如果低溫泵制冷機(jī)系統(tǒng)的故障不是在氣體壓縮單元、連接管道和真空系統(tǒng)，則問題一定在制冷單元。與低溫泵制冷單元有關(guān)的故障有：1）機(jī)械零件的磨損；2）密封元件的老化；3）工作氦氣的泄漏；4）供氣氣流所引起的污染；5）超負(fù)荷運(yùn)行。

a. 制冷單元的機(jī)械零件磨損對(duì)泵性能的影響

　　低溫泵制冷單元傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是使制冷膨脹機(jī)的排出器做往復(fù)運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)閥門。由于長時(shí)間的運(yùn)行，閥門的傳動(dòng)軸承或傳動(dòng)器軸承可能損壞。

　　傳動(dòng)器軸承的損壞，有可能引起傳動(dòng)軛及其襯套的損壞。任何金屬零件的損壞，金屬碎片都會(huì)被吸入傳動(dòng)馬達(dá)，引起惡性循環(huán)，加速低速電機(jī)軸承的磨損和產(chǎn)生更高的磨損熱。

　　另一個(gè)故障是閥門的不正確運(yùn)動(dòng)，可能導(dǎo)致閥門開得不夠，或停留不開，則在供氣和排氣中會(huì)引起串漏或堵塞，也可能引起不正常的壓差，而使壓縮機(jī)發(fā)生嚴(yán)重故障。

　　傳動(dòng)單元中的任何故障都會(huì)導(dǎo)致制冷能力損失，從而使運(yùn)行溫度上升，而破壞低溫泵的正常工作。

b. 制冷單元密封件的老化與損壞對(duì)泵性能的影響

　　制冷單元中密封件的老化或損壞都會(huì)導(dǎo)致排出器漏氣而使制冷能力降低，使運(yùn)行溫度上升。密封件的故障有四個(gè)類型：1）一級(jí)排出器的密封老化和磨損；2） 二級(jí)排出器密封環(huán)的故障；3）傳動(dòng)軛軸密封組合的損壞；4）進(jìn)、排氣閥門中Taflono 型環(huán)的磨損和O 型密封圈的老化等。由于漏氣使壓差減小，致使制冷量亦減小和制冷溫度上升，使泵的抽氣性能惡化。一、二級(jí)活塞環(huán)的泄漏，從壓縮機(jī)來的部分高壓氦氣不經(jīng)蓄冷器預(yù)冷而直接進(jìn)入冷頭，膨脹后的部分冷氦氣不經(jīng)蓄冷器而直接經(jīng)活塞進(jìn)入排氣閥，使制冷機(jī)制冷量損失嚴(yán)重，直至泵無法工作。

c.制冷單元污染對(duì)泵性能的影響

　　制冷單元的污染主要有四個(gè)來源：1）充氣時(shí)用了污染的氦氣；2）清洗技術(shù)不良；3）從氣體壓縮單元帶來的液體油或油汽；4）氣缸與排出器密封環(huán)磨損的灰塵等。

　　現(xiàn)代低溫泵的制冷機(jī)一般選用G-M循環(huán)制冷機(jī)和索爾文循環(huán)制冷機(jī)，它們的制冷單元與壓縮單元分開，其間用兩根金屬軟管連接，在振動(dòng)和長時(shí)間的工作中，就有可能使密封件老化及連接件松動(dòng)而產(chǎn)生泄漏。在實(shí)際應(yīng)用中，有的低溫泵一年補(bǔ)氣一次，有的半年補(bǔ)氣一次或更多次，如果補(bǔ)氣時(shí)用了不純的氣體，或補(bǔ)氣時(shí)帶進(jìn)了空氣，就造成直接污染。

　　水汽、氮和氫的污染大多都是由于清洗不佳引起的。泵在維修后，一定要將各部件抽空到規(guī)定的真空度要求并持續(xù)抽一定的時(shí)間。如果抽空時(shí)間太長則會(huì)引起機(jī)械泵油的返流，抽氣時(shí)間太短達(dá)不到抽空的目的，必然造成污染。

　　壓縮機(jī)長期工作會(huì)加速壓縮機(jī)的磨損，更主要的是加速潤滑油的裂解，當(dāng)油的裂解速率超過活性炭吸附筒的吸附速率時(shí)，它就被高壓氦氣帶到制冷單元的一、二級(jí)蓄冷器中堵塞蓄冷器，時(shí)間愈長，污染愈嚴(yán)重。這樣極大地減小了蓄冷器的熱交換面積，使氣流進(jìn)出不暢。

　　一個(gè)理想的蓄冷器要求熱容量大，氣流和填料之間接觸表面積大，有良好的熱交換，對(duì)氣流的阻力小、填料的空容積小以及沿氣流方向雖有極大的溫度梯度，但導(dǎo)熱小等。蓄冷器受污染和局部堵塞后，會(huì)使蓄冷器的空容積和壓力降都發(fā)生變化，由實(shí)驗(yàn)測出的空容積和壓力降損失的制冷量可為總制冷量的41.3%。