罗茨真空泵作为工业生产中实现真空环境的关键设备,其运行稳定性直接影响生产效率与产品质量。然而在长期工况下,受转速、密封、磨损、介质等因素影响,泵体易出现抽气量不足、真空度不达标、启动困难、噪声异常等问题。
本文结合设备原理与实际运维经验,系统梳理故障成因及科学排除方法,助力企业高效解决设备难题。
故障现象:抽气量不足
抽气量是衡量罗茨真空泵性能的核心指标,若实际抽气量低于额定值,需从转速、密封、间隙、温度四方面定位问题。
1、核心成因
真空泵额定转速未达标,导致气体输送效率下降;
进气系统密封失效,如管路接口、轴封处存在漏气点;
转子与转子、转子与泵壳 / 端盖的配合间隙超差,气体反流加剧;
环境温度过高或冷却水温度超标,影响泵内气体压缩效率。
2、科学排除方法
(1)转速调节:匹配额定工况
抽气量与转速呈正比,若转速不足需分两类处理:
皮带轮直径不匹配:根据电机转速与泵额定转速,计算并更换对应直径的皮带轮,确保转速符合设备参数;
皮带传动失效:检查皮带张紧度,若存在打滑现象,通过调节电机安装位置增大皮带张力,避免传动损耗。
(2)密封修复:阻断漏气通道
管路法兰漏气:拆解接口检查密封垫圈,若垫圈老化、破损需立即更换;若法兰面平整度不足,需重新研磨或更换法兰,拧紧螺钉时采用对角线均匀受力方式,避免局部密封不严;
轴封漏气:机械密封型需检查密封皮碗是否错位、破裂,更换时确保安装同轴度;填料密封型需取出旧填料,更换为切口呈斜面的新填料,且相邻填料切口需错开 90°~120°,避免气体从切口处泄漏。
(3)间隙校准:恢复精密配合
罗茨真空泵的间隙精度直接影响反流率,需分步骤调整:
转子间间隙调节:同步齿轮中一个为固定轮毂,另一个为可调轮毂,拧松可调齿轮的固定螺钉与定位销,手动转动齿轮使转子共轭曲面正常啮合,同时保证同步齿轮啮合间隙均匀,校准后重新拧紧螺钉并铰制新销孔定位;
转子与泵壳间隙调节:拧松端盖与泵壳的连接螺钉及定位销,微量移动端盖使转子外圆与泵壳内壁间隙均匀(通常要求 0.1~0.2mm),确认间隙达标后拧紧螺钉,重新铰制端盖定位销孔并装销固定。
(4)温度控制:降低环境与介质影响
若环境温度过高,可通过加装通风设备、搭建遮阳棚降低环境温度;
若冷却水温度超标,需检查冷却系统是否堵塞,更换低温冷却水(建议水温≤25℃),确保冷却效率。
故障现象:真空度不达标
真空度是真空泵的关键性能参数,若真空度低于工艺要求,需优先排查密封、间隙、温度及压差问题。
1、核心成因
进气系统或泵体本身密封不严,外界空气渗入;
转子配合间隙超差,气体反流导致真空度下降;
泵内空气温度过高,气体分子动能增加,难以形成高真空;
进出口介质压差过大,超出泵体承压能力。
2、科学排除方法前 3 类成因(密封、间隙、空气温度)的解决方法与 “抽气量不足” 一致,此处重点补充温度与压差的针对性处理:
空气温度控制:湿式罗茨泵可在进气口注入冷水,直接降低气体温度;干式罗茨泵需在出气口加装冷却器,通过热交换降低排气温度,减少气体反流;
进出口压差调节:
干式泵:检查安全阀(溢流阀)是否卡滞、失效,若阀门无法正常泄压,需拆解清洗阀芯或更换阀门,避免出气压力过高;
湿式泵:检查出口水封压力,若压力超标需调整水封供水系统;若出口管路管径过小、弯头过多,需更换大口径管路或减少弯头数量,降低管路阻力。
故障现象:停车后重启困难
部分罗茨真空泵(尤其湿式泵)在短期停机后可能出现重启卡顿甚至无法启动,多与水垢、异物、转子故障相关。
1、核心成因
湿式泵长期使用硬水,泵壳与转子表面结垢,堵塞配合间隙;
进气管道安装前未清理,焊渣、金属碎屑等异物进入泵腔,卡滞转子;
转子轴向串位,端部与端盖摩擦加剧,阻力增大;
转子轴弯曲或同步齿轮咬死,导致转子无法转动。
2、科学排除方法
(1)水垢清除:分机械与化学法
机械清除:用铲刀、刮刀小心铲除泵壳内壁与转子表面的水垢,避免划伤转子共轭曲面;
化学清除:配置 5%~10% 的盐酸溶液,将泵体浸泡其中(浸泡时间根据结垢厚度调整,通常 1~2 小时),待水垢溶解后,立即用蒸汽冲洗泵腔,再用清水反复清洗,防止盐酸腐蚀金属部件;
预防措施:长期使用时需采用经软化处理的冷却水(水温≤20℃),从源头减少水垢生成。
(2)异物清理:严格管路预处理
拆卸进气管道,用压缩空气吹扫管内残留异物,若管道内壁有锈蚀、焊渣,需用钢丝刷清理后再吹扫;
重新安装管路时,在进气口加装滤网(孔径≤0.5mm),防止后续使用中异物进入泵腔。
(3)转子故障修复
转子串位:拆解泵体取出转子,检查转子轴向定位结构(如轴承、挡圈),更换磨损部件后重新装配,确保转子轴向窜动量符合设备要求(通常≤0.05mm);
转子轴弯曲:将转子放置在等高的 V 型支架上,用千分表检测轴的弯曲度,若弯曲度≤0.1mm,可通过压力机冷矫直;若弯曲度超差,需更换转子轴;
同步齿轮咬死:拆解齿轮箱,检查齿轮齿面磨损情况,若齿面严重磨损或胶合,需更换同步齿轮,同时补充齿轮箱润滑油(建议使用 40# 机械油),确保齿轮润滑良好。
故障现象:运转时噪声异常增大正常工况下罗茨真空泵的噪声应稳定且低于 85dB,若噪声突然增大,需警惕摩擦、齿轮啮合、转速相关问题。
1、核心成因转子与转子、转子与泵壳 / 端盖间隙不均匀,运转时发生摩擦;
同步齿轮啮合间隙超差或齿轮箱缺油,导致齿面干摩擦;
泵转速过高,气体在泵腔与稳压箱内剧烈撞击,引发振动与噪声。
2、科学排除方法
(1)摩擦故障排除
通过听诊器定位噪声源,若噪声来自泵腔内部,需按 “抽气量不足” 中的间隙调节方法,重新校准转子与转子、转子与泵壳的配合间隙,确保无摩擦接触。
(2)齿轮系统维护
啮合间隙调节:拧松可调同步齿轮的固定螺钉与定位销,转动齿轮使齿面啮合均匀,校准后重新固定;
润滑补充:检查齿轮箱油位,若油位低于刻度线,需加注符合要求的润滑油,油位以淹没齿轮 1/2~2/3 为宜,避免干摩擦产生噪声。
(3)转速与消声优化
转速调整:若转速高于额定值,更换小直径电机皮带轮或大直径泵皮带轮,将转速降至额定范围;
消声处理:在稳压箱出口安装抗性消声器,减少气体湍流产生的噪声,同时检查泵体地脚螺栓是否松动,若存在振动需加装减振垫,降低结构传声。