一边保持一致的方向。最后是安装排气门，保证排气阀片与阀板坐的空隙紧密，再进行其它零件的安装。

3.3 真空泵的转配

在装配的时候需要注意，在转动部位提前打上真空油，但是要保证真空油的清洁度，特别是不能让禁铁屑泥砂尘埃等落入泵当中，定位销钉要保持良好的接触，旋片式真空泵的转动必须具有灵活均匀的特征，避免出现阻滞现象。全部都安装结束后，可以先后从进气嘴及加油孔加油，直到旋片式真空泵装油在视镜横线处，即可进行试车。

3.4 真空泵旋片的研究

为了保证旋片的完整性，避免出现真空泵报废的问题。我们可以采取的措施如下：经过旋片结构的研究，在真空泵中，旋片的作用在于隔离吸气与排气两个腔室和压缩空气。旋片的损坏部位一般处于侧面与缸体内壁接触的圆弧。除了划痕外，圆弧磨损程度最严重，其最大的曲率半径与缸体的曲率半径一样。在实际的运动过程中，圆弧母线失去连续性，不能达到密封的效果。在最大程度上增大旋片与缸体内壁相接触的圆弧面积，是保证旋片与缸体内壁时刻相切的重要前提。

4 结束语

综上所述，在真空泵运行的过程中，其零部件都出现各种程度的磨损，导致真空泵的工作效率与精度大幅降低，满足不了在煤矿中的应用需求。因此，通过对真空泵进行全面的检查与分析，了解其工作原理与故障，通过利用相关的检修工艺对其进行全面检修，从而保证进气腔与排气腔之间的密封性，最终降低了加工成本，还提高了真空泵的精度与工作效率。

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