劉志勇

（國家電投集團(tuán)山西鋁業(yè)有限公司，山西 原平 034100）

關(guān)鍵字：隔膜泵；閥蓋；漏料；密封

隔膜泵是氧化鋁拜耳法工藝溶出系統(tǒng)的重要設(shè)備，其工作原理為：利用隔膜將礦漿和液壓系統(tǒng)隔開，通過活塞往復(fù)運(yùn)動使液壓油產(chǎn)生壓力帶動隔膜往復(fù)運(yùn)動來交替控制進(jìn)出口單向閥的啟閉來完成礦漿的輸送[1]。我公司壓溶一車間溶出隔膜泵房現(xiàn)有3臺TZPM2000型進(jìn)口隔膜泵，主要特點(diǎn)為三缸單作用，正常運(yùn)行時進(jìn)口壓力為2.6-3.5bar,出口壓力為58-61bar，最高壓力為90bar,主要目的是為溶出機(jī)組提供高壓條件。

圖1 TZPM2000型隔膜泵

1 目前存在的問題及原因分析

隔膜泵閥蓋與閥室配合安裝，中間安裝閥蓋密封墊，通過緊固閥蓋，擠壓密封墊，達(dá)到密封效果、防止料漿泄漏。在隔膜泵實(shí)際運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)3臺隔膜泵均出現(xiàn)閥蓋位置頻繁漏料的情況，有時出現(xiàn)噴料的情況，導(dǎo)致臨時停車檢修。檢修時，發(fā)現(xiàn)閥蓋密封墊出現(xiàn)擠爛、斷層的現(xiàn)象[2]。

針對以上情況，通過查找資料，測繪、對比閥室、閥蓋、密封墊的尺寸和配合，發(fā)現(xiàn)閥室有一個密封尺寸390mm，配合對應(yīng)閥蓋密封尺寸（384mm）偏小，導(dǎo)致閥蓋在擠壓密封墊時，只能擠壓密封墊3/5的寬度,如果閥蓋壓偏時，擠壓密封墊不足2/5的寬度。由于密封墊結(jié)構(gòu)為內(nèi)部橡膠，外部包裹帆布，當(dāng)擠壓寬度不足3/5時，容易在帆布與橡膠結(jié)合面產(chǎn)生斷裂，導(dǎo)致密封失效，繼而引起漏料[3]。

圖2 隔膜泵閥蓋、閥室、密封安裝簡圖

2 閥蓋優(yōu)化方案

針對上述問題原因，通過對同類型泵類的對比研究，決定對閥蓋進(jìn)行以下優(yōu)化改造：

（1）設(shè)計(jì)閥蓋、閥箱配合間隙為0.5mm,將閥蓋密封處直徑尺寸由原來384mm，優(yōu)化為389.5±0.1mm;閥蓋密封處高度尺寸由原來的14mm，優(yōu)化為15±0.1mm;閥蓋密封處寬度尺寸由原來的10mm，優(yōu)化為12.5±0.1mm。

（2）設(shè)計(jì)選用閥蓋材質(zhì)為耐磨材料16Mn。

（3）設(shè)計(jì)閥蓋密封處在加工時不留倒角，以免安裝后，在擠壓發(fā)改密封時，倒角將密封壓傷。

（4）設(shè)計(jì)閥蓋密封的徑向壓縮量為0.5-1mm，閥蓋密封尺寸由365×385×10mm優(yōu)化為370×390×12mm。

閥蓋優(yōu)化后后，漏料問題徹底解決，密封墊達(dá)到正常使用要求。通過閥蓋的優(yōu)化改造，隔膜泵閥蓋頻繁漏料徹底治理，隔膜泵因閥蓋漏料導(dǎo)致的停車檢修次數(shù)由原來的8次/月，降為0次，基本上消除了因閥蓋漏料導(dǎo)致的停車檢修，大大減小工人的勞動量；密封墊平均使用壽命由不足7天，提高至30天，節(jié)約備件費(fèi)用每月約2400元，每年約2.88萬元，實(shí)現(xiàn)了降本增效。

圖3 閥蓋優(yōu)化改造前（漏料）、后（正常）使用效果對比照

圖4 閥蓋優(yōu)化前（密封墊壓爛，密封失效）、后（密封墊正常）對比照

3 結(jié)語

對壓溶一車間溶出3臺隔膜泵閥蓋優(yōu)化，不僅極大地縮短了非計(jì)劃停車檢修時間，降低了隔膜泵出口閥室的檢修頻率，還節(jié)約了成本，同時減少了隔膜泵閥蓋漏料、滲料的現(xiàn)象，有利于隔膜泵現(xiàn)場文明治理達(dá)標(biāo)，成功實(shí)現(xiàn)了降本增效。通過此次閥蓋優(yōu)化，還繪制了詳細(xì)圖紙及加工要求，有利于材料員對備件的驗(yàn)收，同時閥蓋、閥蓋、密封的配合選用，以及壓縮量的選用，可陸續(xù)推廣到其他隔膜泵的漏料治理中。