真空注液机的设计及技术改造

肖江连

摘 要：真空是一种比一个标准大气压力低的气体状态，可以呈现出某些常压状态下呈现不了的新工艺特点，现已广泛应用在各种工业领域。基于此，本文针对某公司现用的真空注液机中的问题，简述了该种真空注液机的设计组成结构以及工作原理，研究了其操作过程，并在实践中检验了技术改造，发现这种设备的应用前景非常广泛。

关键词：真空注液机；设计；改造

真空注射机借助真空泵送设备对环境实施真空转化以实现注油和抽油，并循环过滤新介质，去除气泡，制造真空产品，同时结合用户需要添加必要的液体介质。变电站、大小电厂、油库以及工矿企业均采用这种设备来过滤液压油、机械油、柴油机油、透平油以及绝缘油等液体润滑油中存在的各种机械杂质，并对其进行抽真空，另外，汽车生产线上也采用该设备来加注汽车制动液、空调制冷剂、发动机冷却液、助力转向器以及防冻液等。某一航空维修企业已经使用一台真空加注机长达8年，已经进入了设备老化期间，所以，存在许多故障，并且所有的测试参数均已达到其所能承受的极限值，本项目团队分析了该公司的具体需求及其在使用过程中出现的各种问题，并对其适当进行了改进，实现了设备自动化程度的提升，同时开发研制了一种真空注液机。

1 真空注液机的组成结构

真空注液机通常包括以下三个部分：加注及循环过滤部分、抽真空部分、电子控制部分。工作原理见图 1。

1.1 加注和循环过滤

加注部分所含元件繁多，比如主油箱1、图1中的元件9～13、压力表线14.1以及压力表15等。

将电磁阀7以及电磁球阀19.1断开，并将电磁阀6接通，打开球阀5，同时在外部装有液体的容器中插入加液口的油管，再将电磁阀16.1关闭，并打开液压泵10，还可加液，油箱液位最高的继电器一旦报警，则必须停止加液。

可以采用低压溢流阀11以及节流阀13来合理调节注液机的加注压力。无泄漏电磁球阀16.1与16.2构成了产品的加注回路，该阀采用进口的无泄漏电磁球阀，产品一进一出进行循环抽注。借助嵌入式控制器来采集已经注入介质的体积数据，以便实时检测已注入产品的体积。

该注液机中设置了无泄漏电磁球阀5与16.3以及手动球阀6，可以由真空油箱或外部容器向主油箱中添加介质，并以此进行循环过滤。

1.2 抽真空

该注液机中的抽真空部分的元件也较多，比如真空油箱2、压力表线14.2、真空表15.2、元件17、观察窗18、真空电磁阀19.2、真空泵电机组21以及油气分离器20等。

抽真空部分的功能如下：①将主油箱介质中存在的气泡抽取掉，在这一过程中，需要将主油箱的真空电磁阀7与12.2以及无泄漏电磁球阀16.1与16.2关闭，并将真空泵21启动，借助真空负压，通过电磁阀19.1抽出主油箱中存在的气体，实现对主油箱中空气含量的降低，以确保加注质量。该过程可以通过除气泡真空度的设定来确定气泡去除是否停止。②将产品中残存的介质抽出。③进行产品的密封性能测试试验。结合真空压力传感器发出的信号以及操作人员发出的指令来确定真空泵的启停，尽可能降低产品的真空度，通过无泄漏电磁球阀对产品实施抽真空以及加注。

1.3 电子控制

因为该系统必须实行逻辑控制、实现真空压力并采集注液体积信号，所以，可以通过嵌入式控制器来控制整个加注和抽真空过程。如此一来，既能提高集成度和自动化程度，又能适当减少体积，并将系统的可靠性提高，与此同时，该设备还能实现故障报警。注液机利用高集成的单片机，再结合指示灯、被控电磁阀、输入的各种按键信号以及传感器信号，实现了控制指示灯与电磁阀、启停电机以及报警污染滤芯、液位过低与过高等。

注液机的工作过程如下：抽出残存的介质与气体，将真空泵与产品抽真空间的电磁阀接通，如果真空压力传感器发现真空度达到最低后，应将真空泵和电磁阀关闭，再打开注液电磁阀及液压泵进行加注，设定的加注压力达到后，则关闭电磁阀和液压泵，便完成了加注过程。

2 一些技术指标

①设备所处环境温度保持-40℃～55℃；②加注压力连续可调：试验台为0.1MPa～0.8MPa，精度为2%；③基于一个大气压，抽真空2分钟后，表指示值应比-0.09MPa低；断开真空泵3分钟后，压力回升小于1000帕；④加注流量比4L/min小；⑤抽真空速度为5m3/h，真空压力的极限值为0.6mPa，电机功率为150瓦；⑥450瓦为加注电机的功率；⑦噪声比72dB（A）小；⑧过滤器配有污染报警和指示装置。

3 真空注液机的操作过程

注液机的工作方式有手动及程控式。其中手动是利用人工操作选择按键。而程控是通过嵌入式控制器来控制。若采用手动式，則应先按下“抽真空”键，待设定真空度达到后，真空泵会自动停止，再按下“注液”键，加注便开始，设定的压力达到后，自动停止加注。

在按程控键时，应先判观察滤芯是否已被污染及主油箱中的介质是否足够等，若与要求相符，则真空泵启动开始抽真空，待系统设定的容腔真空度值达到后，关闭真空泵和电磁阀，再启动注液泵加注，待系统设定的加注体积值达到后，加注停止。若想提前终止程控注液，只需按下“停止”键。

4 结语

总之，真空注液机的功能较多，比如抽真空、消除气泡、循环过滤介质及加液等。当下在该航空企业，这种真空注液机已经投入使用，而且至今没有出现故障，检验显示性能指标也与要求完全符合，同时还大幅提高了设备自动化程度，并减轻了操作人员的劳动强度，可以完全替代原有设备。另外，该设备也可以应用在其他需要进行抽真空或注液的领域，具有十分广阔的应用前景。

参考文献

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（作者单位：东莞市卓安精机自动化设备有限公司）