真空泵油的性能

    真空泵工作原理，是用機械方法，使泵的工作室不斷增大或縮小，當工作室的容積變得時，即與真空泵的入氣管連通，于是氣體就進入逐漸變大的工作室空間；當工作室的容積擴大時，即與入氣管分開，使容積閥就打開，把壓縮氣體通過油層排出。泵腔內(nèi)容積不斷膨脹與壓縮，完成吸氣和排氣過程，使容器內(nèi)氣體逐漸排出達到需要的真空度。真空泵運行時，隨著泵腔內(nèi)轉子的旋轉，轉子上兩個縱向槽中的滑片或偏心輪上的滑閥環(huán)，緊貼著定子的內(nèi)壁滑動，轉子、滑片與定子內(nèi)壁必然依靠油品的潤滑性避免摩擦副材料的擦傷，利用油品隔離大氣，并帶走因摩擦產(chǎn)生的熱量。因此，真空泵油在泵體內(nèi)擔負著潤滑、密封、和冷卻的作用。由于真空泵油直接進入泵體內(nèi)腔，在真空泵運行時，隨著氣體壓強的逐漸降低，泵溫的逐漸升高，油品中飽和蒸汽壓高的分子組分就能蒸發(fā)到真空的空間，即影響真空泵極限壓強的達到，又可向真空系統(tǒng)返流擴散，污染真空系統(tǒng)，并直接影響極限真空的獲得。尤其是高速旋片式和滑片式真空泵的問世，轉速由一般滑片泵的300 - 500r/min提高到1000 - 3000r/min，使泵腔內(nèi)摩擦副表面的溫度更高。這時，不穩(wěn)定的油品可引起膠體黏附于摩擦表面，使油品受熱變質，甚至產(chǎn)生輕微熱解，生成低分子化合物污染真空系統(tǒng)。

1.1.1真空泵油的性能要求

1）密封

    具有適宜的粘度，在低溫下能使真空泵迅速啟動，在高溫下能具有良好的密封性，在泵內(nèi)具有較低的溫升。不含有輕質的易揮發(fā)組分，降低使用過程中真空泵的返油率。

2）飽和蒸汽壓  

    飽和蒸汽壓是真空泵油較關鍵的指標之一。在恒溫的密閉容器中，當汽液兩相達到動態(tài)平衡時的壓力稱謂飽和蒸汽壓。

    油品的飽和蒸汽壓要盡量低，在泵的高工作溫度下，仍要具有足夠低的飽和蒸汽壓,并要低于真空泵規(guī)定的極限壓強。在60℃溫度條件下至少要達到6．5×10^-5 kPa(因溫升每上升20℃，飽和蒸汽壓大約要下跌一個數(shù)量級)。

3）極限全壓力和極限分壓力

極限全壓力：由皮拉尼計或熱偶真空計測出真空泵物質(氣體)產(chǎn)生壓強的總和。目前重視全壓強的測試指標。

極限分壓力：用水銀壓縮式真空計(麥氏計)測得的泵的極限空氣分壓力，雙級旋片泵分壓力應為≤6×10^-5kPa。極限全壓力與極限分壓力差值要求不大于一個數(shù)量級。二者之間的差值越大，真空泵油中含有的揮發(fā)成分就越多，油品的性質就越差。

(注：極限全壓力、極限分壓力均采用雙級優(yōu)級真空泵進行試驗)

4）潤滑

    摩擦面的磨擦磨損、表面疲勞磨損以及腐蝕磨損等，都與潤滑條件有關。表現(xiàn)佳的真空油有利于抑制腐蝕磨損；可以地減輕粘著磨損和表面疲勞磨損；流體潤滑劑對摩擦面具有清洗作用，也可減輕磨擦磨損。降低摩擦阻力以節(jié)約能源，減少磨損，以延長機械壽命。

5) 降溫冷卻

    降低摩擦面的溫度是潤滑的一個重要作用。摩擦面運動時必須克服摩擦力而作功，消耗在克服摩擦力上的功轉化為熱量，其結果將引起摩擦面溫度上升。摩擦熱的大小與潤滑狀態(tài)有關，粘度高的熱量大，粘度低的熱量，而邊界摩擦的熱量則介于兩者之間。由此可見，用合適粘度的真空油不僅可以實現(xiàn)液體潤滑，減少摩擦熱的產(chǎn)生，而且還可以將摩擦熱及時地帶出泵體外。  

6）清凈性

    摩擦副不可避免地要與周圍介質接觸，引起腐蝕、銹蝕而破壞。表現(xiàn)優(yōu)良的真空油要求盡可能把摩擦面積垢清洗排除；抗腐蝕防銹并保護摩擦表面不受油變質或外來侵蝕。

7）氧化安定性

    氧化安定性說明潤滑油的抗老化性能，對工業(yè)流水線作業(yè)的真空油都有此項性能要求。一切潤滑油都依其化學組成和所處外界條件的不同，而具有不同程度的自動氧化傾向。真空泵油在有空氣(或氧氣)及金屬催化劑的存在下，在一定溫度下的氧化時間里，會出現(xiàn)油品的酸值、粘度變化及生成沉淀物的情況。會隨使用過程而發(fā)生氧化作用，因而逐漸生成一些醛、酮、酸類和膠質、瀝青質等物質，氧化安定性則是抑制上述不利于油品使用的物質生成的性能。

8）耐熱安定性

     表示油品的耐高溫能力，也就是潤滑油對熱分解的抵抗能力，即熱分解溫度。一些苛刻的真空使用環(huán)境都會對真空油品提出熱安定性的要求。

    天然礦物油均有其不可避免的缺陷，耐熱性能要比合成油差，泵油的成份隨熱氧化分解極易劣化，極限壓力穩(wěn)定性差，抽速也隨使用時間下降。一般純礦物油氧化試驗法D943為幾百小時左右，而合成油的D943可延長到3000小時以上。可見其使用壽命得到延長。

9）抗乳化性

    真空泵在運轉過程中，系統(tǒng)內(nèi)的水分與冷氣體會排入泵油中， 如果真空泵油的抗乳化性不好，它將與混入的水形成乳化液，使水不易從循環(huán)油箱的底部放出，從而可能造成真空度下降和潤滑。

    因此抗乳化性是工業(yè)潤滑油的一項很重要的理化性能。尤其在醫(yī)藥、食品、陶瓷等工業(yè)使用真空干燥過程中，泵油的抗乳化性能更至關重要?？谷榛院玫谋糜陀退蛛x能力強，水蒸汽和冷凝氣體通過開啟氣鎮(zhèn)閥，會排出部分水蒸汽。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

    真空泵在運轉過程中，由于有空氣存在，常會產(chǎn)生泡沫，尤其是當油品中含有具有表面活性的添加劑時，則更容易產(chǎn)生泡沫，而且泡沫還不易消失。潤滑油使用中產(chǎn)生泡沫會使油膜破壞，不僅使摩擦面發(fā)生燒結或增加磨損，并促進潤滑油氧化變質。運轉中的真空系統(tǒng)內(nèi)氣體會通過密封的真空泵油層不斷排出，排出的氣體會在油層表面產(chǎn)生大量的氣泡，并從泵的排氣孔中溢出，造成油品損失和設備污染。加防抗泡劑的泵油，在抗泡效果上有明顯提高。