泰兴新型工业泵厂真空泵培训资料二O一二年目录一.概述 (1)二.真空泵的选型 (2)三.立式真空泵的基本构造和工作原理 (3)四.真空泵的主要零部件结构 (3)4.1机身 (3)4.2气缸 (4)4.3气阀 (4)4.4活塞和活塞杆 (5)4.5活塞环和填料密封 (6)4.6曲轴 (8)4.7连杆 (8)4.8十字头 (9)4.9润滑 (10)4.10安装 (10)4.11真空泵试车 (11)4.12试运行 (11)4.13运转中检查 (12)4.14停机 (12)五.故障排除 (13)往复式真空泵一.概述真空泵是一种用来抽吸设备或系统中的气体，使其低于一个绝对大气压的气体压力的设备。

真空泵在多个工业部门中应用极为广泛。

在石油和化学工业中，物料的过滤、蒸发、浓缩、蒸馏、干燥、结晶、气体解析、尾气回收、真空包装等过程大多需要真空泵，以形成真空才能进行操作，尤其是电子工业和原子能工业，需要获得更高的真空才能使过程得以实现，真空泵已日益成为工业生产和国防部门经常采用的重要机器之一。

机械式真空泵按其结构型式可以分为往复式、回转式、水环式几大类，而按其工作条件则可分为干式及湿式两种类型，前者只用于抽吸气体，而后者可抽吸气液混合物。

真空泵按其工作原理可分为容积式和速度式。

往复式真空泵、水环式真空泵、螺杆式真空泵、罗茨真空泵都属于容积式真空泵。

蒸汽喷射泵、水喷射泵属于速度式真空泵。

在真空技术中，习惯采用/mmHg （毫米汞柱）或Torr （托），1托为单位来衡量真空系统可达到的真空度。

在中低压真空范围内常用真空度P 乙来表示真空系统所达到的真空程度。

P 乙=P N - P mmHg式中：P-水银柱压差（mmHg ）。

P N -当时当地的大气压（mmHg ）。

真空度P 乙即为真空系统的绝对压力。

当真空系统中绝对压力大于1mmHg 时，常采用真空度百分数表示。

即：真空度（%）=（P N （760）-P ）/ P N （760）×100% P N -当时当地的大气压（mmHg ）。

各种真空泵由于本身结构上的问题，能获得的真空度都有一定限制，一般机械真空泵能达到的最低极限压力约为10-2-10-4mmHg ，通常称10-2-10-4mmHg 为该泵的极限真空，其定义是指真空泵能达到的最低极限压力值，极限真空是真空泵性能的重要指标之一。

-1-我厂生产机械式真空泵极限真空在15Torr（托）即2000Pa左右。

1Torr=1mmHg机械式往复泵的极限真空测量一般是用U型水银真空计测量。

测量时先对要被测量的真空泵进行气密性试验，确保不泄漏，然后开泵，把真空泵进口封闭，进口法兰上接水银计，读出水银计上的水银柱的压差，用当时当地的大气压（水银柱）减去水银柱压差即可。

往复式真空泵型号编制：我厂生产的真空泵是立式的，型号示意如下：W L W F A B往复式立式无油防腐无隔腔，基础型有隔腔，耐溶剂型抽气速率：L/S。

我厂生产立式无油真空泵抽气量在600L/S以下（含600L/S）为单缸双作用，1200L/S以上为双缸双作用。

立式真空泵与其他往复真空泵如V型真空泵，它的主要优点是：1.占地面积小。

2.由于垂直布置往复运动惯性力被地面全部吸收，振动小。

3.由于气阀上下都是水平布置，进排气阀片垂直运动，摩损小，上下运动流畅，工作更可靠，使气阀工作周期更长。

4.由于气缸垂直布置，活塞密封表面不承受活塞重量，活塞、活塞环、导向环磨损比较小，工作条件有所改善，活塞杆与填料的磨损也均匀延长密封件的使用寿命。

5.惯性力作用方向垂直基础，而基础抗垂直振动力强，故基础尺寸可小。

6.机身受竖直载荷，对机身产生简单的抗应力，使机身结构简单。

7.气缸中心线方向可自由热变形，弹性变形，不需要气缸支架。

所以立式真空泵对于无油润滑的填充四氟、填料、活塞环、导向环工作更加有利。

二.真空泵的选型：真空泵有多种多样的类型和形式，由于工作原理不同，工况不同，故选型的方式也各不相同。

-2-WLW型往复真空泵选型方法简介绍如下：第一种计算法：按照气体状态方程:P1V1/T1=P2V2/T2将工况条件下抽气量换算成标准状态下的抽气量（T=273KP=100KPa）再乘以1.2的系数，对照型号选取真空泵，再根据气体的特性和腐蚀性选取普通泵还是耐腐蚀泵，另外，排气背压高低也是一个重要参数，它决定了真空泵功率的大小。

第二种：查表表格WLW-1200B、WLW-2400B型无油立式真空泵《使用说明书》P5抽气速率表。

纵座标表示抽气速率，横座标表示极限压力。

根据提供的参数，抽气速率和极限压力表从纵座标和横座标延伸上去，根据交点在曲线上的位置，取一定的裕量，即可选型。

三.立式真空泵的基本构造和工作原理：真空泵的主要零部件有机身、隔腔（B型）、曲轴、连杆、活塞、活塞杆、F4密封件（填料、活塞环、导向环）、进排气阀、十字头、油泵等。

曲轴由电动机带动旋转运动，曲轴上的曲柄销带动连杆大头瓦回转，通过连杆，使连杆小头瓦沿滑道作往复运动，连杆小头瓦又带动十字头和活塞杆上的活塞在气缸中作上下往复运动。

活塞在气缸中往复运动，使气缸的气体体积扩大和缩小，通过进排气阀完成吸气、压缩、排气过程。

活塞在一次往复运动过程中只吸入和排出一次气体称为单作用式真空泵。

活塞在一次往复运动过程中有两次吸入和排出气体过程称为双作用真空泵。

我厂生产的WLW型真空泵，上下各有相同数量的进排气阀，在一次往复过程中有两次吸入和排出气体过程，是双作用式真空泵。

四.真空泵主要零部件的结构：4.1机身：机身一般由铸铁制造，材质为HT200，WLW-1200B以上的机身根据客户要求也有用钢板焊接的。

-3-传动件如曲轴、连杆、十字头都安装在机身里，沿滑道作往复运动。

4.2气缸：气缸是真空泵中的主要零件，也是比较复杂、要求较高的一个零部件。

结构必须要满足以下几方面的要求：1.由于气缸是直接做功的的工作件，气缸体应具备有足够的强度。

2.由于活塞在缸内作往复运动，内壁承受摩擦，因此应当有良好的耐磨性。

3.由于气体在气缸内做功，必须要求有合适的措施。

4.为了防止泄漏，结合部分密封和连接要可靠。

5.为了减少气体阻力，进排气阀应合理布置，减小流阻。

6.应具有良好的工艺制造性和安装检修方便的特点。

我厂生产的WLW型真空泵，气缸由HT250铸造，安装前进行强度试验和气密性试验，强度试验0.6MPa，气密试验0.15-0.2MPa，根据用户要求气缸也可以用304、316L 和钛材制造。

气缸里的气阀是上下面轴向布置，装拆检修比较方便，且提高气缸的容积系数，减少导向环、活塞环的磨损（缸壁上设有阀孔）。

气缸冷却水采用低进高出，以避免产生气泡，冷却水如果是硬水，水温最好不要超过40℃，否则可产生水垢，降低导热效率，流速取1-1.5米/秒。

为了提高密封件和气缸的耐磨性，在精加工以后进行珩磨粗糙度要求在Ra0.8以上。

铸铁气缸硬度一般在HB170-241。

气缸的端盖与气缸、气缸与机身、气阀与气阀之间都必须密封可靠，保证不泄漏。

我厂生产的WLW型真空泵吸气量小于600L/S以下的气缸与端盖、气缸与机身密封用膨化F4带密封，排量在600L/S以上密封面用δ=3mm硅橡胶密封，对有腐蚀的气体用不锈钢金属缠绕垫密封，气阀安装面的密封用δ=2四氟垫密封。

4.3气阀：气阀是真空泵的主要部件之一，属于易损件，它的作用是控制气缸中气体的吸入和排出，按作用原理分可分为强制式和自动式，自动式气阀是利用气缸内外压力差来-4-自动开启与关闭。

WLW型真空泵气阀是用气缸内外压力差来工作的，属于自动式气阀，阀片是环状的，又称环状阀。

它的组成由阀座、阀盖（升程限制器、阀片、弹簧等组成。

对气阀的要求是关闭时不泄漏，开启时流阻小，工作可靠正确且余隙容隙小，使用寿命长。

阀盖、阀座、阀片密封面均要求有很高的平整度和粗糙度，一般阀片粗糙度为Ra0.2，阀座粗糙度为Ra0.4，并不允许有任何划痕、裂纹等缺陷，接合面必须配研，以保证密封性。

阀盖、阀座的材质有球铁、铸铁、锻钢等。

阀片的材质有50CrVA、2Cr13、3Cr13等。

弹簧的材质有50CrVA、17Ph、304等。

气阀安装时，一定要把进气和排气阀安装正确，切不能反装，从气阀螺母一侧看，进气阀无弹簧排气小孔，排气阀有弹簧排气小孔。

在组装气阀时，进排气阀的弹簧不能装错，把排气弹簧装到进气上将使真空泵真空度下降，进气阀的弹簧比排气阀的弹簧要软。

气阀装到气缸上一定要用压阀螺钉（顶丝）把阀的密封垫压紧。

4.4活塞和活塞杆：活塞部件和气缸构成压缩容积，活塞在气缸中作往复运动，排出气体，形成真空。

对活塞的要求是：能保证活塞环与气缸内壁有良好的贴合性，有足够的强度、刚度和表面硬度。

常用的活塞形式有筒形、盘形、级差形、组合式和柱塞。

我厂WLW型真空泵使用的是盘形活塞，WLW-1200以下真空泵活塞采用铸钢材质为ZG25～35，WLW-2400B活塞材质为ZL104A。

活塞结构中空，为加强强度和刚度，里面有加强筋。

活塞的外圆上有活塞环和导向环。

导向环是为稳定活塞运动和避免活塞与气缸壁摩擦而设置。

-5-活塞环内圈有涨力环，以保证活塞环一直贴合于气缸面，我厂WLW型真空泵采用的是扁弹簧涨力环，材质65Mn，淬火处理，在安装时，一定要检查外圆与端面的垂直度，否则活塞环就有可能凸出活塞环槽，安装时，两道活塞环的剖面必须错开180o。

活塞杆是用来固定活塞和十字头的，我厂WLW-B系列真空泵在活塞杆和十字头中间增加了一根接杆，这样在更换填料易损件时不需要打开气缸，只要拧下接杆，即可更换检修。

在这项检修流程上与没有接杆的结构相比节约时间70%。

由于活塞杆承受的是拉一压交变载荷，活塞杆机械性能要求有韧性，为了密封需要，活塞杆表面与填料不断摩擦，并承受一定的气体密封力，为了防止活塞杆表面拉毛，要求活塞杆有一定的硬度，一般硬度在HRC50以上，还要求有一定的粗糙度，一般在Ra0.4以上。

为达到以上要求，活塞杆材质选取45#钢或40Cr钢，经调质T235后表面高频淬火。

活塞杆与活塞连接采用圆柱凸肩连接，整个活塞力的传递分别由活塞杆的凸肩和螺母来承担，要求连接可靠，为减少应力集中，连接螺纹采用细牙螺纹，活塞与活塞杆连接采用飞翅锁片作为防护措施，安装就位后，需配装飞翅以策安全。

真空泵运转时，由于受到拉压应力，运转中气体发热，由于线膨胀系数不同，会在活塞和活塞杆之间产生间隙，因此发生撞击和异响，因此在装配时一定要清理，凸肩螺母与活塞端面的毛刺、垃圾，并使螺母与活塞杆螺纹中间有一定的预紧力，并把锁片固定到位。

我厂WLW真空泵防松锁片是用δ=2mmQ235.F钢板线切割制造，装配时把翅片中间的凸缘对准放在活塞杆上的键槽中，装上螺母并紧，然后把翅片对准、外园上相应凸缘翻下即可。