水膜驅動的真空之力——樫山工業LEH/LEM系列真空泵原理及維保要義

在化工、制藥、造紙等工業領域，真空泵作為核心流體設備，其穩定運行直接關乎生產流程的連續性與效率。Kashiyama樫山工業推出的LEH/LEM系列水環真空泵，憑借適配多工況的結構設計與均衡性能，成為工業真空系統中的常用設備。該系列依托水膜密封的核心機理，通過單級與兩級結構的差異化設計，覆蓋不同真空需求場景。本文將從結構組成、工作原理入手，結合實際運行需求，詳解其維修保養的核心要點與執行流程，為設備運維提供技術參考。

一、LEH/LEM系列真空泵的結構組成與核心差異

LEH/LEM系列真空泵均基于水環式工作原理設計，整體結構包含動力單元、泵體組件、密封系統、冷卻系統及控制附件五大核心部分，各組件協同實現吸氣、壓縮、排氣的循環過程。其核心結構均由偏心葉輪、圓形泵殼、機械密封軸、供排水管路及恒流閥構成，但因單級與兩級設計的差異，在性能參數與適用場景上形成明確區分。

從結構細節來看，兩款設備均采用偏心葉輪與泵殼的配合設計，葉輪葉片呈放射狀分布，旋轉時依靠離心力形成穩定水膜。機械密封軸是密封系統的核心，可減少運行過程中的介質泄漏，同時降低部件磨損。內置恒流閥為該系列的共性設計，能自動調節供水量，適配不同工況下的水膜形成需求，避免水資源浪費與性能損耗。材質選擇上，提供銅合金（MA）、不銹鋼（MS）、全不銹鋼（SS）三種選項，耐腐蝕性隨材質升級逐步提升，可匹配含腐蝕性介質的特殊工況。

兩者的核心差異集中在壓縮級數與動力適配上：LEM系列為單級結構，采用直連電機設計，整體體積緊湊、重量輕便，極限壓力可達7.3×103 Pa，適合對真空度要求適中、安裝空間有限的場景；LEH系列為兩級串聯結構，通過多級壓縮優化真空性能，極限壓力低至2.7×103 Pa，更適用于高真空需求的工況，如深度真空干燥、精密鑄造等。這種結構差異也直接影響了后續維修保養的側重點，需針對性制定運維策略。

二、LEH/LEM系列真空泵的工作原理解析

LEH/LEM系列均以水作為工作介質，依托水膜與葉輪的協同作用實現真空抽取，核心機理是通過葉輪旋轉使工作液形成密封水環，利用水環與葉片間容積的周期性變化完成氣體的吸入、壓縮與排出，整體過程無機械摩擦損耗，運行穩定性較強。

啟動階段，需先向泵殼內注入適量工作液，當電機驅動葉輪以額定轉速旋轉時，葉輪帶動工作液做離心運動。在離心力作用下，工作液被甩向泵殼內壁，形成一層與泵殼同心的均勻水膜，水膜與葉輪葉片、輪轂之間形成若干個封閉的月牙形工作腔室。由于葉輪采用偏心安裝設計，這些工作腔室的容積會隨葉輪旋轉呈現周期性變化，從而實現氣體的抽吸與排出循環。

具體工作循環可分為三個階段：吸氣階段，當葉輪旋轉至工作腔室容積逐漸增大的區域時，腔室內形成負壓，進氣口處的氣體在壓差作用下被吸入腔室，直至工作腔室達到容積；壓縮階段，葉輪繼續旋轉，工作腔室容積逐漸縮小，吸入的氣體被水膜包裹并逐步壓縮，壓力隨之升高；排氣階段，當腔室內氣體壓力高于外界大氣壓時，氣體推動排氣閥開啟，通過排氣口排出泵體，完成一次工作循環。葉輪持續旋轉，上述循環不斷重復，實現連續的真空抽取作業。

相較于傳統納什型水環真空泵，LEH/LEM系列采用埃爾莫（Elmo）型設計，在壓力效率上更具優勢，且運行過程中無脈動排氣，噪音控制表現較好。其中，LEH系列的兩級結構通過串聯兩個工作腔室，實現二次壓縮，進一步降低極限壓力，滿足高真空工況需求；而LEM系列的單級結構雖真空度略低，但結構簡單，能量損耗更小，適合對運行效率與安裝便捷性要求較高的場景。此外，該系列的可循環密封水設計，能減少工作液消耗，同時避免有害氣體隨廢水排放，契合工業生產的環保需求。

三、LEH/LEM系列真空泵的維修保養核心要點

維修保養的核心目標是通過系統化的檢查、清潔、更換與校準，減少故障停機時間，延長設備使用壽命。結合LEH/LEM系列的結構特點與工作原理，維保工作需遵循“預防性維護為主、故障排查為輔"的原則，按日常、定期、長期停機及故障后四個場景制定流程，同時兼顧單級與兩級結構的差異。

（一）日常維護：基礎狀態的常態化排查

日常維護需在每次開機前后及運行過程中執行，耗時短、針對性強，重點排查設備基礎狀態與運行參數，避免小隱患擴大。開機前檢查需覆蓋外觀、潤滑、閥門儀表三大核心：外觀上，確認設備表面無油污、滲漏痕跡，電源線與控制線無破損，接地螺栓無松動，周邊無雜物堆積，保證散熱空間充足（建議不小于0.5米）；潤滑與冷卻方面，觀察齒輪箱油位窗，確保油位在“MIN"與“MAX"刻度之間，油質清澈無乳化、發黑、雜質，水冷型設備需打開冷卻水閥門，確認水壓在0.1-0.3MPa、水溫不超過32℃，管路無堵塞與泄漏，風冷型設備則檢查散熱風扇無異物纏繞、扇葉無變形；閥門與儀表部分，確認進氣閥、排氣閥、旁通閥處于停機后規定狀態（通常進氣閥關閉、旁通閥開啟），真空表、溫度表、電流表示數歸零，無異常偏移。

運行中巡檢需每1-2小時記錄一次關鍵參數，包括真空度、齒輪箱溫度、排氣溫度及電機電流，確保真空度符合工藝要求，齒輪箱溫度不超過80℃，水冷型設備排氣溫度不超過120℃，風冷型不超過150℃，電機電流不超過額定值的110%，若參數波動超過±10%，需立即停機排查。同時通過聽、看、觸三種方式檢查設備狀態：聽運轉聲音是否平穩，無尖銳異響、摩擦聲；看排氣口無異常煙霧、積液；觸摸電機外殼溫度不超過70℃、齒輪箱外殼溫度不超過85℃，無明顯燙手現象。

停機后需及時清潔設備表面油污、粉塵，重點清潔進氣口法蘭，防止密封面積灰導致泄漏；若抽吸介質含粉塵、黏性氣體，需用0.4-0.6MPa的壓縮空氣反吹進氣過濾器濾芯10-20秒，避免濾芯堵塞；冬季或長期停機前，需排放冷卻系統積水，防止水管凍裂。

（二）定期維護：分周期的深度養護

定期維護需按月度、季度、年度劃分周期，結合設備運行小時數執行，不同周期側重點不同，同時需參考設備說明書，根據材質類型與工況調整細節。

月度維護（累計運行200-300小時）側重密封系統與輔助系統檢查。密封系統方面，拆解進氣口法蘭，檢查密封墊（丁腈橡膠或氟橡膠材質）是否老化、變硬、開裂，若存在上述問題及時更換，重新安裝時按對角線順序均勻緊固螺栓，扭矩遵循說明書要求（如M12螺栓扭矩控制在25-30N?m）；檢查機械密封（轉子軸端），觀察密封腔有無油跡、水漬，若滲漏量超過5滴/小時，需記錄并計劃更換，避免長期滲漏導致齒輪箱缺油。過濾器與閥門維護中，拆卸進氣過濾器，用清水或中性清洗劑清洗濾芯，晾干后裝回，若濾芯破損變形則直接更換；手動操作進氣閥、旁通閥，檢查開關靈活性，若出現卡頓需加注鋰基潤滑脂。冷卻系統深度檢查中，水冷型設備需拆卸冷卻水進水過濾器，清除濾網內水垢、泥沙等雜質，用pH試紙檢測冷卻水pH值，確保在6-8之間，若pH值低于6需添加緩蝕劑，防止管路腐蝕；風冷型設備用壓縮空氣吹凈散熱片灰塵，避免影響散熱效率。

季度維護（累計運行800-1000小時）聚焦潤滑系統與傳動系統。潤滑油更換需趁熱放油（泵體冷卻至安全溫度但油仍保持流動狀態），打開齒輪箱底部放油閥排空舊油，拆卸油位窗用酒精清潔內壁，避免油污影響油位觀察；加入指定牌號潤滑油（如ISO VG 46真空泵專用油），不可混用不同品牌，油位控制在“MAX"刻度下1-2mm，防止油溫升高后溢出，加油后運轉設備5分鐘，停機復檢油位并補充。油質檢測可通過新舊油對比實現，若舊油黏度明顯降低、含金屬碎屑，需排查齒輪、軸承磨損情況，必要時拆解檢查。傳動系統檢查中，打開齒輪箱端蓋（部分設備需拆除電機），檢查同步齒輪齒面無崩缺、點蝕，嚙合間隙用塞尺測量不超過0.1mm，間隙過大則調整齒輪位置或更換；轉動轉子軸，手感無卡滯、異響，若軸承出現“沙沙"聲或軸向竄動量超過0.2mm，需及時更換軸承。此外，需進行真空性能校準，關閉進氣閥啟動設備，記錄達到額定極限真空度的時間，若比新機時延長30%以上，需檢查轉子間隙或密封泄漏。

年度維護（累計運行3000-4000小時）針對核心部件與系統校準。轉子與泵腔檢查需拆解泵殼（先拆除電機、齒輪箱），用酒精擦拭轉子與泵腔內壁，清除油污、積碳，測量轉子與轉子、轉子與泵腔的間隙，正常范圍為0.05-0.15mm，若間隙超過0.2mm，需更換轉子或進行轉子修復（如噴涂耐磨涂層）。電氣系統校準中，用標準真空計對比校準真空表，誤差超過±5%需調整或更換；用兆歐表測量電機繞組絕緣電阻，不低于0.5MΩ為正常，低于該值需烘干處理；測試急停按鈕與過載保護，按下急停按鈕設備需立即停機，模擬電機過載時，過載保護需在10秒內跳閘。整機密封性測試需關閉進氣閥，將泵腔抽至額定真空度后停機，記錄1小時內真空度下降值，正常情況下不超過10Pa/h，若下降過快，需分段檢查進氣管道、密封墊、機械密封，定位泄漏點并修復。

（三）長期停機維護：防腐蝕與防卡滯措施

停機超過1個月時，設備易出現轉子銹蝕、潤滑油變質、軸承油脂凝固等問題，需針對性采取防護措施。內部防護方面，啟動設備無負荷運行5分鐘，讓潤滑油均勻覆蓋齒輪、軸承表面，停機后打開進氣閥，向泵腔內通入0.02-0.05MPa的干燥氮氣，置換殘留氣體（尤其抽吸過腐蝕性氣體的設備），10分鐘后關閉進氣閥；停機超過3個月時，從齒輪箱放油閥注入少量防銹油（如20#機械油），手動轉動轉子10-20圈，使防銹油覆蓋轉子表面，防止銹蝕。

外部防護需做好密封與警示，進氣口、排氣口法蘭加蓋防塵罩或用盲板密封，防止雜物進入；斷開主電源，在設備顯眼處張貼“停機維護中，禁止啟動"標識；每2周手動轉動轉子2-3圈，避免軸承長期靜止導致油脂凝固。

（四）故障后維護：精準排查與修復驗證

設備出現故障時，需按“排查原因—針對性修復—性能驗證"的流程處理，避免盲目更換部件。常見故障及排查方法如下：真空度不足時，先檢查進氣管道是否泄漏（用肥皂水涂抹法蘭接縫，冒泡處即為泄漏點），再拆卸進氣過濾器檢查是否堵塞，最后測量轉子間隙與密封狀態，逐一排除隱患；噪音增大時，排查軸承潤滑情況，若潤滑不足需加注潤滑脂，軸承損壞則及時更換，同時檢查葉輪是否磨損、緊固件是否松動，清除風機內異物；溫度升高時，降低進氣口溫度，清潔冷卻系統，檢查軸承潤滑狀態，調整設備工作狀態避開湍震區；電機不轉動時，先確認電源接通情況，檢查電機接線與風機頭狀態，清除風機內卡死異物。

修復完成后，需啟動設備進行性能驗證，記錄真空度、轉速、溫度、噪音等參數，與歷史運行數據對比，確保符合工藝要求，無異常后再投入正常運行。

四、維保通用原則與注意事項

LEH/LEM系列真空泵的維保工作需遵循幾項通用原則：嚴格遵守制造商手冊要求，不同材質、工況下的維保周期、油品型號、耗材規格存在差異，需以設備附帶的操作手冊為依據；使用原廠或同等質量的備件耗材，尤其是真空泵油、密封件、過濾器，混用非指定產品可能導致油品劣化、密封失效，影響設備性能；保持維保環境與工具清潔，拆解泵腔時避免污染物進入內部，造成部件磨損；建立運行日志，定期記錄設備運行參數與維保內容，通過歷史數據對比，提前預判故障征兆。

安全方面，維保前需確保設備停機并充分冷卻，避免高溫部件造成燙傷；嚴格執行上鎖掛牌程序，斷開主電源并鎖定，防止維保期間意外啟動；釋放系統真空與壓力，隔離廢氣處理系統，防止有害氣體或液體回流；根據抽吸介質類型，佩戴防護手套、護目鏡等個人防護裝備，處理廢油時做好防護措施。

此外，針對不同材質的設備，維保需兼顧耐腐蝕性特點：不銹鋼材質設備需避免接觸強腐蝕性清洗劑，銅合金材質設備需重點檢查密封件老化情況，防止介質泄漏導致部件腐蝕。LEH系列的兩級結構拆解與組裝難度略高于LEM系列，復雜維保作業建議由專業人員執行，確保部件安裝精度與配合間隙符合要求。

結語

LEH/LEM系列真空泵憑借水膜驅動的核心優勢，在工業真空系統中展現出穩定的適配能力，其工作原理的核心在于水膜與葉輪的協同作用，而結構差異決定了兩級與單級設備的性能邊界。維修保養工作需圍繞設備結構特點與運行工況，通過常態化日常檢查、分周期深度養護、針對性故障排查，大限度延長設備使用壽命，保障生產流程連續。遵循科學的維保流程，不僅能降低故障停機概率，還能讓設備始終保持均衡的運行性能，為工業生產提供可靠的真空支持。