要避免陶瓷注液泵的陶瓷部件(柱塞、缸套、阀门等)损坏,核心是消除冲击、过滤杂质、精准安装、稳定工况、定期维护,从介质预处理、设备调试、日常操作到维护保养全流程管控。
以下是具体的防护措施,覆盖陶瓷部件损坏的主要诱因(冲击、杂质、安装不当、温度骤变、磨损等):
一、介质预处理:消除硬质杂质,避免磨损与撞击
陶瓷部件硬度高但脆性大,介质中的微小硬质杂质(如金属颗粒、砂粒)是导致划痕、破裂的主要原因,需重点做好介质过滤:
多级高精度过滤
在进液口前端安装多级过滤器,第一级采用粗滤(50~100μm)过滤大颗粒杂质,第二级采用精滤(≥5μm)过滤微小颗粒,确保进入泵体的介质无硬质杂质。
优先选择聚四氟乙烯或陶瓷滤芯,避免滤芯磨损产生新杂质;锂电池、半导体领域建议采用过滤精度≤1μm 的过滤器。
介质脱气与纯化
对易产生气泡的介质(如锂电池电解液)进行脱气处理,避免气泡在泵体内形成 “气锤效应”,冲击陶瓷部件。
对高纯度要求的介质(如半导体高纯试剂),确保介质纯化等级符合要求,避免杂质长期磨损陶瓷密封面。
定期清理过滤器
每日检查粗滤器,每周清洗精滤器,每月更换滤芯,防止过滤器堵塞导致杂质突破过滤屏障。
二、设备调试与运行:减小冲击,稳定工况
陶瓷部件对冲击和振动敏感,运行时的启停冲击、速度突变、压力波动都会导致陶瓷开裂,需优化运行参数:
优化柱塞运动参数
降低柱塞启停速度,采用 “缓启缓停” 程序,避免高速启停时的惯性冲击(如将柱塞加速度从 0.5m/s² 调整为 0.2m/s²)。
控制柱塞往复速度在设备额定范围内,避免超速度运行导致的陶瓷部件疲劳。
稳定注液压力
避免注液压力超过设备额定值,压力波动需控制在 ±0.1MPa 以内,防止压力突变冲击陶瓷阀门和柱塞。
若出口压力过高,检查出液阀是否堵塞,及时清理,避免憋压导致陶瓷部件损坏。
避免空转与干磨
确保储液罐液位始终在规定范围内,配备液位传感器,液位过低时自动停机,防止泵体空转导致陶瓷柱塞与缸套干磨。
启动前需先灌注介质,排出泵体内的空气,避免干磨造成陶瓷表面划痕。
三、安装与装配:精准定位,避免受力不均
陶瓷部件安装时的受力不均、同轴度偏差是导致开裂的重要原因,需严格把控安装精度:
保证同轴度与平行度
安装陶瓷柱塞与缸套时,同轴度偏差需≤0.005mm,避免偏磨导致陶瓷表面划痕。
安装陶瓷阀门时,确保阀芯与阀座的平行度,避免密封面受力不均导致局部磨损。
采用专用工具,避免暴力操作
装配陶瓷部件时,使用塑料或木质工具,避免金属工具撞击陶瓷表面。
拧紧螺栓时采用扭矩扳手,按规定扭矩均匀施力,避免过紧导致陶瓷部件开裂。
安装缓冲与减振部件
在泵体与安装台面之间加装橡胶减振垫,减少设备运行时的振动传递,避免共振导致陶瓷部件疲劳。
四、日常维护与保养:及时发现隐患,延长寿命
定期维护能及时发现陶瓷部件的微小损伤,避免损伤扩大,需建立完善的维护制度:
定期检查陶瓷部件
每周通过设备视窗观察陶瓷部件表面,每月拆卸检查,重点查看柱塞、缸套、阀门是否有划痕、裂纹、磨损。
若发现陶瓷表面有微小划痕,及时研磨修复;若出现裂纹,立即更换,避免裂纹扩大导致部件破裂。
保护陶瓷部件存放与运输
更换的陶瓷部件需单独存放,避免与金属部件混放导致碰撞。
运输陶瓷部件时,采用泡沫包装,防止运输过程中的振动和冲击。
定期校准设备
每月校准电机与滚珠丝杠,保证柱塞行程控制精度,避免因行程偏差导致陶瓷部件偏磨。
每季度校准压力传感器和位移传感器,确保运行参数准确,避免因参数偏差导致的工况异常。
五、环境控制:避免温度骤变,减少腐蚀
陶瓷部件对温度骤变敏感,环境温度的剧烈变化会导致陶瓷产生内应力开裂,需控制工作环境:
稳定环境温度
工作环境温度需控制在 5~40℃,温度波动≤5℃/h,避免温度骤变导致陶瓷热胀冷缩产生内应力。
避免泵体靠近热源或冷源,如烘箱、空调出风口等。
控制环境湿度
环境湿度需控制在 40%~60%,避免潮湿环境导致泵体其他部件生锈,铁锈脱落进入泵体磨损陶瓷部件。
避免腐蚀性气体
工作环境需避免腐蚀性气体(如氯气、硫化氢),防止陶瓷部件表面被腐蚀,降低硬度。
六、人员培训:规范操作,避免人为失误
人为操作失误是导致陶瓷部件损坏的重要原因,需加强人员培训:
培训设备操作规范
确保操作人员掌握设备启停、参数调整、日常检查的正确方法,避免误操作导致的设备异常。
培训故障排查方法
教会操作人员识别陶瓷部件损坏的前兆(如注液精度下降、泄漏、噪音增大),及时停机检查,避免故障扩大。
建立操作记录制度
每日记录设备运行参数、过滤器清理情况、陶瓷部件检查情况,便于追溯故障原因。