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真空发生器供给压力过高,真空度反而会下降

作者:云获客 来源: 技术分享 4 次浏览

真空发生器的喷嘴喉部达到音速后,再提高供给压力并不能继续降低真空口压力。激波和排气背压反而把真空度拉下来,耗气量却仍在增加。

真空发生器供给压力过高,真空度反而会下降

喉部壅塞以后真空度会回落

真空发生器靠喷嘴把压缩空气加速,喉部静压下降,真空口的空气被卷进这股射流,再经扩散段排走。供给压力从较低值往上加时,喉部速度提高,真空口压力下降,真空度上升。这个上升只维持到喉部达到音速为止。音速之后,喉部速度不再增加。继续提高供给压力,改变的是通过喷嘴的质量流量,不是喉部还能再稀薄多少。

质量流量变大以后,扩散段里容易出现激波。激波把一部分速度突然变回压力,混合被打乱,射流对真空口的抽吸能力下降。于是出现供给压力已经高于发生器的额定值、真空表反而往回掉的现象。耗气量在这个区间仍然随供给压力上升,因为壅塞喷嘴的流量还在随上游压力增加。耗气变大而真空变差,是供给过高的典型配合。

排气侧的消声器要放过这些增加的流量。流量一大,消声器两端的压差变大,排气背压升高。真空发生器对背压很敏感,背压会直接把真空腔的压力顶高,真空度进一步下降。供给压力过高往往同时走两条路:射流内部的激波损失,以及排气背不出去造成的背压。两条路都使真空度回落,而不是只剩下其中一条。

把供给压力从过高往额定值降,真空度若回升,即可说明原来工作在曲线的下降段。这和供给压力不足的方向相反。供给不足时,提高压力,真空度跟着变好。只有已经超过峰值以后,降低压力才能把真空度救回来。看真空度随供给压力是升还是降,才能判断当前是过高还是过低,不能只凭真空度偏低就去加压力。

背压过高和吸气口泄漏不是一回事

消声器被油泥堵死时,即使供给压力停在额定值,背压也会偏高,真空度下降。把消声器拆掉,真空度立刻恢复,说明限制来自排气。供给压力过高时,拆掉消声器只能去掉背压这一条,激波造成的下降仍然在,真空度随供给压力升高而回落的形状还在。拆掉消声器后曲线恢复成单调上升,才是消声器。曲线仍然先升后降,是供给压力本身已经过高。

吸盘泄漏或工件粗糙时,真空度上不去,漏进真空口的空气抵消了引射能力。无论供给压力偏低还是偏高,真空度都偏低。把泄漏封住以后,原有的供给压力曲线才会重新显出来。泄漏并不改变曲线先升后降的形状,只是把整条曲线压低。封住泄漏后,在额定供给压力下真空度能到达发生器应有的水平,就不是供给过高。

真空口滤芯堵塞时,吸气流量受限,抽空一个容积需要的时间变长,极限真空度可能仍接近正常。供给压力过高影响的是极限真空度本身,不单是抽气时间。同样的密封容器,滤芯堵塞时最终仍能慢慢抽到原来的真空度。供给过高时,最终真空度就停在较差的数值上,再等也不会更好。时间换得回来的是滤芯,换不回来的是供给过高。

多级真空发生器里有随真空度开闭的级间阀片。供给压力过高使第一级的流场紊乱,阀片该关时不关,后级的真空度被前级气流破坏。表现同样是供给越高真空越差。单级发生器没有阀片,回落只来自激波和背压。打开排气、确认没有级间阀片之后,真空度仍随压力升高而下降,就是喷嘴与扩散段的匹配被过高的供给压力破坏了。

供给压力在峰值两侧来回波动时,真空表会跟着摆。摆动的平均值若低于额定压力下的真空度,说明有一部分时间已经进入下降段。把供给稳在额定值,摆动消失且真空度提高,原因就是供给压力的幅度越过了峰值。吸盘漏点造成的摆动,不会因为把供给压力准确稳住就同时把真空度提高。稳住以后真空度升高,说明原来的平均值被下降段拉低了。

真空度下降时,先看供给压力是低于额定还是高于额定,再看真空度随压力变化的方向。高于额定而且压力越高真空越差,是喉部已经壅塞之后的激波和背压。消声器堵塞、吸盘泄漏和滤芯堵塞也会让真空度变差,但它们不会表现为供给压力越高、真空度反而越低。方向相反的这一段曲线,是供给过高特有的。