1、真空区域的划分为了研究真空和实际应用方便，常把真空划分为粗真空、低真空、高真空和超高真空四个等级。随着真空度的提高，真空的性质将逐渐变化，并经历由气体分子数的量变到真空质变的过程。1. 粗真空(110 5l10 2Pa)在粗真空状态下，气态空间的特性和大气差异不大，气体分子数目多，并仍以热运动为主，分子之间碰撞十分频繁。气体分子的平均自由程很短。通常，在此真空区域，使用真空技术的主要目的是为了获得压力差，而不要求改变空间的性质。电容器生产中所采用的真空浸渍工艺所需的真空度就在此区域。2低真空(110 2110 -1Pa)此时每立方厘米内的气体分子数为 101610 13 个。气体分子密度与大气
2、相比有很大差别。气体中的带电粒子在电场作用下，会产生气体导电现象。这时。气体的流动也逐渐从粘稠滞流状态过渡到分子状态，这时气体分子的动力学性质明显，气体的对流现象完全消失。因此，如果在这种情况下加热金属，可基本上避免与气体的化合作用，真空热处理般都在低真空区域进行。此外，随着容器中压强的降低，液体的沸点也大为降低，由此而引起剧烈的蒸发，而实现所谓“真空冷冻脱水 ”。在此真空区域，由于气体分子数减少，分子的平均自由程可以与容器尺寸相比拟。并且分子之间的碰撞次数减少，而分子与容器壁的碰撞次数大大增加。3高真空(110 -1110 -6Pa)此时气体分子密度更加降低，容器中分子数很少。因此，分子在运
3、动过程个相互间的碰撞很少，气体分子的平均自由程已大于一般真空容器的线度，绝大多数的分子与器壁相碰撞。因而在高真空状态蒸发的材料，其分子(或微粒)将按直线方向飞行。另外，由于容器中的真空度很高，容器空间的任何物体与残余气体分子的化学作用也十分微弱。在这种状态下，气体的热传导和内摩擦已变得与压强无关。4超高真空(110 -6Pa)此时每立方厘米的气体分子数在 1010 个以下。分子间的碰撞极少，分子主要与容器壁相碰撞。超高真空的用途之一是得到纯净的气体，其二是获得纯净的固体表面。此时气体分子在固体表面上是以吸附停留为主。利用真空技术可获得与大气情况不同的真空状态。由于真空状态的特性，真空技术已广泛
4、用于工业生产、科学实验和高新技术的研究等领域。电子材料、电子元器件和半导体集成电路的研制和生产与真空技术有着密切的关系。真空单位：1Toor133.322Pa1Pa =7.5m Torr 1 Pa = 1N/m21Torr = 1mm Hg1mm Hg = 101,325/760 N/m2 (1大气压 = 101,325 N/m2)维护部分1.1、 机械真空泵的维护和保养：（1）泵及其四周环境应经常保持清洁。（2）泵在运转过程中应保持油箱内油量不得低于油标中心。（3）不同种类和牌号的真空泵油不可混合使用。（4）泵在使用中温升不能超过 70。（5）新泵在使用 100 h 左右应换 12 次油，待
5、换下的油内不再发现含黑色金属粉末后，可加长换油期限。根据说明书规定 和使用实际情况来确定换油期限。（6）新泵和修理后的泵应现作运转试验 46 h，检查泵是否符合使用要求。（7）泵使用较长时间以后（23 年不等），极限真空度下降，应进行一次检修。同时也应对系统、管道、阀门和电动机等加以清洗、检修。（8）泵在使用中，因系统损坏等特殊事故，或进气口突然暴露大气时，应尽快停泵，并切断与系统连接的真空管（关低真空阀或夹真空夹），防止喷油，污染工作场地。（9）泵上所有机件，非绝对必要，切勿自行拆卸。（10）泵不用时，应用橡皮塞（帽）把进气口塞好，以免赃物和硬质东西落入泵内。（11）经常注意真空技术发展动向
6、，尽量及早地引入新技术、新材料（如新泵油等），以改进原有系统的性能。以上数点，可按具体情况，订出相应操作规程，严格施行。1.2、 整套设备的日常维护： （1）操作人员要熟悉各种仪表、泵，设备的各部分。阅读并理解各种说明书。（2）冷却水水压应保持 0.10.2 Mpa 之间，出水温度45。（3）压缩空气压力在 0.40.5 Mpa 之间。（4）每炉开机前，要检查保护气的气瓶容量，以免气体充不足，更换气瓶。（5）开机后如有异常情况，应立即排除或停机查找原因。（6）经常检查各部分的回水量，工作时应保证各部分有充足的冷却水。（7）设备停止使用时，应将炉内气体抽空，长时间不用，要充入保护性气体，并把设备
7、水冷套内的循环水放掉，并用气压冲洗。（8）机械泵、罗茨泵应定期换油加油，罗茨泵的油杯中要保持一直有油。换油时一定要把废油放干净。（9）扩散泵换油时，内部如有氧化，要把扩散泵内部的氧化层处理干净，然后再换上新油。（10）充入的保护性气体，纯度不应小于 99.99%。（11）本设备不允许使用易燃易爆和具有腐蚀性气体作为保护气氛。（12）设备表面及仪表表面要保持清洁，擦拭炉体内壁不允许有带有水份及沾有非真空类用油的抹布擦拭。（13）气动系统的气动三连件上的油水分离器要经常放水，空压机也需经常排水，油雾器内应注入真空扩散泵油。（14）设备的整机电压要保证在 350420 V 范围内。三相要平衡。（15
8、）规管、电接点压力表、热偶等处要经常涂上扩散泵油，使之与座之间形成一层油膜，防止漏气。以上各部分及法兰连接处不允许长期使用真空封泥密封。（16）各部分的螺栓定期检查，如发现松动，及时拧紧。（17）设备工作时，注意观察各仪表的显示情况，及各泵的声音，以便及时发现异常，找出问题。（18）设备的使用环境，在相对湿度 85%以下，温度在 1040。在拆修设备时，各部分不许用重锤敲击，密封面、密封槽不许划伤。（19）设备在工作时，操作人员不得长时间离岗。（20）起靶时禁止触摸靶，防止高压电击（600-800V）。维修部分2.1 真空设备维修的要点： 维修真空设备的要点是判断故障。往往是真空抽不上去，原因
9、可能有几个，一定要搞清楚是什么原因，也许真空机组的抽气能力不够，也可能是漏率偏高，又或者两种可能都有。这时，应该耐心观察和记录，从中找出故障。比如，抽空时间相同，而真空度偏低，这时候关闭主阀，如真空计指针很快下降，多数情况是真空室漏了，这时候应先查出漏点。如真空计指针下降很慢，多数情况是真空机组抽气能力不够，这时可将重点放到查找真空泵及阀门的问题上来，看是哪里出现了泄漏，或是扩散泵油污染了，氧化了；或是前级管路密封不好，泵油不足；或是泵油乳化，轴封漏油等故障。一、检测漏率： 用户最头疼的问题就是检测漏率。漏分内漏和外漏，外漏比较好检测，内漏则难办些。较大的漏点可以用火焰法，利用气流能使火焰偏离
10、的原理，先抽上真空，比如用蜡烛或打火机在可疑点附近逐步查寻，会发现火苗向漏点偏移，则可找到漏点。 （1） 小漏和微漏的查找： 小漏和微漏就比较难查了，大家常用的方法是利用在高真空状态下电离管对某些气体反应敏感来检漏，比如丙酮或乙醇，用医用注射器向可疑的地方喷射丙酮或乙醇，喷到漏点时，电离计的指针会有明显摆动。用这种方法检漏一定要有耐心，一定要等到电离计的示值稳定了也就是真空机组的抽气能力和漏率平衡了，然后再喷射。最好是反复几次，确认漏点。（2） 内漏和外漏的查找： 内漏多发生在有水冷套的设备上，查外漏没有发现疑点，但是却有以下现象：机械泵的抽速明显偏低、真空计示值低、机械泵油很快乳化、真空室内
11、的铁基零部件明显锈蚀。具备以上条件基本可以确定有内漏。例：有一台 25中频炉，配有 2X70 旋片泵和两台 ZJ150 罗茨泵加到一起抽也只抽到 10 Pa，ZJ150 泵的作用显现不出来，没发现有外漏，却具备了机械泵油很快乳化，真空室内铁基件明显锈蚀的条件，解体设备清理干净后用通冷却水的方法查出是炉盖漏水，剩下就是查出漏点。先把内壁清理干净，再通冷却水，看有无湿润点，湿润处就是漏点。 二、故障点的处理： 找出故障点就可以因地制宜地进行处理了，简单的办法就是换件，小到胶圈，螺栓；大到阀门，真空泵，只要手头上有的都可以换。对于需要焊接的部位应按要求来进行，焊接后还需确认是否达到了要求。三、维修时
12、要注意的环节： 维修应注意几个环节。即拆卸、清洁、检验及装配。 真空设备无论大小都属于精密机械设备，这点很重要。拆卸应遵循轻拿轻放的原则，不能蛮干，一定不能用大锤去敲。 清洗零件时要干净，彻底，以便于发现问题和查出隐患。真空泵类产品与一般机械产品有较大区别，一般机械产品多倒楞倒角，而真空泵的楞角分明，很易伤手应多加小心，切记。千万别把楞角倒去。 检验是个细致活，每个细节都不要落掉，任何细微的地方都可能是问题所在，所以不能存在侥幸心理。 不论是用汽油还是其他溶剂清洗的真空泵件，一定要等到汽油或溶剂彻底挥发了才能进行装配。真空泵油若与其他的油或溶剂或水混合会破坏其性能，影响真空泵的性能指标。胶圈要
13、擦干净，仔细检查有无缺陷和裂纹，尺寸是否正确，尺寸不对将影响密封。凡是有加热位置的胶圈，每次拆卸清洗时必须换，比如油增压泵各个接口，装配时泵件同样需要轻拿轻放；紧螺丝时用力要均，要从对角紧起。动密封多用轴封，上轴封时要细心，先检查轴封本身有无缺陷，密封面是否平整，轴封簧弹性如何，在轴封内侧可薄薄地涂上一层真空脂，上轴封时用力要均，骨架轴封不要压偏了，偏了就会漏油、漏气，轴封簧别挤进去，没了轴封簧轴封就失效了。注意轴封与轴的同心度，有的泵是用对轮连接的，对轮的同轴性要求很严格，装配时要从轴的四面去量，保证平行一致。罗茨泵的对齿轮调整的关键是两个 8 型齿轮不相碰。 扩散泵的内壁和喷射塔清洗干净后
14、最好用电力纺擦干。由于国内生产的扩散泵主要靠电炉丝的长短来控制泵油的温度，扩散泵油的注入量就需要考虑当地电网的实际情况来酌量增减。泵的口径大小不一样注油量也有差别，电网的电压低油可以减少 2 mm，只要是干净的钢板尺或铁丝都可以用来测量。由于制造和使用上的差别，扩散泵注油量仅供参考。 维修切记不可操之过急，故障没搞清楚就想当然的开始动手拆卸，旧病未除又添新病，把简单的问题复杂化了。 2.2、几种情况下处理方式： 2.2.1 应急处理 （1） 高温时断水、断电. 真空设备最怕的就是高温时断水、断电。因此用户最好在设备安装时建有备用水箱或连有自来水管。 设备在高温时断水、断电，此时，泵、阀门均应处
15、于关闭状态，操作人员应马上接通备用水或自来水，对设备进行水冷，如不能很快来电，还应打开充放气系统的手动充气阀，对设备进行充气保护，充气压力为 0.02 MPa 左右。然后，把控制柜上的所有按钮关至“关” 的位置。同时用湿毛巾搭在电极引出接口处，定期更换，以免电极接口过热，造成密封圈损坏。 （2） 更换充气气瓶. 设备所用充气气瓶需更换时，拆掉稳压阀，换上一瓶新气，一定要注意安装时不许漏气。在换上新气瓶后，在工件没加热前，应在抽空过程中对炉内充气，以便在换气瓶过程中造成的管路内存有的大气抽出，使充气管路保持清洁。 （3） 正常工作时，发现设备突然漏气，如马上能找到泄露点，须用真空封泥把泄露点封住
16、，待工作完毕后，再做处理。如不能确定泄露处，则应立即停止工作，然后检修。 （4） 设备工作一段时间，一般 50 到 70 炉次，需清理打扫，把粉尘清出炉外，然后空炉工作一次。工作的方式是先抽空为真空度高于 10-2 Pa 时加热，加热温度一般高于正常使用温度的 20。在最高炉温时保温一个小时以上，然后自然冷却。这样使设备内部空间保持清洁。 应急使用条件下设备出故障常规的维修可以按部就班地去做，应急条件下设备出了故障，生产任务又急不可待，这种情况下，只要判断故障准确，采用手头上现有的材料，真空封泥、真空封蜡、704 硅胶、真空腔板等一切可用的材料。只要与在制品不发生冲突，就可以进行修理。有一台外
17、地产的新镀镜机，正常工作月余，停机一天真空室门自己打开了，用户急于恢复生产，自行拆检忙了两天，没有解决问题。经我们检查发现是真空室门有缺陷，用真空封泥堵住缺陷，使用户尽快地恢复了生产。有一台中频炉，低真空 l 时工作正常，在 6 Pa 时就放电，经检查发现是尖端放电造成的，根本解决问题的办法是大修，需时一周。根据用户急于使用的要求，用 704 硅胶封闭了 l 放电的尖端，第二天就能正常生产。有一台真空设备，供热密封采用刀口法兰，用户不慎使无氧铜垫出现了“双眼皮”，造成漏气。该密封处的温度低于 l100，用户急用，用焊锡将无氧铜垫焊平，再用乙醇将松香清洗干净，解决了该处的密封问题。应急的原则是在
18、不损坏设备和不影响在制品的条件2.2.2 机械泵的常见故障及维修： 一、旋片真空泵的使用1、使用前，应仔细新闻记者产品使用说明书，开箱后应检查装运质量。收好备品备件和技术文件，拆除排气品防护件。按要求安装，接线，试转向。水泠泵接水。2、为防止因返油与反转而喷油，应先开启泵口，按规定转向把泵内存油用手盘到油箱中。同时查看油位，应在油标中心以上，但不要满油标，多了要放出。3、判断转向的辅助方法。把护套倒放在泵口上，如开泵后被吸住，是正向，被吹落，是反向。声音正常是正向，声音异常是反向。4、如在泵口配装带充气电磁阀，一般应横装，并与泵同时动作。5、相对湿度较高或被抽气体中含水汽等可凝性蒸汽时，应使用
19、气镇阀。6、按说明书推荐选用真空泵油。注意酯类真空泵油不可与矿物油型真空泵油和其他油类混用，必须严格清洗后才能换入酯类真空泵油。7、检查泵的极限压力以压缩式水银真空计为准。全压力计应注意做好计与规管的配对校准和备用比对规管。建议在规管与被测泵之间装一球阀。不测时关阀，可延长规管使用时间。二、旋片真空泵的维修1、首先要了解泵的类型、特点、现在状况。了解使用要求，确定修理目标。在进行维修之前，准备好检测手段。2、判断故障，确诊故障。判断准，可省事。确诊要验证。3、排除故障，先简后繁，先易后难。无须拆卸的不拆。以减少由于缺少专用工具和操作不当引起新的损伤，减少位置变化和跑合运转时间。一般的说，拼接式
20、转子是不可拆卸的，否则形位公差就不保，转子就报废了。4、有毒有害，有腐蚀性的泵，应请用户先行清洗，关告知必要的防护措施，以保障维修人员的健康。5、故障分类：建议把故障分为运转故障和性能故障。运转故障可包括泵不转，泵温太高，漏油，漏水，最大功率超标等。性能故障可包括极限压力、极限全压力、抽气效率、噪声、喷油，气镇性能等不达标或不能满足要求。三、故障判断与诊断例举1、泵不转。情况不明不能先开泵，以免加重故障。用手能盘动和不能盘动。A、泵能盘动而不转。原因可以是联轴器故障；皮带打滑；电机接线有误；电机损坏；电源没电等。B、不能盘动或盘起来很重的，原因可以是因为起动泵温太低，泵油粘度太高；设计制造原因
21、的停泵返油太多。油位太高引起的停泵返油太多（加油太多，或有水汽在泵中凝结，或在排气管中凝结的水流回泵中）；有异物在泵内（进气管中的焊渣、氧化物；旋片弹簧等泵零件的碎屑）；旋片变形卡住；发生了咬合（铜套、转子、中壁、泵盖、定子、轴承）。2、泵温太高。指低级排气阀附近测得的最高油温超过使用说明书规定值。由于泵温升高会使泵油粘度大幅下降，并使泵油的饱和蒸汽压升高，使泵的极限压力升高和抽气效率下降；使橡胶件容易老化；热膨胀使运转的可靠性。泵温太高的原因可以是泵环境温度太高，进气温度太高，进气冷却装置失效，泵长期连续运转入 中压力太高；水冷泵冷却水量不足，循环水设计效果不佳；温控水量调节阀失效等。3、漏
22、油。可以发生在轴封，油箱与泵零部件的密封面，放油塞、油标、油孔闷头、定子部件与支座的通孔连接处，气镇阀（例如 2X-8）等部位。可由密封件老化，安装不当，损坏失效，表面不平整、有杂质、粗糙和铸件疏松等引起。如果停泵后返油，油会进入气镇阀，不关气镇阀可能会漏油。自制橡胶垫时，一定要用耐油橡胶，要按照原设计形状，密封面太大时压不紧会漏油。4、漏水。可以发生在水管头，水套闷盖平面，放水孔螺塞，放水阀等处，水套钻穿，铸件缺陷，冻裂，也可能导致漏水。5、最大功率超标。可由长期连续工作入口压力太高、排气压力太高、杂物进入发生咬合、泵温太高、旋片等配合间隙太小、电压太高、泵液返入泵内太多等引起，会使电机损坏
23、。应尽量避免在最大功率附近长期连续运转。如果表面有沉积物，要定期拆开清除。6、极限压力不过标。可由外漏、内漏、油孔堵塞、泵油质量不良或污染变质、有水汽等到可凝性物质、仪器仪表失真、泵运转不正常等引起。外漏较多时、排气口可看白色蒸汽。油标处有较多气泡，手在排气口上感到排气压力。低级排气阀处油面有较多气泡。功率会有所增加。这时，首先应检查气镇阀是 否已关好。由于新泵出厂每台都在泵口测极限压力，所以如有外漏现象，应对泵口及管道、阀门、容器逐一检查。外轴封失效、油杯无油、油孔闷头漏气也可造成外 漏。内漏可由泵内的运动间隙、排气阀等平面、排气阀的密封面、内轴封、泵盖平面、进气管、气镇阀密封件等引起磨损、
24、腐蚀、咬合会使运转间隙加大。油孔阻塞 时，打开加油孔听，泵的噪声会较轻，在油箱密封良好的情况下，如果手在排气口上有被吸的感觉，排气阀可能失效。如果泵油清洁，长期存放未用，可开气镇阀净化泵内水汽。若无效，要检查仪表。若泵油发黄发白已乳化，可全开气镇，调大气镇量净化运转，必要时可在泵口放入适量气体运转，可加快净化过程。若抽入其他挥发性气体或液体，要及时换油，必要时请洗油箱。有些泵，在级间气道里会沉积泵液，为取得好的换油效果，要设法 把沉积泵液排出。极限压力是用座式压缩式水银真空计测量的。用经校准的热偶真空计等全压力计测量时，测得值会增加。注意热偶真空计的规管要配对校准。建议备用一只同时校准的规管，
25、以备怀疑规管污染失真时进行对比。极限压力升高会使高真空时段的抽气效率下降，也会使极限全压力升高。可以参照上述介绍来判断、检查、处理抽气效率下降和极限全压力升高的故障。7、噪声。泵的结构设计，电机与泵轴承的噪声，旋片等运动件是否滑畅、进油量太多、风扇、传动件产生的噪声、进气量大，开气镇运转、挡油板等泵内零件松动，安装不平等引起振动，都会影响泵的噪声。8、喷油。防止喷油用的油盒回油孔的大小、位置、密封状况，挡油板的设计、安装，排气口部分的减雾器、挡油帽、油气分离器，油位的高低，进油量的大小，都 会影响泵的喷油，泵口敞开油大气时，直联泵排气口的气流速度可以高达 30M/S，吹开油面时，泵内的循环油和
26、气流带出的油就将考验防止喷油的各项措施。四、其他，有些泵有油泵，有油分离器，有油路上的单向阀，有消雾器，有入口过滤器（防油蒸汽返流用），有入口灰尘过滤器等部件或附件，也要进行检查。油泵 失效将使泵的润滑和密封失效，消雾器失效，有可能使排气压力升高，功率加大，损坏电机，入口过滤失效可使进气阻力增大，抽速下降，抽气效率下降。五、清洗。不宜浸洗，以免洗液进入拼接转子内部，不易排出。六、拆装。要按照使用说明书推荐和规定有序进行，记好位置，合理摆放，以免错装。故障现象 产生原因 消除方法 1进气管路及连接处漏气。 1排除漏气因素或临时用真空封泥封堵。2所抽吸气体温度过高。 2在进气管路上加装冷凝装置，降
27、低进气温度。3油量不足或油质不对。 3增添新的机械泵用的真空油。4真空油已污损。 4更换新的真空油。5油温太低。 5在严寒季节，室温太低影响油温度，等泵运转半小时后，方能进入正常情况。6排气阀片损坏漏气。 6更换新的排气阀片。7进气管路连接处橡胶垫圈损坏。 7更换新的橡胶密封垫圈。8所抽吸气体中含有可凝性蒸气。 8须用气镇装置或加装蒸汽捕集装置。1）不能达到所要求的极限真空度。9机件损坏。9使用年久，由于油封等零件磨损，不能保持原来间隙影响正常工作和真空度，须进行修理或更新。10选用真空计不对。10应按标准选用压缩式真空计以测得的分压强为准，或以电真空计测得全压强作参考。11.气镇阀开启 11
28、关闭气镇阀1有杂物或铁屑吸入泵体。 1将泵拆开检查修理，取出杂物。2吸入气体温度过高。 2进口管路上，装冷却装置。3冷却水温度过高或水量不足。 3降低冷却水温度或增加冷却水流量。4.抽气口与排气口错误连接 4.抽气管线与抽气口连接5.供油管线堵塞 5.断开泵连接，清洗并更换符合要求的油6.油蒸汽压低于指标 6.更换符合要求的泵油2）油温过高。7.缺油 7.加油1泵油、轴封损坏。 1换新的轴封。3）真空泵漏油。2油箱螺钉松动或垫片损坏。 2换新的垫片拧紧螺钉。1泵润滑不良。 1检查清理润滑系统。2三角带太松或太紧。 2调整三角带的紧度。4）泵运转不正常。3泵体内有污物或磨损零件碎粒。 3将泵拆开
29、检查排除之。1.油量过多 1.减少油量2.气镇阀开启 2.关闭气镇阀5）烟尘或油雾过重3.滤油网损坏 3.更换滤油网1.抽气与排气管直径太小或管长度太长 1.更换成符合要求管线2.油被污染2.更换泵油3.主阀破损 3.更换主阀6）排气速度太低4.进气口滤网被堵塞 4.清洗滤网5.泵油不对5.更换成要求泵油6.真空系统泄漏 6.修理泄漏处7.泵指标低于系统要求 7.更换成满足要求泵2.2.3 罗茨泵的常见故障： 罗茨泵是一种旋转式变容真空泵。其极限真空度可达 510-2 Pa，又称机械增加泵。其工作原理是通过二个“8” 字形的转子旋转，通过容积的改变来实现抽气和排气。其工作原理与罗茨鼓风机相似。
30、 维修保养： 应经常保持泵房环境清洁干燥。 应经常注意各部分润滑油的状况，如发现不足时，应及时补充。如发现不清洁时，应及时更换，并注意螺塞重新旋进去时应保证密封。泵工作压差应控制在旁通阀允许的压差范围内，否则易烧坏电机。 在拆修时各部件不能用重锤敲打。 拆下的零件避免碰伤、擦毛。特别要注意密封面的平整光洁，否则会引起再装配后漏气现象，泵不能恢复原有性能。 拆下的零件用汽油、四氯化碳或乙醚清洗，干燥后才能装配。 装配时要注意转子两端与左右侧盖的间隙，转子与转子，转子与泵体的间隙按规定要求调整。 泵体左右侧盖之间之结合面均采用 107 树脂（即室温硫化硅橡胶）密封。 装配前必须注意螺旋套方向，主动轴上靠近电机一侧为左旋，齿轮箱一侧为右旋，从动轴上则相反。 故障 故障原因 采取措施被抽容器或连接管路漏气 消除被抽容器或连接管路漏气本泵油封损坏漏气（油杯中的油漏进泵内） 更换油封真空度达不到要求本泵各部螺丝松动 扳紧松动的螺丝
