隔膜片的改進延長了隔膜泵的使用壽命

一、氣動隔膜泵概述：(點擊這里查看如何為隔膜片選型)

1893年的2月，世界上臺氣動隔膜泵獲得了專利，但是這時氣動隔膜泵的生產(chǎn)數(shù)量非常有限。特別是在工業(yè)上的應(yīng)用，更是寥寥無幾。直到二十世紀中葉，由于工業(yè)發(fā)展的需要，氣動隔膜泵也隨之發(fā)展起來。

氣動隔膜泵是一種用于輸送粘性大，離心泵無法輸送的料漿類流體的泵。它以壓縮空氣為動力，推動隔膜片運動，一但到了極限位置。壓縮空氣分配閥自動改變壓縮氣體的進出方向，從而改變隔膜片的運動方向，使其不斷進行往復(fù)運動，再由進出口管內(nèi)四個單向閥的配合來達到抽送介質(zhì)的目的，現(xiàn)在是一種應(yīng)用非常廣泛的泵。

氣動隔膜泵優(yōu)勢和劣勢：該泵可以輸送高粘度、大顆粒介質(zhì)，可輸送易燃、易爆介質(zhì)，具有自吸能力，還可置于介質(zhì)內(nèi)運行。該泵沒有軸封，無泄漏。另外，其制造成本低，具有離心泵、螺桿泵、轉(zhuǎn)子泵等型泵無法比擬的優(yōu)點。但是，該型泵由于是靠隔膜片不斷往復(fù)運動來達到輸液目的，而隔膜片往往是非金屬材料制成，如橡膠、聚四氟乙烯，非金屬的疲勞壽命往往很短，現(xiàn)在國外氣動隔膜泵隔膜的疲勞壽命次數(shù)一般在2000萬次左右，高的也不過5000萬次。而國內(nèi)氣動隔膜泵隔膜的疲勞壽命次數(shù)一般在300萬次以下，正是此原因，大大影響國內(nèi)氣動隔膜泵的廣泛使用。

二、隔膜泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)改進：

1、隔膜片的改進：
我公司是早研制和生產(chǎn)隔膜泵產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家，根據(jù)市場的需要，于2000年開發(fā)了氣動隔膜泵系列產(chǎn)品，個規(guī)格是40口徑，參照國外樣機設(shè)計后，泵運行動作正常，但是經(jīng)過多次實驗，隔膜耐疲勞不超過200萬次，于是進行隔膜攻關(guān)。首先，因為隔膜在泵內(nèi)以很快的速度進行往復(fù)運動，特別是氣體壓力在0. 7MPa時，往復(fù)次數(shù)達145次每分鐘。一般實際使用時，往復(fù)次數(shù)在30~60次每分鐘左右。要提高隔膜片的疲勞壽命，必需大限度地減少隔膜片的應(yīng)力集中，于是從隔膜的外形著手，只要不影響隔膜安裝，將波形隔膜的波形半徑盡量加大，所有過渡圓角也盡量加大。其次，從隔膜的材料進行攻關(guān)，橡膠原料采用進口膠，簾子布采用特殊型號，硫化工藝進行嚴格控制，每道工序進行嚴格把關(guān)，制造了10件樣品。改進后的隔膜示意圖如圖1所示。

2、隔膜壓蓋的改進：
對隔膜片破裂的結(jié)果進行分析，發(fā)現(xiàn)都是在隔膜壓蓋接觸位置破裂，而且空氣腔發(fā)現(xiàn)許多粉末。說明造成隔膜片破裂的主要原因是因為隔膜壓蓋對隔膜壓得太死，以及壓蓋不斷與隔膜碰撞和磨擦所致，于是決定改進壓蓋和隔膜(壓蓋與隔膜改進前的裝配如圖2所示)。首先，壓蓋加大且一個是平的，另一個是圓弧形，使隔膜片運動時與壓蓋的接觸始終是沿著圓弧壓蓋的圓弧邊成一條線接觸，改進后的裝配如圖3所示

3、疲勞壽命試驗裝置：

隔膜樣品是制造出來了，可是如何試驗又是個問題。按照隔膜運行的快速度145次每分鐘，疲勞壽命次數(shù)2000萬次計算，每天24小時不間斷運行，試驗時間也得三個月以上。于是自行設(shè)計了一套試驗裝置。利用偏心原理，把兩個球軸承裝在一偏心軸套上，偏心距等于氣動隔膜泵隔膜總行程的一半，由電機驅(qū)動。這樣一來，隔膜在試驗裝置內(nèi)的行程和在氣動隔膜泵內(nèi)的行程幾乎一樣，只不過速度不一樣，試驗裝置內(nèi)，隔膜往復(fù)運動實際次數(shù)是350次每分鐘，因為隔膜始終浸在循環(huán)水中，所以認為耐疲勞是一樣的(有待下一步驗證)，兩邊的壓蓋和氣動隔膜泵內(nèi)壓蓋一樣。該試驗裝置如圖4。實驗結(jié)果隔膜疲勞壽命次數(shù)已達到1200萬次，而且，都是在壓蓋接觸位置破裂。

三、隔膜泵實驗結(jié)論：

我廠同時進行了兩項試驗，一項是用改進前的壓蓋和改進前的隔膜裝在氣動隔膜泵中進行真實試驗，試驗兩次結(jié)果都達到1200萬次，證明用試驗裝置進行試驗的結(jié)果是完全有效、可靠的。