浙江啟正泵業(yè)有限公司
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閱讀：59發(fā)布時間：2025-3-11
氣動隔膜泵的設(shè)計
氣動隔膜泵是氣動隔膜泵中隔開輸送介質(zhì)和潤滑介質(zhì)，實現(xiàn)無泄漏輸送介質(zhì)的關(guān)鍵零件，其設(shè)計不同于片狀隔膜，我們從結(jié)構(gòu)上保證其承受低壓狀態(tài)，通過預(yù)定伸長量使之工作狀態(tài)下附加變形極小，設(shè)計中遵循以下原則：
1）氣動隔膜泵內(nèi)外表面均無相對滑動摩擦；
2）控制隔膜內(nèi)外表面壓差在0.1MPa以內(nèi)；
3）采用浮動承壓環(huán)形成浮動支承；
4）提高隔膜抗拉和抗疲勞性能；
5）合理選擇隔膜硬度；
6）保證隔膜裝拆方便；
7）給定隔膜預(yù)伸長值△L。
若氣動隔膜泵工作變形段尺寸為L，而安裝尺寸為L‘，那么環(huán)形隔膜設(shè)計長度值則為：
L=△L+L/'
其中△L=e/sin（arctge/L）－L
通常△L=0.5-2.Omm，考慮氣動隔膜泵雖承壓較低，但接觸腐蝕性介質(zhì)且工作中循環(huán)撓動加上結(jié)構(gòu)尺寸要求嚴(yán)格，我們和有關(guān)制造廠和科研院校研制了丁臘橡膠、聚氨醋橡膠和夭然橡膠等多種隔膜，經(jīng)對比試驗，聚氨醋隔膜物化性能和疲勞性能較優(yōu)。
剛性支承環(huán)設(shè)計
氣動隔膜泵中剛性支承環(huán)有別于普通轉(zhuǎn)子泵和往復(fù)式隔膜泵。它的設(shè)置不僅使軸向和徑向密封容易形成，而且可以保護(hù)隔膜，保證泵具有較高排出壓力和良好的自吸性能。
剛性支承環(huán)上任意質(zhì)點的運動為垂直軸線截面內(nèi)的往復(fù)運動和回轉(zhuǎn)運動合成的平面運動即平面蠕動。剛性支承環(huán)的設(shè)計應(yīng)考慮采用輕質(zhì)材料或中空結(jié)構(gòu)，以減輕重量，減小慣性力。
其工作狀態(tài)下外表面承受不平衡液壓力作用，使傳動軸上承受徑向力F，當(dāng)徑向密封點在遠(yuǎn)離組合隔離機(jī)構(gòu)點時有下式：
Fmax=20·△P·B·r
式中△P-壓差，MPa
B-剛性支承環(huán)寬度，cm
r-剛性支承環(huán)半徑，cm
由上式可知，剛性支承環(huán)承受較大的徑向力，因此在設(shè)計中不僅應(yīng)保證其足夠的剛度和強(qiáng)度，同時還應(yīng)考慮傳動軸可能產(chǎn)生撓度，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計確保泵徑向間隙在設(shè)計范圍內(nèi)。
氣動隔膜泵性能特點
1、性能特點
氣動隔膜泵以的結(jié)構(gòu)、優(yōu)化的設(shè)計、參數(shù)的合理匹配及高質(zhì)量的隔膜而具備優(yōu)良的性能，主要在如下：
1）無泄漏。由于泵中環(huán)形隔膜將輸送介質(zhì)與潤滑介質(zhì)隔開，輸送介質(zhì)無法外泄。
2）自吸性能強(qiáng)。因是回轉(zhuǎn)式容積泵，故具有較好的自吸能力，可油、氣、水混合輸送，泵無需灌引，直接啟動。
3）適應(yīng)范圍廣。可輸送一般液體亦可輸送粘稠性介質(zhì)，應(yīng)用參數(shù)范圍大。
4）效率高。傳動結(jié)構(gòu)緊湊簡單，和同參數(shù)葉片泵相比，效率高5%以上，且高效區(qū)寬廣。
該產(chǎn)品易于系列化、通用化；同一機(jī)座產(chǎn)品可更換過流部件、調(diào)整泵速和間隙來適應(yīng)不同工況和介質(zhì)。目前環(huán)形隔膜泵已形成Q=1～50m3/h，P≤1.OMPa的系列產(chǎn)品，可廣泛用于輸送強(qiáng)腐蝕性、易燃爆、劇毒和放射性的以及高純度或高粘度的介質(zhì)等。此外，依不同用戶要求可采用調(diào)速傳動方式，還可配用隔膜報警自動執(zhí)行器。
2、產(chǎn)品實剛性能
據(jù)"艦船用氣動隔膜泵的研制"課題鑒定要求，兩種產(chǎn)品經(jīng)500h型式試驗后，經(jīng)檢測其性能見表1。
由此可見，產(chǎn)品實測性能均達(dá)到機(jī)械部課題攻關(guān)指標(biāo)，具有良好的自吸性能及氣液混輸、高效率等特性。
此外，我們用HM-2.0/0.4型環(huán)形隔膜泵進(jìn)行了對比試驗，其輸送不同介質(zhì)和不同壓差下的性能見表2。
然，粘度和壓差不同時，相同的密封間隙下，所產(chǎn)生的內(nèi)泄漏量不同，使得容積系數(shù)不同。
氣動隔膜泵
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