真空挤压成形机使用时应注意的问题

摘 要 本文从真空挤压成形机的操作使用、真空泵及其真空管路、真空室的密封性能及维修保养方面论述了真空挤压成形机使用时应注意的问题，并归纳出真空挤压成形机的常见故障及其排除方法。

关键词 操作使用，真空泵，维修保养，故障排除

1前 言

真空挤压成形机是劈离砖(又叫劈开砖或劈裂砖)、陶瓷柱塞、电瓷绝缘子、陶瓷辊棒、蜂窝陶瓷、空心砖、中空棚板及窑具等异形产品塑性挤出成形的关键设备。通常含水率18%左右的陶瓷泥料加入真空挤压成形机后，经上部搅泥螺旋的破碎、搅拌和混合均匀后，通过筛板切割成细泥条进入真空室（又叫抽气室），细泥条在真空室经除气处理后再经下部挤泥螺旋及螺旋推进器进一步地搅拌、揉练、混合均匀及挤压紧密后，最后由机嘴（又叫成形模具）挤出成形为具有一定形状、尺寸、表面光洁、致密度较高（不小于0.25MPa）、机械强度较大及含水率较低（约17%左右）的陶瓷坯体。由此可见，影响真空挤压成形机产品质量的因素是多方面的，生产过程中稍有疏忽便会造成成形缺陷。这些影响因素包括陶瓷泥料的配方、含水率、颗粒级别及其级配比例等是否适宜，真空挤压成形机和挤出成形模具的结构设计是否合理，真空泵的选型是否适宜，真空室及真空管路的密封是否符合陶瓷泥料塑性挤压成形的工艺要求以及真空挤压成形机、真空泵的操作使用、维修保养工作是否规范等。本文在陶瓷泥料的配方、含水率、颗粒级别及其级配比例适宜，真空挤压成形机及其挤出成形模具的结构设计合理的条件下，详细介绍了真空挤压成形机使用时应注意的问题。

2操作使用

使用真空挤压成形机时，应严格遵守真空挤压成形机的操作规程，具体做到以下各点：

（1） 应仔细检查真空挤压成形机和真空泵的完好情况并按其产品使用说明书的要求对真空挤压成形机的减速器、真空泵及各润滑点添加适宜的润滑油或润滑脂；

（2） 正常开机时，应首先接通真空泵用冷却水，然后再起动真空泵驱动电机，最后起动真空挤压成形机驱动电机，停机时，其顺序则刚好相反；

（3） 陶瓷泥料的含水率应均匀一致，通常含水18%左右。加料速度应均匀且加料量不宜过多，应时刻注意观察真空表的数值是否在规定的范围内；

（4） 应经常对所挤出的坯体致密度、机械强度（包括切片质量）进行严格的检查，确保坯体中无混杂气体、裂缝和夹层等缺陷，并及时调整陶瓷泥料的含水率等；

（5） 应经常检查轴承、减速箱、真空泵、输泥筒及成形模具的温升情况，如有异常，应立即停“车”检查，待故障排除后再开“车”，绝不能带“病”工作；

（6） 停机前，应首先停止加料，待机内陶瓷泥料完全挤出（挤泥螺旋轴继续旋转时，陶瓷坯体无轴向移动）后，再停止真空挤压成形机驱动电机，最后停止真空泵驱动电机。并用洁净的塑料布密封好加料口及机嘴出料口，以防泥料脱水变硬，影响真空挤压成形机的再次起动。若长时间停机时，应将机内的陶瓷泥料清除干净，否则泥料干固后，真空挤压成形机不能起动；

（7） 挤压成形机初次使用时，应空“车”正常运转1～2h后，再投入陶瓷泥料运行1～2h，若无异常才能投入生产运行。加入陶瓷泥料后，应待挤出陶瓷坯体后，再起动真空泵，且只有在真空表达到规定的真空度数值时，才能挤出合格的陶瓷坯体。而刚开机时挤出的陶瓷泥坯因未经真空脱气处理或真空脱气处理不完善，应重新投入真空挤压成形机，经再次处理后才能获得合格的陶瓷坯体。

3选用适宜的真空泵及其真空管路

真空泵及其真空管路是真空挤压成形机的重要组成部分。主要包括真空泵、安装于真空泵进气管路的空气过滤器（如气、油、水分离器）、安装于真空泵排气口的消声器及真空表等真空管路。实践生产经验表明，选用适宜的真空泵及真空管路有利于真空挤压成形机的工作，易于获得高质量的陶瓷坯体。

3.1 真空泵

3.1.1 抽气量的选用

目前，工农业生产中广泛应用的真空泵主要有水环式真空泵、喷射式真空泵、滑阀式真空泵和旋片式真空泵等。旋片式真空泵具有体积小、结构紧凑、占地面积小、工作平稳、噪声小、功率消耗低、耗油少、单位功率抽气量较大及真空度较高等优点，易于排除陶瓷泥料中所混杂的气体，以便获得含水量较低（约17%左右）、致密度较高（不少于0.25MPa）、机械强度较大及表面光洁的陶瓷坯体。因此，目前国内外陶瓷泥料的塑性挤压成形生产几乎都是采用旋片式真空泵排除陶瓷泥料中所混杂的气体。

理论上真空泵的抽气量可按下式计算：

W＝KPV/760

式中：

W——真空泵的抽气量，m³/h

V——单位时间内陶瓷泥料带入真空室的气体量，m³/h

P——所需的真空度，毫米汞柱

K——工况系数(常取1.1～1.2)

由于单位时间内，陶瓷泥料带入真空室的气体量不仅与陶瓷泥料的加料量及其加料的均匀性有关，还与陶瓷泥料的配方、含水率、颗粒级别及其级配比例等有关，所以上式中的V是一个很难确定的参数。因此实践生产中选用真空泵的抽气量通常按下面的经验公式计算:

W=CV₀

式中：

C——经验系数，常取10～20（真空挤压成形机的产量大时，取小值；真空挤压成形机的产量小时，取大值）

V0——真空挤压成形机单位时间内所处理的松散陶瓷泥料量，可近似地认为是其产量的1.2倍

W——真空泵的抽气量，m³/h

总之，目前与国内外陶瓷泥料塑性真空挤压成形机配套使用的旋片式真空泵的功率消耗较小(通常不大于4kW)，并且在真空泵功率一定的条件下，若真空泵抽取的气体量越小，那么真空挤压成形机所获得的真空度就越高；反之， 若真空泵抽取的气体量越大， 那么真空挤压成形机所获得的真空度就越低。同时考虑到真空室（又叫抽气室）及其真空管路系统等不可避免地存在泄漏等原因，为确保产品质量，生产中通常选用抽气量和功率消耗稍微偏大的真空泵。

3.1.2 操作使用

为使真空挤压成形机获得较高的真空度，除了确保真空系统密封良好不漏气外，在一定范围内，其真空度还取决于真空泵和真空挤压成形机的操作使用是否规范，最重要的是应确保真空泵能连续运转，其关键在于做好真空泵的冷却降温工作。因为欲使真空挤压成形机获得较高的真空度，流经真空泵的气体量势必减少，而真空泵泵腔内产生的大量热量必须由泵体吸收和散发到外界大气中去，若不采取冷却降温措施或冷却降温措施不当就会造成真空泵泵体温度的急剧升高而被迫停转。因此，为确保真空挤压成形机获得较高的真空度，工作时应遵循 2（2）中所述的开机、停机顺序。

3.1.3 维修保养工作

陶瓷泥料进入真空室后，除抽出了混杂在陶瓷泥料中的空气外，还有少量微细颗粒的陶瓷泥料和水分，因而必须在真空泵的进气管前端安装空气滤清器，促使空气与水分和陶瓷泥料彻底分离，以净化进入真空泵的气体。否则，水分进入真空泵泵腔后，由于液体的不可压缩性，将导致真空泵的严重损坏；同样陶瓷泥料微细颗粒进入真空泵泵腔后，在泵腔润滑油的作用下，陶瓷泥料微细颗粒形成类似于研磨金属加工面的“研磨剂”，加速了真空泵的磨损，从而严重影响真空泵的使用寿命。所以必须定期检查和清洗真空泵进气管前端的空气滤清器的完好情况，发现损坏后应及时更换；同时还必须定期检查真空挤压成形机减速器和真空泵用润滑油的质量是否符合要求以及是否添加到规定的刻度。值得注意的是，向真空挤压成形机减速器和真空泵添加润滑油时，应检验合格并经过滤后，才能加入到真空挤压成形机减速器和真空泵中去，只有这样，才能确保真空挤压成形机获得较高的真空度。

3.2 真空管路

通常真空管路越长，其沿程阻力和局部阻力就越大，因此真空挤压成形机所获得的真空度就不高。应尽可能地缩短真空管路的长度，最好是将真空泵就近安装在真空挤压成形机的旁边或安装在真空挤压成形机内(仅限于小型真空泵)，以不影响真空泵和真空挤压成形机的操作使用和维修为原则，按真空泵的规定选用真空管路的管径，尽量少用或不用弯曲管路、弯头及三通等。同时还应采用密封可靠、连接方便的管接头。只有这样，才能确保真空挤压成形机获得较高的真空度。

4真空室或抽气室的密封性能

真空室（又叫抽气室）是陶瓷泥料经筛板切割成细泥条进行脱气处理的工作场所。显然真空室密封性能的好坏直接影响到真空挤压成形机所获得的真空度的高低。真空室的密封可大致区分为动密封及静密封两种。

4.1 动密封

真空室的动密封是指挤泥轴用轴承的密封性能。生产实践表明，挤泥轴用轴承处的漏气是造成真空挤压成形机真空度降低的主要原因。这是因为工作时，挤泥轴始终处于旋转状态，挤泥轴上的挤泥螺旋及螺旋推进器迫使陶瓷泥料挤出成形为陶瓷坯体，挤泥轴将承受一个向后的作用力（即挤压成形力的反作用力），并通过轴承及轴承座传递到真空室上。由于加工制造、装配及挤泥轴的悬臂结构等因素，易导致挤泥螺旋及螺旋推进器与挤泥轴的同轴度误差较大，工作时将迫使挤泥轴表面产生较大的挠曲变形，使包裹在挤泥轴轴颈表面上的密封件与挤泥轴轴颈表面形成间隙而漏气。因此应及时检查和调整挤泥轴用轴承的密封性能，使之具有良好的密封性能或更换已失效的密封件。只有这样才能确保真空室获得较高的真空度。

4.2 静密封

真空室的静密封是指真空室与观察视镜、事故处理门、真空管路系统及上部陶瓷泥料输送系统之间的密封。因维修等原因拆卸静密封表面后，应清洗干净各密封耦合表面，并衬以弹性较好的丁腈橡胶垫或真空橡胶垫，然后再将连接螺栓拧紧。这样才能确保真空室各连接处获得良好的密封性能，有利于真空室获得较高的真空度。

值得注意的是，一方面，不宜使用橡胶石棉板（俗称红纸板）作为真空室各连接处的密封垫，这是因为橡胶石棉板的弹性差，同时拆卸时易损坏并粘附在密封表面上，从而增加密封表面的清洗工作量；另一方面，维修时拆卸下来的橡胶密封垫或环状的丁腈橡胶密封圈不论是否破损，通常应立即更换。如果没有备件须重复使用时，应仔细检查其有无破损，并在确认没有破损的前提下，经清洗干净晾干，并在密封垫的两接触表面或环状丁腈橡胶密封圈的表面上涂覆洁净的锂钠基润滑脂后，才能组装于密封接触表面上。只有这样才能确保真空室各连接处获得良好的密封性能，有利于真空室获得较高的真空度。

5维修保养

真空挤压成形机用减速器及各轴承的连续运转，必将导致润滑油或润滑脂工作温度的升高，润滑油或润滑脂工作温度的多次反复变化，必将导致润滑油或润滑脂的蒸发、氧化变质从而降低甚至丧失润滑作用，导致两相对运动耦合面形成半干摩擦或干摩擦状态，一方面增加相对运动耦合面的摩擦阻力，增加真空挤压成形机的功率消耗，浪费能源；另一方面，将导致相对运动耦合面的过早磨损，缩短真空挤压成形机的使用寿命。因此应及时观察和检测真空挤压成形机用减速器及各轴承润滑点的工作温度，及时添加适量的润滑油或润滑脂。发现情况异常时(如减速器噪声突然增大、振动突然加剧、减速机及各轴承温度突然升高)，应立即“停车”，排除故障后才能重新“开车”，绝不能带“病”工作。

由于搅泥螺旋、挤泥螺旋、螺旋推进器及输泥筒（又叫机壳）长期与含有瘠性原料（主要是石英或方石英等硬质点颗粒）的陶瓷泥料接触，极易磨损而影响真空挤压成形机的工作性能。若真空挤压成形机的产量急剧下降而挤出的陶瓷坯体的温度又急剧升高，那么应及时检查搅泥螺旋、挤泥螺旋、螺旋推进器及输泥筒的工作表面的磨损量，及时补焊磨损处并打磨抛光或更换搅泥螺旋、挤泥螺旋、螺旋推进器及输泥筒，只有这样才能确保真空挤压成形机获得较好的工作性能。

6真空挤压成形机的常见故障及排除

虽然生产实践中，真空挤压成形机使用时应注意的问题很多，具体表现为真空挤压成形机的故障多种多样，但归纳起来不外乎下表所示的几种情况。

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