曹先佐

（陜西神渭煤炭管道運輸有限責(zé)任公司，陜西 榆林 719000）

最近幾年，隔膜泵是我國往復(fù)式料漿泵發(fā)展過程中最理想的一種泵，可以輸送各種各樣的料漿。荷蘭研制并開發(fā)了第一臺隔膜泵，我國目前使用的隔膜泵是在荷蘭的基礎(chǔ)之上研制的。和油隔離泵進(jìn)行比較，它在設(shè)計的結(jié)構(gòu)上更科學(xué)、合理，在實際運行中趨于平穩(wěn)，控制系統(tǒng)安全可靠，并且操作起來方便，便于維修，噪音低，同時節(jié)電、節(jié)油，對零件的耗損低，易損件壽命長等優(yōu)勢，為此，隔膜泵在我國的很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，帶來的社會和經(jīng)濟(jì)效益非常高。

1 隔膜泵技術(shù)參數(shù)及結(jié)構(gòu)原理

隔膜泵主要是雙杠雙作用的往復(fù)式泵，是利用電動機(jī)將皮帶進(jìn)行帶動然后讓偏心輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，偏心輪把連桿進(jìn)行帶動，讓活塞桿和十字頭進(jìn)行往復(fù)運動。其中活塞的運動是利用兩側(cè)的推進(jìn)液讓隔膜出現(xiàn)周期性的往復(fù)運動。如果隔膜在左邊運動時，隔膜室下面的位置進(jìn)料閥就會將料漿吸??；如果隔膜在右邊運動時，隔膜室上部的排料閥就會打開讓料漿排出。另外，在操作的過程中因為隔膜泵的結(jié)構(gòu)原因會導(dǎo)致很多的構(gòu)件造成壽命上的影響，其中有閥體、活塞、缸套等，進(jìn)而會妨礙隔膜泵的正常運行，使控制系統(tǒng)和橡膠隔膜的壽命受到影響，準(zhǔn)確程度和靈敏度下降。

2 緩沖罐

泵在運行過程中，由于滲漏等原因緩沖罐的壓力會慢慢下降，到一定壓力時，泵出現(xiàn)打量不穩(wěn)定并伴有異響，在壓力較低的情況下長時間運行，隔膜總是處于大范圍波動狀態(tài)，易使隔膜產(chǎn)生疲勞，降低隔膜的使用壽命。為克服這種情況，必須在運行中向緩沖罐沖壓。根據(jù)在調(diào)試過程及正常生產(chǎn)中積累下來的經(jīng)驗，決定在帶負(fù)荷運行中向緩沖罐沖壓，以壓力表指針穩(wěn)定做到充壓成功的標(biāo)志，幾次試驗都取得很好效果，保證了泵長周期安全運行。泵在實際的運行過程中，因為會出現(xiàn)滲漏，導(dǎo)致緩沖罐的壓力有所下降，受到一定的壓力時，泵便會有異常的響動,在打量上有不穩(wěn)定的問題出現(xiàn)，如果長時間在壓力很低的情況下進(jìn)行，導(dǎo)致隔膜一直是波動的狀態(tài)，就會造成隔膜出現(xiàn)疲勞，隔膜的壽命大大下降。要想解決這些情況，就要在運行的過程中向緩沖罐進(jìn)行沖壓。

3 排氣

3．1 注水排氣

進(jìn)行煤漿腔注水排氣有兩個目的。第一是液端排氣。主要是利用進(jìn)口管線上的沖洗水控制閥和出口管上的排污閥進(jìn)行煤漿腔的排氣操作。第二是將液的自動加入進(jìn)行有效地推進(jìn)，也就是子宮充液的位置處理。要把液壓推動到隔膜處達(dá)到一定的位置上，就能針對管線上的排污閥來對自動充液進(jìn)行完成的過程。其中需要注意的是，水壓的控制是注水排氣中十分重要的一項操作。通常情況下，泵的壓力是0.3MPa，在實際的操作中數(shù)據(jù)要達(dá)到0.28～0.35MPa，如果太高或者太低就會造成液腔注油出現(xiàn)太多或者太少的情況，導(dǎo)致在實際的運行過程中隔膜出現(xiàn)損傷。

3．2 注油排氣

注油排氣主要是促進(jìn)液腔才完成注油。其中在充液的過程中是需要持續(xù)自動完成的，為此在充液的過程中要確保推進(jìn)液排出的時候沒有空氣進(jìn)入。此時控制桿就會從觸發(fā)的位置挪開，在1min后，充液完成。在這個時候推進(jìn)液腔是充足的，但是活塞隔膜如果沒有達(dá)到合適的位置就需要利用盤車來進(jìn)行充液。通常情況下，要使用自動盤車來對其進(jìn)行充液，由于手動的盤車耗時耗力，無法讓充液達(dá)到理想的效果，就要使用低負(fù)荷泵進(jìn)行推進(jìn)液腔按成充液的操作，其中啟動低負(fù)荷要選擇在10%。

3．3 正常運行中排氣

泵在實際的運行過程中，會因為推進(jìn)液中有溶解的氣體出現(xiàn)，密封不嚴(yán)導(dǎo)致的泄漏等，就會造成推進(jìn)液中出現(xiàn)很多的氣體，給隔膜帶來一定的損害，為此，要對推進(jìn)液腔進(jìn)行定期排氣工作。

4 推進(jìn)液控制系統(tǒng)

在實際的運行過程中，控制桿上的磁體會移動，是觸發(fā)器的ZSL、ZSH之間隨著控制而出現(xiàn)的，這時觸發(fā)器并沒有觸發(fā)。若推進(jìn)液腔內(nèi)的液體少，磁體就會轉(zhuǎn)移到觸發(fā)器的ZSL位置上，觸發(fā)器在輸出的脈沖信號就會到PLC上。此時PLC就會傳遞信號，將注油閥HV1、2、3打開，由此推進(jìn)液就會進(jìn)入到推進(jìn)液腔內(nèi)。如果推進(jìn)液腔內(nèi)的液體太多，觸發(fā)器ZSH同樣傳遞信號到PLC控制箱內(nèi)，這個時候排油閥HV5、6、7就會打開，由此推進(jìn)液就會進(jìn)入到液腔內(nèi)。上面兩種操作都是讓推進(jìn)液在注入排出上自動完成的，但是在實際的運行過程中，泵會因為內(nèi)部或者觸發(fā)器等問題，導(dǎo)致自動注入和排出的過程出現(xiàn)失控情況，為此需要進(jìn)行檢修，要想在生產(chǎn)中正常運行，要使用手動注排油，需要特別注意的是，在進(jìn)行第一次注油時，可能由于經(jīng)驗不足導(dǎo)致推進(jìn)液的排氣閥沒有打開，出現(xiàn)了推進(jìn)液注入量太多，給隔膜造成嚴(yán)重的損害。經(jīng)過多次嘗試，要使用手工注油，首先打開排氣閥，要將推進(jìn)腔的壓力作為一個標(biāo)志。經(jīng)過多次的試驗成功后，才能進(jìn)行實際的操作，確保安全生產(chǎn)。

5 引發(fā)隔膜故障的原因及構(gòu)件壽命

5．1 隔膜故障的原因

通常情況下，隔膜在設(shè)計時使用壽命在8000h，面積大概是0.8m2，工作壓力是6MPa。在進(jìn)出料的過程中，隔膜的左右兩側(cè)會有不同的受力影響，一般最大數(shù)值是4800kN,會受到變力的影響，會出現(xiàn)開裂或者損傷的情況。其中有兩個主要的原因：第一，是因為隔膜室的體積是一定的，但是進(jìn)料有可能不穩(wěn)定，造成壓力太低，進(jìn)料的補償器低于1.2m,導(dǎo)致裝置中料位不合理，進(jìn)料的過程中致使泵內(nèi)料漿出現(xiàn)分離，出現(xiàn)料不足，空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，有撞擊或者錘擊，給隔膜的變應(yīng)力增大，頻率就會加大，從而出現(xiàn)了隔膜疲勞造成的損壞。第二，由于隔膜內(nèi)沒有將空氣排干凈，導(dǎo)致氣體的體積隨著壓力變化，出現(xiàn)了氣錘，將隔膜進(jìn)行擊破。另外，如果進(jìn)料的溫度超過100℃,就會導(dǎo)致隔膜老化速度加快，與此同時，料漿中有氣泡出現(xiàn)，氣體進(jìn)入到隔膜內(nèi)，讓推進(jìn)液的壓力下降，在受力上給隔膜帶來不平衡，導(dǎo)致疲勞，出現(xiàn)損壞。

5．2 易損件壽命

我國在60年代就已經(jīng)針對隔膜泵采取研究，但都沒有成功，主要的原因就是因為隔膜的使用壽命不達(dá)標(biāo)。為了提高隔膜的壽命，針對膜片采取了600萬次的試驗。因為拉桿、活塞在實際操作上是使用油，同時隔膜的柔性降低，易損件在壽命上有所減少。

6 開停車負(fù)荷

GEHO的隔膜泵是由變頻電機(jī)驅(qū)動操作，如果在開停負(fù)荷上出現(xiàn)太小或者太大的情況，短時間內(nèi)造成負(fù)荷波動大，長時間在低負(fù)荷下操作就會給變頻器帶來一定的影響，要處理上述問題，就要將開停的負(fù)荷控制在30%上下，與此同時，在設(shè)置儀表過程中，針對負(fù)荷的增減要控制在一定的時間內(nèi)才能從工藝上對變頻器實施保護(hù)措施。

7 儀表空氣及潤滑油壓力

在操作過程中，潤滑油和儀器空氣都和主電機(jī)有設(shè)置聯(lián)鎖，推進(jìn)液的排油閥和注油閥是氣閉閥，要確?？諝獾膲毫?，2個閥之間的最小壓力要高于0.4MPa,為此，儀器空氣壓力要控制在0.5MPa以上,若出現(xiàn)停泵的情況，儀表空氣也不停止，防止推進(jìn)液腔內(nèi)的液體不足，另外，供給閥門的空氣要進(jìn)行油霧化處理。泵在實際的運行過程中，潤滑油的實際壓力要高于壓力聯(lián)鎖值，并且潤滑油出口過濾器壓差不能太大，在進(jìn)行此環(huán)節(jié)時，調(diào)節(jié)流量幅度不能過大，防止瞬間的流量太大造成壓力降低，導(dǎo)致聯(lián)鎖跳車。

8 控制系統(tǒng)

在隔膜泵技術(shù)中最關(guān)鍵的就是控制系統(tǒng)，隔膜的壽命是由它的可靠性和準(zhǔn)確性決定的，同時決定整個隔膜泵是否成功?？刂葡到y(tǒng)的目的就是讓探頭和導(dǎo)向桿上的磁環(huán)發(fā)出信號，然后利用控制箱發(fā)出指令，將補排油的任務(wù)完成?？刂葡到y(tǒng)是由程控箱和探測部分組成，探測部分的磁環(huán)和探頭是檢測空氣壓力、推進(jìn)液壓力等，同時將用信號的形式傳輸給程控箱中的控制元件，主要是將隔膜室內(nèi)的油量控制在一定的范圍內(nèi)，同時程控箱板上的指示燈會做出提示。為此，在進(jìn)行現(xiàn)場操作的過程中，需要按照所規(guī)定的流程采取操作，防止因為設(shè)備的原因?qū)е卤脽o法正常運行。

9 結(jié)語

現(xiàn)如今，隔膜泵在很多領(lǐng)域中被廣泛地推廣使用，帶來的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益非常大。目前，我國研發(fā)并投入生產(chǎn)的隔膜泵已經(jīng)將進(jìn)口的隔膜泵取代，同時大大降低資金的投入。本文對隔膜泵在操作和工藝的改進(jìn)上進(jìn)行了詳細(xì)闡述，讓隔膜泵在一個安全穩(wěn)定的工藝環(huán)境里運行，同時也為隔膜泵在高效運行上提供了基礎(chǔ)的保障。