滑阀真空泵节能技术的研究分析

滑阀真空泵是现代工业中使用广泛、实用的一种真空泵。随着能源需求的不断增长，产品的节能、高效问题显得尤为重要。而现代意义上的节能并不是单纯的减少能源使用，从而降低生产效率和生活品质，而应是提高能效，降低能源消耗。

因此，就滑阀真空泵而言，我们从小处着眼、细微入手，对滑阀真空泵在配置、能源损耗等环节上节能技术的可能性进行了实际探索和试验研究，使滑阀真空泵产品更加高效节能。

01机械磨擦损耗

磨擦损耗在机械真空泵的能耗中占有相当大的比例，尤其在低压时，泵的功耗几乎都损耗在磨擦功上，根据相关资料介绍和试验验证，滑阀泵中磨擦损耗约占最大功耗的（25～30）%。主要包括导轨与滑阀、导轨与泵体（小缸）、滑阀与偏心轮之间的磨擦损耗以及滑阀与泵体之间的磨擦损耗和撞击 （一种磨擦现象的特殊表现形式）。

它与二个磨擦的零件之间的间隙以及润滑条件有关，其中滑阀与偏心轮之间，如有必要可以设置类似于滚珠（柱）轴承的结构，以减少磨擦损耗。

滑阀与泵体之间更需要严格控制（滑阀与偏心轮之间）相关的、必要的配合间隙，以减少磨擦与撞击。分体导轨这种型式尽可能不要采用，因为它会产生不必要的撞击和噪声（2～3）dB。

02液体磨擦损耗

滑阀泵的进油通常都是自吸进油，对于经常需要反复从大气抽气的系统或者空间模拟试验系统，由于各方面阻力，入口压力在达到一定程度后（经试验验证为 7.2×104Pa）泵腔中就进不了油，为此需要设置油泵。

泵油既参与了磨擦、又减少了磨擦，还参与了压缩。因而泵的进油量直接影响到功率消耗，这一点在有进油泵的泵上更显突出，过多的进油量使真空泵部分变成了油泵，增加了功耗，噪声也明显增加。据试验和测算，150L/s 泵的油泵流量约为 0.1L/s，以此类推，在其它泵上也都应用得很好。

需要指出的是，在一般情况下采用旋涡（油）泵供油即可，它结构简单，叶轮可模压成型，耐用可靠。但如使用在蒸汽处理系统（滑阀水环机组）的滑阀泵上，此时向油泵供油的滑阀泵油箱是在真空（被水环泵所抽）状态下的，旋涡油泵的吸入真空度只有 2×104Pa，不足以从油箱吸油；内啮合的摆线泵吸入真空度也不足，只有外啮合的齿轮泵达到了 3.3×104Pa，才能正常工作，向滑阀泵内供油。

泵油的粘度是随温度而变化的，克服油磨擦所需的功耗亦随着变化，因此通常情况下，泵温还是高一些为好，它不但可降低功耗、减少冷却水的消耗，更有利于可凝性气体的排放。图1数据说明了功耗与泵温变化之间的关系。

需要注意的是，一般的泵油在 82℃以上就要发生裂变，因此如长期运行在 82℃以上，甚至90℃、100℃的泵油中，必须添加抗氧化剂或直接使用高温泵油。

03启动力矩

（1）减少运动零部件的质量，主要是皮带轮、平衡轮、滑阀及偏心轮的质量。滑阀在保证导向的基础上，可以减短滑阀杆的长度，吸气侧面尽量挖空。

至于偏心轮，是运转部件中最笨重的、最主要的部件，目前均采用铸铁结构，如采用钢板焊接薄壁结构，质量可减少一半左右，再将泵轴也组焊在一起，形成整体偏心轮组件，可显著降低启动力矩。

（2）采用液力传动，此时电动机直接驱动的是偶合器的泵轮，它的转动惯量小，在启动瞬间近似于空载启动，启动电流低，启动大电流持续时间短，对电网的冲击小。通常启动电流为额定电流的 6.5 倍，采用液力传动后可降低到 2.5 倍。

此外液力偶合器的输入特性曲线通过电动机的最大力矩点，使电动机得以用最大力矩启动滑阀泵，启动能力大大提高。

液力偶合器是柔性传动，启动过程平稳柔和，减缓启动冲击和振动。液力偶合器还具有过载保护功能，可保证电动机在规定的功率范围内正常工作。即使发生意外，堵转发热、易熔塞熔化，导致偶合器的工作液喷出，也仅造成泵轮空转，从而保护了电动机，避免过载。

（2）皮带拉力要适当，过紧的拉力将严重阻碍启动。

（3）过低的环境温度不利于泵的启动。我国幅员辽阔，南北东西温差很大，尤其是北部和西北部，冬天温度极低，油的粘度非常高，泵的启动异常困难，要消费很大的功耗，故一定要保障泵运行的温度环境。图 2 不同温度下的启动功率试验数据可以说明这个问题。

我们曾遇到过一个北方的用户，反映 H-150泵无法启动，一了解原来他们将泵安装在室外，当时气温已到了 -16℃，真空泵油的倾点一般是-12℃，此时油都已经非常粘稠，泵当然无法启动了。一般情况下，如气温偏低，可以打开泵进气口、直通大气，就可顺利启动了。