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真空泵油的性能

真空泵工作原理,是用机械方法,使泵的工作室不断增大或缩小,当工作室的容积变得最小时,即与真空泵的入气管连通,于是气体就进入逐渐变大的工作室空间;当工作室的容积扩大时,即与入气管分开,使容积阀就打开,把压缩气体通过油层排出。泵腔内容积不断膨胀与压缩,完成吸气和排气过程,使容器内气体逐渐排出达到需要的真空度。真空泵运行时,随着泵腔内转子的旋转,转子上两个纵向槽中的滑片或偏心轮上的滑阀环,紧贴着定子的内壁滑动,转子、滑片与定子内壁必然依靠油品的润滑性避免摩擦副材料的擦伤,利用油品隔离大气,并带走因摩擦产生的热量。因此,真空泵油在泵体内担负着润滑、密封、和冷却的作用。由于真空泵油直接进入泵体内腔,在真空泵运行时,随着气体压强的逐渐降低,泵温的逐渐升高,油品中饱和蒸汽压高的分子组分就能蒸发到真空的空间,即影响真空泵极限压强的达到,又可向真空系统返流扩散,污染真空系统,并直接影响极限真空的获得。尤其是高速旋片式和滑片式真空泵的问世,转速由一般滑片泵的300 - 500r/min提高到1000 - 3000r/min,使泵腔内摩擦副表面的温度更高。这时,不稳定的油品可引起胶体黏附于摩擦表面,使油品受热变质,甚至产生轻微热解,生成低分子化合物污染真空系统。 真空泵油的性能要求 1)密封 具有适宜的粘度,在低温下能使真空泵迅速启动,在高温下能具有良好的密封性,在泵内具有较低的温升。不含有轻质的易挥发组分,降低使用过程中真空泵的返油率。 2)饱和蒸汽压 饱和蒸汽压是真空泵油较关键的指标之一。在恒温的密闭容器中,当汽液两相达到动态平衡时的压力称谓饱和蒸汽压。 油品的饱和蒸汽压要尽量低,在泵的最高工作温度下,仍要具有足够低的饱和蒸汽压,并要低于真空泵规定的极限压强。在60℃温度条件下至少要达到6.5×10-5 kPa(因温升每上升20℃,饱和蒸汽压大约要下跌一个数量级)。 3)极限全压力和极限分压力 极限全压力:由皮拉尼计或热偶真空计测出真空泵所有物质(气体)产生压强的总和。国外目前重视全压强的测试指标。 极限分压力:用水银压缩式真空计(麦氏计)测得的泵的极限空气分压力,双级旋片泵分压力应为≤6×10-5kPa。极限全压力与极限分压力差值要求不大于一个数量级。二者之间的差值越大,真空泵油中含有的挥发成分就越多,油品的性质就越差。 (注:极限全压力、极限分压力均采用双级优级真空泵进行试验) 4)润滑 摩擦面的磨擦磨损、表面疲劳磨损以及腐蚀磨损等,都与润滑条件有关。表现佳的真空油有利于抑制腐蚀磨损;可以有效地减轻粘着磨损和表面疲劳磨损;流体润滑剂对摩擦面具有清洗作用,也可减轻磨擦磨损。降低摩擦阻力以节约能源,减少磨损,以延长机械寿命。 5) 降温冷却 降低摩擦面的温度是润滑的一个重要作用。摩擦面运动时必须克服摩擦力而作功,消耗在克服摩擦力上的功全部转化为热量,其结果将引起摩擦面温度上升。摩擦热的大小与润滑状态有关,粘度高的热量最大,粘度低的热量最小,而边界摩擦的热量则介于两者之间。由此可见,用合适粘度的真空油不仅可以实现液体润滑,减少摩擦热的产生,而且还可以将摩擦热及时地带出泵体外。 6)清净性 摩擦副不可避免地要与周围介质接触,引起腐蚀、锈蚀而破坏。表现优良的真空油要求尽可能把摩擦面积垢清洗排除;抗腐蚀防锈并?;つΣ帘砻娌皇苡捅渲驶蛲饫辞质?。 7)氧化安定性 氧化安定性说明润滑油的抗老化性能,对工业流水线作业的真空油都有此项特殊性能要求。一切润滑油都依其化学组成和所处外界条件的不同,而具有不同程度的自动氧化倾向。真空泵油在有空气(或氧气)及金属催化剂的存在下,在一定温度下的氧化时间里,会出现油品的酸值、粘度变化及生成沉淀物的情况?;崴媸褂霉潭⑸趸饔?,因而逐渐生成一些醛、酮、酸类和胶质、沥青质等物质,氧化安定性则是抑制上述不利于油品使用的物质生成的性能。 8)耐热安定性 表示油品的耐高温能力,也就是润滑油对热分解的抵抗能力,即热分解温度。一些苛刻的真空使用环境都会对真空油品提出热安定性的要求。 天然矿物油均有其不可避免的缺陷,耐热性能要比合成油差,泵油的成份随热氧化分解极易劣化,极限压力稳定性差,抽速也随使用时间下降。一般纯矿物油氧化试验法D943为几百小时左右,而合成油的D943可延长到3000小时以上??杉涫褂檬倜玫窖映?。 9)抗乳化性 真空泵在运转过程中,系统内的水分与冷气体会排入泵油中, 如果真空泵油的抗乳化性不好,它将与混入的水形成乳化液,使水不易从循环油箱的底部放出,从而可能造成真空度下降和润滑不良。 因此抗乳化性是工业润滑油的一项很重要的理化性能。尤其在医药、食品、陶瓷等工业使用真空干燥过程中,泵油的抗乳化性能更至关重要??谷榛院玫谋糜陀退掷肽芰η?,水蒸汽和冷凝气体通过开启气镇阀,会排出部分水蒸汽。另外,低粘度泵油的抗乳化能力比高粘度泵油要好。 10)抗泡性 真空泵在运转过程中,由于有空气存在,?;岵菽?,尤其是当油品中含有具有表面活性的添加剂时,则更容易产生泡沫,而且泡沫还不易消失。润滑油使用中产生泡沫会使油膜破坏,不仅使摩擦面发生烧结或增加磨损,并促进润滑油氧化变质。运转中的真空系统内气体会通过密封的真空泵油层不断排出,排出的气体会在油层表面产生大量的气泡,并从泵的排气孔中溢出,造成油品损失和设备污染。加防抗泡剂的泵油,在抗泡效果上有明显提高。