到目前为止,大多数维修部门都应该有一个计划,安排夏季月份的维修和维护,特别是如果工厂因假期关闭。真空炉系统中我最了解的部分是真空系统,所以我将专注于此。
夏季维护计划应包括真空炉上的所有真空泵。有些则是机械泵、旋转柱塞泵和罗茨助推器(或鼓风机);对于其他的,它将包括油扩散泵或泵和小型旋转叶片保持泵,如果使用。
此外,还应考虑到作为系统一部分的真空管道、真空阀、真空表头和电缆以及任何其他传感器。这些部件将泵连接在一起,将泵连接到真空室,使整个系统正常工作。最后,不要忘记控制柜。可能有需要校准的仪表或需要升级的仪表。无论做什么工作,提前计划好准备好零件套件或更换泵,并在真空系统日志中对所做的工作进行精确记录。
如果你依赖别人的记忆,就很难记住他们到底做了什么。如果它被写入(或输入)到系统日志或数据库中,就会有工作和任何更改的记录。它被记录下来,以便所有班次的操作人员都能看到它,如果以后出现了问题,可以查看该信息以寻找可能的原因。夏季维修结束后,应对整个系统进行测试,以确定基础压力,并记录下来。
让我们快速浏览一下在停机期间可能选择用于工作的系统组件,并回顾一下可以执行的工作。始终遵守所有的安全规则。
图1 v形带传动问题。
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油封式旋转柱塞泵
这种泵可以通过关闭进口阀门和检查该阀门产生的真空水平来测试最低压力。对照以前的测试检查真空并记录。如果真空水平良好,泵没有任何噪音比正常情况下,可能不需要很多工作。
应检查v形皮带的磨损情况和正确的张力。v形带供应商可以提供一个比一支粗钢笔大不了多少的小型张力测试仪。当v形带驱动盖取下时,还要检查飞轮和滑轮是否对齐,是否紧固,是否有键槽磨损(图1)。检查轴密封是否泄漏。如果轴承有一段时间没有更换,检查轴承可能是一个好主意。这需要从泵轴上拆卸v形皮带轮。一旦皮带轮脱落,一个表盘指示器可以安装在泵上,因此指示器尖端接触泵轴的顶部。然后可以使用一个杠杆,将杠杆的一端堵住,使其在轴下保持水平,另一端抬起,看看轴承是否有任何运动。如果有移动,并且超过约0.005英寸,则应更换轴承。总是更换两个轴承。
一个容易出现磨损的区域是在泵入口的铰链杆区域(图2)。任何从入口进入真空泵的灰尘都可能被机油夹带,然后导致下铰链杆的磨损。要拆卸铰链杆,必须拆卸一侧板。
换油通常是泵检查的标准部分,应该检查阀门是否磨损和弹簧是否断裂。较大的旋转柱塞泵也会有水冷却回路;应检查连接处是否有泄漏或损坏。
大多数这些泵将有排气过滤器和元件应该检查和更换,如果需要。如果排气管路有滴水腿,应将其排干。
根真空助力器
图2拆卸铰链杆。
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如果需要的话,罗茨真空泵经常被送去修理,因为需要一些特殊的技能来确保泵转子的时间是正确的。这是我们在培训Edwards/Stokes工厂的维修技术人员时花费额外时间的一个领域。一些增压泵使用斜齿轮与轴垫片用于正确定位一个齿轮到另一个。另一些则使用直齿轮和公、母锥形环组件(Ringfeder)来锁紧齿轮。当增压泵加速时,驱动轴由于扭矩而扭曲,如果转子之间的公差不正确,可能会实际击中从动转子。同样,在关闭时,从动转子可以接触到驱动转子。如果发生这种事,噪音会被听到的!
在这些泵中,要检查轴密封,更换轴承和密封润滑油,检查齿轮是否磨损,检查转子是否损坏。检查转子时要非常小心。如果你的手在泵中,转子转动,就会发生伤害。
大多数罗茨助推器是直接驱动或v形带驱动。对于直接驱动助推器,检查联轴器蜘蛛,必要时更换;对于v形带传动检查如上所述的v形带。
一个制造商有一个液压离合器作为联轴器的直接驱动罗茨助推器。这种联轴器比普通联轴器更难维修,最好留给定期维修的服务技术人员。
油封旋转叶片泵
虽然旋转柱塞泵是北美真空炉中使用最多的真空泵,但一些系统使用大型旋转叶片泵作为主泵或前泵。2022世界杯夺冠它们通常运行更快(1800 rpm),因为它们是直接驱动泵,而不是500 rpm左右的旋转活塞泵。根据我的经验,它们最适合清洁系统和中等负荷的操作。许多制造商使用小型旋转叶片泵来保持扩散泵在粗制循环中的泵的职责。
这些泵应该换油,检查轴封泄漏,测试基础真空,并进行外部清洁,包括电机通风口。我在工厂里看到的小型储油泵经常被一层油膜覆盖,很脏。如果他们是干净的,他们会保持凉爽,任何漏油可能更容易看到一点。
这些泵应该有一个小服务大约每两年,如果在常规使用,和叶片可能需要每隔一次更换。
旋转叶片泵还应安装雾过滤器,元件应至少每年更换一次。
图3扩散泵射流组件。
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油扩散泵
这些真空泵没有活动部件,但确实需要进行一些检查。由于它们又大又重,在许多情况下要将它们从系统进口法兰或挡板阀法兰上卸下需要大量的工作。拆卸进气口法兰螺栓时要支撑泵,但要注意不要损坏泵底座下的加热器。
油扩散泵在锅炉底部有一个排油口。切勿在水泵处于高温和真空状态下工作时打开排水管。当泵不运行时,可以使用排水连接检查油的质量。如果这个连接是o形环密封,那么如果排水管已经打开,一定要更换一个新的密封。这个o形环处于高温区,会因高温而损坏。当排水管被打开时,o形环会变得又硬又脆,重复使用会导致泄漏。
应检查泵体内部的蒸汽喷射组件(图3),看是否有氧化流体在喷射边缘积聚(黑色的粘稠物)。锅炉内也可能有氧化流体。这应该清除,因为它影响泵的效率,可以给不稳定的基础真空。
大多数工业油扩散泵使用硅油作为工作流体,取代多年前使用的碳氢化合物油。硅油比碳氢化合物油更不易氧化,但如果从入口气流中看到过多的氧气,硅油仍然会氧化。如果交叉压力太高或高真空阀开得太快,这通常发生在从粗抽到精抽的交叉阶段。
更换所有o形环密封圈,检查加热器并清理冷却盘管。检查冷却管路是否有石灰堆积。如需更换加热器,确保锅炉表面清洁平整,与加热器表面清洁,使二者接触良好。任何砂砾都可能导致热斑,从而导致加热器早期故障。再次启动扩散泵时,请确保冷却水流量正确。
图4闸阀架。
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真空阀、疏水阀和挡板
这些系统的小部件都应该检查是否正确操作,并更换o形环。往往阀板o形圈可能会被系统中的污垢损坏,失去一些弹性,特别是高真空阀,因此应该更换。如果高真空阀上的气动气缸在其控制电磁阀上有速度控制器,则应在阀门开启时检查是否操作正确。如果您的真空系统使用闸阀,则应检查车厢连接(图4)是否磨损,并更换阀板o形环。闸阀的内部是开放的,不受系统污染,如磨料粉尘和轴承可能磨损。疏水阀和挡板应在必要时进行检查和清洗或保养。
真空管道
应检查这些管线的内表面是否有污染。在扩散泵的上方,可能有硅油的痕迹,这应该被清除掉,这样它就不会到达真空室的热区域。
粗磨线和前缆也应检查机械泵油是否倒流,必要时进行清洗。
真空计头,控制电缆和读数
在较老的真空系统中,系统上的每个压力表头可能都有单独的压力表读数。这些读数将安装在控制柜中。许多工厂都要求定期校准这些压力表,要么校准到工厂的主压力表,要么校准到NIST或其他合格测试实验室的主压力表。
在较新的控制系统中,量头信号直接输入计算机控制系统并显示在屏幕上。然而,压力表头仍然需要校准,特别是对ISO2000合格的工厂和那些加工关键部件,如飞机部件。
在许多较老的真空表头和一些新的,标准安装连接是1/8“NPT螺纹。螺纹连接很难使真空密封,并可能使空气泄漏到系统中。虽然当一个螺纹连接时金属与金属之间有一些接触,但在螺纹形式中有一些空间,允许非常微小的空气分子泄漏到系统中。许多螺纹是用聚四氟乙烯管道工胶带密封的,但这不会完全密封螺纹。考虑使用硅密封胶,它可以擦进螺纹槽内,将螺纹密封得更好。最重要的是;考虑将压力表头升级为使用NW o形环密封的型号。这几乎肯定会消除泄漏,未来更换磁头也会更容易。检查所有量头电缆是否损坏。
结论
根据需要进行所有这些检查和维修,使真空系统性能良好,有助于确保加工的高质量零件。记录所有已经完成的工作,以便其他人以后可以参考这些注释。
版权归Howard Tring, Tring企业有限责任公司真空和低压咨询。