镀膜机真空设备的润滑维护

镀膜机的真空设备包括：机械泵（真空泵）、罗茨泵以及扩散泵。

一、扩散泵的维护
1、扩散泵的原理以及常见问题
2、扩散泵油的类型以及产品
3、换油流程及注意事项
4、抽真空速度与生产效率
二、机械泵的维护
1、真空泵的原理以及常见问题
2、真空泵油的选择以及使用
扩散泵的维护：

1、扩散泵的原理以及常见问题
1.1扩散泵的原理
扩散泵是利用低压、高速和定向流动的油蒸气射流抽气的真空泵。
扩散泵主要由泵体、扩散喷嘴、蒸气导管、油锅、加热器、扩散器、冷却系统和喷射喷嘴等部分组成（见图）。当油扩散泵用前级泵预抽到低于1帕真空时,油锅可开始加热。沸腾时喷嘴喷出高速的蒸气流，热运动的气体分子扩散到蒸气流中，与定向运动的油蒸气分子碰撞。气体分子因此而获得动量，产生和油蒸气分子运动方向相同的定向流动。到前级，油蒸气被冷凝，释出气体分子，即被前级泵抽走而达到抽气目的。泵油的蒸气压直接影响泵的真空性能。但油扩散泵所使用的任何泵油，都是蒸气压不同的多组分的混合物。因此，要提高油扩散泵的抽气和真空性能，泵在工作中自身还要对泵油进行分馏和净化。分馏目的是使高蒸气压组分的油不进入高真空工作喷嘴（高真空端的喷嘴）；净化目的是使高蒸气压组分的油在工作过程中不断为前级泵所抽除，使油逐渐趋于纯净。泵油分馏主要是利用泵油各组分的蒸发温度不同，使它们分别在不同的锅炉面积上蒸发。当工作后冷凝回流的泵油流到有保温罩部分的泵壁时，油即得到预加热，随即流到油锅周边,经锅底环形加热器加热,轻馏分的油达到蒸发温度便在外层蒸发而进入低真空工作喷嘴(靠近前级泵的喷嘴);未能蒸发的某些轻馏分油也因比重较其他馏分油小而浮到油面上。由于外层蒸气导管的限制，这部分馏分蒸发后仍进入低真空工作喷嘴。重馏分的油在外层蒸气导管中因未达到蒸发温度而未蒸发，遂从外层由锅底间的缝隙流到油锅中心蒸发，进入高真空工作喷嘴。轻、重馏分的油蒸气这样分道供给低真空工作喷嘴和高真空工作喷嘴这一过程谓之分馏。从喷射喷嘴喷出的油蒸气在前级得不到充分的冷却，蒸气中的轻馏分即未能完全冷凝而被前级泵抽除。如此循环工作，泵油中的轻馏分便越来越少，重馏分的比例则越来越大，泵油便逐渐趋于纯净。这一过程谓之净化。泵油的分馏和净化，对提高泵的极限真空有重要作用。
1.2扩散泵的常见问题
1.2.1扩散泵真空系统的污染物来源和解决方法。
1.2.1.1扩散泵真空系统的污染物来源
(1)扩散泵油蒸汽的返流。这是最重大的污染源。
(2)系统中的零部件，在装配时用有油的手拿。用有油污的手套拿，这样粘染的有机分子可以造成系统内的污染。
(3)前级油封机械泵油的返流。这个问题也很严重，当入口压力较高时，在达到过渡区(1～10-1Pa)压力时，机械泵的油蒸汽即可直接进入扩散泵内，对系统直接进行污染。很多真空工艺过程的污染来自机械泵返油。当停机械泵时如不及时向泵内放大气，机械泵油可直接返到扩散泵油锅内。当扩散泵起动时对系统的污染更为严重。
(4)抽气系统中密封材料的放气造成的污染。特别是人造橡胶密封圈，密封油脂，润滑油等，也同样造成严重的污染。
(5)当停泵后放大气时，使真空零部件在空气中粘污上水蒸汽，油烟等，造成对真空系统的污染。
1.2.1.2消除系统油蒸气返流的具体措施
(1)加大扩散泵的启动功率来缩短机械泵与扩散泵切换时的压力过渡区。
(2)通过改变系统操作工艺和用阀门来避开返流危险区(切换过渡区)。例如，可使一个按照预定速度开启的高真空阀，逐渐地开启它，保证进入扩散泵的气体流量低于它的最大排气量，并且又使机械泵抽速保证扩散泵前级压力，以使扩散泵能树立工作。这样就能避开过渡区的出现。
(3)改善操作工艺，将扩散泵的加热功率调至最佳功率，避免出现泵油爆沸现象;一般扩散泵在加热开始和关闭过程中，返流将出现峰值，所以可用泵口处的高真空阀门来控制避免返流。
(4)在扩散泵入口处加装液氢冷阱或吸附阱来捕集返流油蒸气。
(5)选用优质的扩散泵工作液。
1.2.2扩散泵的常见问题
1.系统漏气1.关闭泵的上部主阀检漏
2.加热器不起作用2.检查电源是否接触良好和加热器是否烧断3.油温不足3.检查加热电压和功率是否符合规定
4.泵出口压强过高4.检查前级管道有无漏气，前级泵是否符合要求，工作是否正常
5.泵本身漏气5.检查前级管道与泵体焊接处，泵底与泵体焊接处是否漏气，应对二处细加检查
极限真空度低
1.系统漏气，泵本身微漏1.查漏处，消除之
2.泵芯安装不正常2.检查各级喷口位置和间隙是否正常
3.系统和泵内不清洁3.检查、清洗、烘干洗涤溶剂
4.泵油变质4.泵洗后换油
5.泵冷却不好5.检查水流量和出水温度，保持水路畅通
6.泵油不足6.加油至规定数量
7.泵过热7.降低加热功率并检查冷却水流量
抽速过低
1.泵油加热不足1.检查电源电压及电炉功率是否符合规定
2.泵芯安装不正确（对金属泵而言可修复）2.检查各级喷口有无倾斜及间隙是否正常返油率过大顶喷嘴螺帽松动，泵芯内结构不合理，加热功率不对消除通孔螺帽，加挡油帽改进结构，加挡油装置，重调加热功率，加暴沸挡板，泵口加冷井等．
2、扩散泵油的类型以及产品
扩散泵油分为硅油、氟油、聚苯醚类等，价格依次提升，其中聚苯醚类产品用于比较先进的军事设备上，不在此详述。
2.1硅油

2.2氟油
型号：杜邦1506、1514、1525.
3、换油流程及注意事项
一、关闭电源，拆除加热炉
二、让扩散泵冷却到室温，拔出泵壁的测量孔上的密封，把空气放入泵内
三、拆除机械泵联接和扩散泵
四、取出扩散泵，取出里面的部件，如喷油伞等，一定要记住安装秩序和位置
五、清洗部件和泵内壁，尤其是泵底部，把油污彻底清除，一般是用细砂纸和丙酮清洁，然后烘干，一定要烘干，烘干过程中要盖住泵口，防止灰尘进入，一般要几个小时
六、安装拆卸顺序放回各部件，倒入新油
七、按原顺序装回，
八、开始烧泵，抽真空，不断的烧，充分排除泵内水汽之类物质，让维持泵内真空，这个过程很重要，需要三四个小时，期间要不断循环抽真空
3、抽真空速度与生产效率
油扩散泵的的抽速在入口压力很宽的范围内保持不变，此时泵的抽速与入口压力无关。但是在较低和较高的入口压力下，泵的抽速出现下降的趋势。在低入口压力范围内，随着压力的降低，气体从前级通过蒸汽射流的反扩散增加，使抽速下降。除此之外，在低入口压力下，由锅炉出来的蒸汽流释放气体和泵壁放气也开始影响泵的抽速。当蒸汽凝结物回流时，被压缩的气体溶解于凝结物中一起回到锅炉内，并随着重新蒸发的蒸汽流回到高真空喷嘴喷出释放。这部分气体在很大程度上影响了泵的极限压力，并降低了泵的抽速。当扩散回来的气体和蒸汽流释放的气体及泵壁放出气体的总和等于泵抽走的气体时，抽速接近于零。当泵的入口压力在正常工作范围内时，泵从被抽容器中抽除的气体量较大，这时由于反扩散、泵壁放气以及从油凝结物中释放的气体等反流的气体量与泵的抽气量相比已经可以忽略不计了，因而这时泵的抽速与入口压力无关了。在泵刚开始抽气时，入口压力较高，抽气量也很大量的气体分子进入到蒸汽射流中与蒸汽流分子相撞，使蒸汽射流的定向运动速度衰减，结果使蒸汽流中的激波向喷嘴方向移动，致使蒸汽射流同泵壁脱离。这时，气体就会从前级侧返流，使泵的抽速较低，接近于前级泵的抽速。
泵的抽速受很多因素影响，如被抽气体的种类和温度；泵的几何尺寸；泵油的种类和蒸汽射流的状态（与喷嘴的结构及加热功率等有关）以及泵的出口压力等。
机械泵的维护
1、真空泵的原理以及常见问题

1.1机械泵工作原理

旋片机械泵的结构如图所示，主要由圆柱空腔定子、偏心转子、旋片、弹簧、顶盖和排气阀等零件组成。偏心转子的顶端始终保持与泵体定子内腔接触，当偏心转子旋转时，始终沿定子的内壁滑动。转子上开有两个滑槽，分别安装一个旋片，中间有一个弹簧，当旋片随转子旋转时，借助弹簧张力和离心力，使两旋片紧贴在定子内壁滑动。整个空腔放在油箱内。
两个旋片把转子、定子内腔和定盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三个部分，分别叫做吸气腔、压缩腔和排气腔。当转子按图示方向旋转时，与进气口相通的空间A的容积不断地增大，A空问的压强不断地降低，当A空间内的压强低于被抽容器内的压强，根据气体压强平衡的原理，被抽的气体不断地被抽进吸气腔A，此时压缩腔B空间的容积正逐渐减小，气体压力不断地增大，同时与排气口相通的排气腔C的容积进一步地减小，排气腔C的空间压强进一步地升高，当气体的压强大于排气压强时，被压缩的气体推开排气阀，穿过油箱内的油层而排至大气中。如图二所示，在泵的连续运转过程中，不断地进行着吸气、压缩、排气过程，从而达到连续抽气的目的。显然转子的转速愈快，则泵的抽速愈大。机械泵的转速一般在450~1400r/min之间，因为转速太高，密封极为困难。排气阀浸在油里，以防止大气流人泵中。为保证吸气腔和排气腔之间不漏气，除保证紧密接触之外，还采用蒸气压力较低且有一定薪度的专用机械泵油，并使油通过泵体上的间隙、油孔及排气阀进人泵腔，使泵腔内所有运动的表面被油覆盖，形成了吸气腔与排气腔的密封。此外机械泵油还起着润滑和帮助在气体压强较低时打开排气阀门的作用。同时机械泵油还可充满了一切有害空间，以消除它们对极限真空的影响。
上面讨论的机械泵只有一个转子，称为单级旋片式真空泵，它所能达到的极限压强为1Pa。为提高极限压强，通常采用双级泵结构，即将两个单级泵串联起来，可使极限压强达到十的负二次方Pa数量级。
1.2机械泵常见问题

1、真空泵油的选择以及使用