上周去昆山一家做光伏真空镀膜的加工厂,老板拉着我吐槽了半小时:新换的真空泵不到三个月,已经跳了三次过热保护,每次停线排查大半天,生产线停一小时损失快两万,前后来了两个维修师傅,换了外置冷却器还是照样烫。问我到底问题出在哪。其实干了十几年真空泵维修,过热是我遇到最多的故障,至少六成以上的过热故障都不是大零件损坏,都是日常维护或者选型的小问题,今天整理一下常见的原因和排查步骤。
很多新手甚至一些干了几年的维修师傅,都会犯一个误区:不能说手摸机壳觉得烫就是过热。不同类型的真空泵,正常工作温度区间本来就不一样,不能一概而论。
目前工业领域用量最大的油封式真空泵,正常工作时排气端温度本来就会维持在60℃-80℃之间,夏天环境温度高的时候摸到70多度很正常,只有满足以下两个条件,才算需要处理的故障性过热:
我遇到过不少老板,60多度就喊着要修,白花了不少冤枉钱,也有老板觉得烫点没事,继续硬扛,最后把转子磨坏了,换泵花了十几万,得不偿失。
冷却系统失效是过热故障的头号原因,不管是水冷还是风冷,出问题的概率都远高于其他部件。
水冷型真空泵最常见的问题是水垢堵塞冷却盘管。很多工厂用普通自来水冷却,时间长了水垢会在盘管内壁结垢,厚度哪怕只有1mm,冷却效率就能下降30%以上。开头提到的昆山那家客户,之前的维修师傅只换了外置的冷却器,没通洗泵内部的冷却盘管,拆开来一看,盘管堵了快三分之二,入口水温28度,出口水温才30度,几乎没有热交换,怎么可能不热。还有不少新安装的设备,安装工人没把冷却水路的阀门完全打开,水流量不够,慢慢积热出问题,这种低级错误我每年都能遇到五六次。
风冷型真空泵的问题大多出在环境和积灰上。很多工厂为了省空间,把真空泵放在墙角或者设备夹缝里,离墙间距不到10cm,进风排风都不顺畅,还有的食品加工厂、化工车间,粉尘大,散热片不到三个月就积满了灰,根本散不了热。我见过一家做真空热处理的工厂,把真空泵放在加热炉旁边,环境温度长期维持在42度,风冷泵本身就是靠环境空气换热,环境温度比泵的正常工作温度还高,不停机才怪。
排查起来也简单,水冷的摸一下进出水管,温差小于3度基本就是堵了,每年酸洗一次冷却管路就能解决,风冷的拆开看散热片,每月用压缩空气吹一次积灰,安装的时候离墙留足30cm以上的空间,环境温度控制在35度以下,就能解决大部分冷却导致的过热。
很多老板有个错误认知:只要泵油不缺,就不会因为油出问题。实际上,泵油的油量、污染程度、标号不对,都会直接导致过热。
首先是油量不对,加太多,泵腔内转子搅拌泵油的阻力变大,额外的内耗直接转化成热量,温度涨得很快;加太少,润滑和密封不够,转子和泵腔干摩擦,不出半小时就会超温。
更常见的是泵油污染变质。抽化工溶剂的工艺,溶剂冷凝不彻底会漏进泵腔稀释泵油,油膜强度不够,摩擦生热;抽光伏镀膜、粉体输送的工艺,粉尘穿透过滤器进泵,杂质混在泵油里变稠,粘度升高,内耗变大,温度跟着涨。我见过一个做制药冷冻干燥的客户,半年没换油,泵油里混了将近三分之一的水,粘度超标两倍,泵体温度直接升到102度,触发保护停机。还有用了不合格的杂牌泵油,粘度指数达不到要求,夏天温度高的时候粘度降得太低,冬天粘度太高,都会导致发热异常。
排查也很简单,抽一点泵油出来看,颜色发黑、有杂质、闻着有溶剂味或者焦味,直接换对应标号的正品泵油就好。我们苏州嘉科给客户做上门维保的时候,都会把泵油检测作为必检项,提前排除隐患。
还有不少过热,不是用出来的,是选泵的时候就错了。我遇到过一个做半导体刻蚀的客户,图便宜选了小一个抽速规格的泵,为了达到工艺要求的真空度,泵只能24小时满负荷连续运行,根本没有歇着的时间,不到四个月就开始频繁过热。还有真空系统长期漏气,密封圈老化、焊缝漏,一直漏大气进泵,泵一直处于满负载抽气状态,长期高负载运转肯定积热。
还有用了很多年的老泵,排气阀片积碳油垢堵塞,排气不畅,泵腔内压升高,内耗变大,也会导致过热。选泵的时候留够10%-15%的负载余量,定期检漏清理,就能避免这类问题。
如果冷却、泵油、负载都查了没问题,那就要考虑机械部件磨损了。最常见的是轴承磨损、旋片磨损、联轴器不对中。轴承磨损间隙变大,转动的时候偏心摩擦,温度会快速上升,还会伴随异响;联轴器安装不对中,电机和泵轴不同心,额外的径向摩擦会产生大量热,这种情况摸联轴器部位温度比泵体还高。
这种情况只能拆机更换磨损部件,好在只要发现得早,只需要换轴承、旋片这类易损件,花不了多少钱,拖久了磨坏泵腔转子,就只能换整泵了。
很多人遇到过热第一反应就是换零件,实际上我干了十几年,大部分过热都是日常维护偷懒攒出来的,小问题不处理慢慢拖成大故障。如果你的泵也出现过热,不妨先按照冷却、泵油、负载的顺序自己先排查一遍,能省不少停机时间和维修成本。
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