(ZX20120625)隔膜泵是一種先進(jìn)的容積泵，其工作原理近似于柱塞泵，是20世紀(jì)中期在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展起來(lái)的適用于固液兩相介質(zhì)輸送的理想設(shè)備。它的工作原理是動(dòng)力源經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)膜片來(lái)回鼓動(dòng)作功，完成流體的吸入和排出，這個(gè)過(guò)程叫做隔膜泵的工作過(guò)程。當(dāng)膜片凹進(jìn)去時(shí)，隔膜泵腔內(nèi)的體積越變?cè)酱螅瑝毫σ簿碗S之降低，當(dāng)壓力低于入口管壓力的時(shí)候，泵的入口閥門(mén)打開(kāi)，流體流入隔膜泵腔內(nèi)。膜片移動(dòng)到內(nèi)止點(diǎn)時(shí)，泵腔內(nèi)體積達(dá)到最大，壓力達(dá)到最小，流體充滿隔膜泵腔，這時(shí)入口閥門(mén)關(guān)閉。當(dāng)膜片鼓起，隔膜泵腔內(nèi)的體積越來(lái)越小，腔內(nèi)壓力越來(lái)越大，出口閥門(mén)被壓開(kāi)，流體被壓出泵腔，當(dāng)膜片達(dá)到外止點(diǎn)時(shí)，出口閥門(mén)因重力和彈簧力的作用而關(guān)閉，隔膜泵又開(kāi)始了新的吸入過(guò)程。

　　隔膜泵按其執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的動(dòng)力，可以分為氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)三種，即以壓縮空氣為動(dòng)力源的氣動(dòng)隔膜泵，以電為動(dòng)力源的電動(dòng)隔膜泵，以液體介質(zhì)（如油等）壓力為動(dòng)力的電液動(dòng)隔膜泵。按流量大小可分為工業(yè)隔膜泵和多用于儀器儀表的微型隔膜泵（常常稱為微型真空泵、微型薄膜泵、微型水泵、打氣泵、采樣泵等）。按其功能和特性分，還有電子式、智能式、現(xiàn)場(chǎng)總線型隔膜泵等。隔膜泵的材質(zhì)有塑料、鋁合金、鑄鐵、不銹鋼，隔膜根據(jù)不同介質(zhì)采用丁腈橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠、聚四氟乙烯等。隔膜泵的產(chǎn)品類(lèi)型很多，結(jié)構(gòu)也多種多樣，而且還在不斷更新和變化。

    氣動(dòng)隔膜泵以壓縮空氣為動(dòng)力，具有以下特點(diǎn)：泵不會(huì)過(guò)熱，壓縮空氣作動(dòng)力，在排氣時(shí)是一個(gè)膨脹吸熱的過(guò)程，氣動(dòng)泵工作時(shí)溫度是降低的，無(wú)有害氣體排出。不會(huì)產(chǎn)生電火花，接地后又防止了靜電火花。可以通過(guò)含顆粒液體，因?yàn)槿莘e式工作且進(jìn)口為球閥，所以不容易被堵。對(duì)物料的剪切力極低，對(duì)物料的攪動(dòng)最小，適用于不穩(wěn)定物質(zhì)的輸送。流量可調(diào)節(jié)，可以在物料出口處加裝節(jié)流閥來(lái)調(diào)節(jié)流量。具有自吸的功能?？梢钥者\(yùn)行?？梢詽撍ぷ??？梢暂斔偷牧黧w極為廣泛，從低粘度到高粘度、腐蝕性的。沒(méi)有復(fù)雜的控制系統(tǒng)，沒(méi)有電纜、保險(xiǎn)絲等。體積小、重量輕。無(wú)需潤(rùn)滑所以維修簡(jiǎn)便，沒(méi)有動(dòng)密封，不會(huì)滴漏。泵始終能保持高效，不會(huì)因?yàn)槟p而降低。氣動(dòng)隔膜泵吸程高、揚(yáng)程可調(diào)（可達(dá)數(shù)十米），氣源壓力只須大于1kg/cm2即能工作，絕對(duì)防火防爆，具有潛水泵、自吸泵、雜質(zhì)泵、屏蔽泵、泥漿泵的功能和輸送機(jī)械的許多特點(diǎn)。氣動(dòng)隔膜泵的特點(diǎn)使其得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，例如在易燃易爆的環(huán)境中使用。輸送燃料、火藥、炸藥。污水中雜質(zhì)多且成分復(fù)雜，易于堵塞管路，使電泵電機(jī)發(fā)熱易損，氣動(dòng)隔膜泵可通過(guò)顆粒且流量可調(diào)，管道堵塞時(shí)自動(dòng)停止至通暢。在有危害性、腐蝕性的物料處理中，氣動(dòng)隔膜泵可將物料與外界完全隔開(kāi)。在試驗(yàn)、分析中保證沒(méi)有雜質(zhì)污染原料。用于輸送化學(xué)性質(zhì)比較不穩(wěn)定的流體，如：感光材料、絮凝液等。

　　電動(dòng)隔膜泵的工作原理是電機(jī)通過(guò)減速箱帶動(dòng)左右兩端柱塞上面的隔膜一前一后往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在左右兩個(gè)泵腔內(nèi)，裝有上下四個(gè)單向球閥。工作腔內(nèi)的容積的改變，迫使四個(gè)單向球閥交替地開(kāi)啟和關(guān)閉，從而將液體不斷地吸入和排出。

電動(dòng)隔膜泵結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、裝拆方便；傳動(dòng)效率高，優(yōu)于氣動(dòng)隔膜泵；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音低；使用壽命長(zhǎng)；

無(wú)泄漏地輸送介質(zhì)；可承受空載運(yùn)行；自吸能力可達(dá)7米以上。；通過(guò)性能好，大顆粒雜質(zhì)、泥漿等均可毫不費(fèi)力地通過(guò)。

    液動(dòng)隔膜泵的工作原理是電機(jī)通過(guò)減速箱帶動(dòng)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)柱塞前后油箱里的液壓油，使隔膜往復(fù)運(yùn)動(dòng)，造成工作腔內(nèi)的容積的改變，迫使單向球閥交替地開(kāi)啟和關(guān)閉，從而將液體不斷地吸入和排出。泵上部裝有油缸，內(nèi)有補(bǔ)油閥、安全閥。補(bǔ)油閥自動(dòng)向柱塞前后補(bǔ)油。當(dāng)泵出口堵塞或壓力超過(guò)規(guī)定值時(shí)，安全閥自動(dòng)排出液壓油，達(dá)到保護(hù)泵的目的。

    閥體的選擇是隔膜泵選擇中最重要的環(huán)節(jié)。隔膜泵閥體種類(lèi)很多，常用的有直通單座、直通雙座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋轉(zhuǎn)、蝶形、套筒式、球形等10種。根據(jù)控制過(guò)程的介質(zhì)、工藝條件和參數(shù)來(lái)確定所要使用的閥門(mén)類(lèi)型。具體選擇時(shí)可從以下幾方面考慮:閥芯形狀結(jié)構(gòu)主要根據(jù)所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。當(dāng)流體介質(zhì)含有高濃度磨損性顆粒時(shí)，閥芯、閥座接合面每一次關(guān)閉都會(huì)受到嚴(yán)重摩擦，閥門(mén)的流路要光滑，閥的內(nèi)部材料要具有耐磨性。介質(zhì)具有腐蝕性時(shí)，在滿足調(diào)節(jié)功能的情況下，盡量選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的閥門(mén)。當(dāng)介質(zhì)的溫度、壓力高且變化大時(shí)，應(yīng)選用受溫度、壓力影響小的閥芯和閥座材料。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，閃蒸和空化不僅影響流量系數(shù)的計(jì)算，還會(huì)形成振動(dòng)和噪聲，使閥門(mén)的使用壽命變短，因此在選擇閥門(mén)時(shí)應(yīng)防止閥門(mén)產(chǎn)生閃蒸和空化。

    隔膜泵執(zhí)行機(jī)構(gòu)不論是何種類(lèi)型，其輸出力都是用于克服負(fù)荷的有效力（主要是指不平衡力和不平衡力矩加上摩擦力、密封力、重力等有關(guān)力的作用）。為了使隔膜泵正常工作，配用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力來(lái)克服各種阻力，保證密封和閥門(mén)的開(kāi)啟。對(duì)于雙作用的氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，作用力的大小與它的運(yùn)行方向無(wú)關(guān)，因此，選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵在于弄清最大的輸出力和電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。對(duì)于單作用的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，輸出力與閥門(mén)的開(kāi)度有關(guān)，隔膜泵上的出現(xiàn)的力也將影響運(yùn)動(dòng)特性，因此要求在整個(gè)隔膜泵的開(kāi)度范圍建立力平衡。對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力確定后，根據(jù)工藝使用環(huán)境要求，選擇相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)有防爆要求時(shí)，應(yīng)選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，且接線盒為防爆型，不能選擇電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如果沒(méi)有防爆要求，則氣動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)都可選用，但從節(jié)能方面考慮，應(yīng)盡量選用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的使用不如氣動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)廣泛，但具有調(diào)節(jié)精度高、動(dòng)作速度快和平穩(wěn)的特點(diǎn)，在某些情況下為了達(dá)到較好調(diào)節(jié)效果，必須選用液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

    隔膜泵的作用方式只是在選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)才有，其作用方式通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)正反作用和閥門(mén)的正反作用組合形成。組合形式有4種即正正(氣關(guān)型)、正反(氣開(kāi)型)、反正(氣開(kāi)型)、反反(氣關(guān)型)，通過(guò)這四種組合形成的隔膜泵作用方式有氣開(kāi)和氣關(guān)兩種。對(duì)于隔膜泵作用方式的選擇，主要從三方面考慮:工藝生產(chǎn)安全、介質(zhì)的特性、保證產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)損失最小。

    隔膜泵的流量特性是指介質(zhì)流過(guò)閥門(mén)的相對(duì)流量與位移(閥門(mén)的相對(duì)開(kāi)度)間的關(guān)系，理想流量特性主要有直線、等百分比(對(duì)數(shù))、拋物線和快開(kāi)等4種。常用的理想流量特性只有直線、等百分比(對(duì)數(shù))、快開(kāi)三種。拋物線流量特性介于直線和等百分比之間，一般可用等百分比特性來(lái)代替，而快開(kāi)特性主要用于二位調(diào)節(jié)及程序控制中，因此隔膜泵特性的選擇實(shí)際上是直線和等百分比流量特性的選擇。隔膜泵流量特性的理論計(jì)算很復(fù)雜。目前多采用經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則，具體從下幾方面考慮:從調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量分析并選擇、從工藝配管情況考慮、從負(fù)荷變化情況分析。

    近年來(lái)在隔膜材質(zhì)上取得了突破性的進(jìn)展，由于隔膜泵獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，隔膜泵在世界先進(jìn)國(guó)家和我國(guó)得到了越來(lái)越多的應(yīng)用，取代了部分離心泵、螺桿泵、潛水泵、泥漿泵和雜質(zhì)泵。如噴漆、陶瓷行業(yè)中隔膜泵已占有絕對(duì)的主導(dǎo)地位，而在其他的一些行業(yè)像環(huán)保、建筑、石油、化工、冶金等正在擴(kuò)大它的市場(chǎng)份額，并具有其他泵不可替代的地位。目前先進(jìn)的工業(yè)隔膜泵在國(guó)際上只有荷蘭、德國(guó)、美國(guó)等少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家有能力制造，但產(chǎn)品價(jià)格昂貴。進(jìn)口工業(yè)隔膜泵的工藝和材料比國(guó)產(chǎn)隔膜泵先進(jìn)，進(jìn)口泵的膜片抗疲勞性比國(guó)產(chǎn)膜片更強(qiáng)。進(jìn)口隔膜泵價(jià)格一般比國(guó)產(chǎn)泵貴一倍以上。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有數(shù)十幾家企業(yè)涉足工業(yè)隔膜泵領(lǐng)域，但大多數(shù)只能生產(chǎn)中低壓隔膜泵。由于我國(guó)石油、石化、煤化工、化工等行業(yè)快速發(fā)展，大型工業(yè)隔膜泵等裝備的國(guó)產(chǎn)化是降低工程投資、節(jié)約外匯、提高產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的重要措施。先進(jìn)的工業(yè)隔膜泵系列被列為國(guó)家重大技術(shù)裝備，符合國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略方向，獲得了中央預(yù)算投資補(bǔ)助支持。近年來(lái)，一些技術(shù)領(lǐng)先的中國(guó)隔膜泵廠家不斷探索有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)路線，采用高端部件并加強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度來(lái)保證質(zhì)量，在流量上富裕一部分來(lái)減少機(jī)械磨損，努力推動(dòng)高壓隔膜泵的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，結(jié)束了我國(guó)同類(lèi)泵長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的歷史。據(jù)了解，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)能生產(chǎn)16MPa以上的高壓隔膜泵，僅沈陽(yáng)冶金機(jī)械一家。由于進(jìn)口高壓隔膜泵的價(jià)格和維修費(fèi)用居高不下，相信在不久的將來(lái)國(guó)產(chǎn)高壓隔膜泵將會(huì)逐漸取代部分進(jìn)口產(chǎn)品。

    自上世紀(jì)九十年代以來(lái)，伴隨著我國(guó)儀器儀表行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，國(guó)內(nèi)微型隔膜泵市場(chǎng)迅速成長(zhǎng)。儀器儀表中使用的微型泵流量多在每分鐘數(shù)十升以下，有的甚至低至每小時(shí)幾十毫升。微型隔膜泵效率高、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與輸送介質(zhì)完全隔離、非動(dòng)密封，無(wú)泄漏、體積小、重量輕、具有自吸能力、不怕空轉(zhuǎn)、無(wú)需潤(rùn)滑保養(yǎng)、噪音低。它作為微型真空水泵使用時(shí)，無(wú)需灌泵，啟動(dòng)后立即吸水排水，既能抽氣又能抽水，不怕干轉(zhuǎn)。微型隔膜泵的優(yōu)點(diǎn)尤其是無(wú)污染性、自吸性使其在儀器儀表行業(yè)得到了廣泛運(yùn)用。目前國(guó)產(chǎn)微型隔膜泵發(fā)展很快，低端市場(chǎng)基本被國(guó)內(nèi)產(chǎn)品占領(lǐng)。國(guó)內(nèi)低端產(chǎn)品質(zhì)量尚不如進(jìn)口微型泵，主要依靠?jī)r(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。質(zhì)量?jī)?yōu)異的高端微型隔膜泵有德國(guó)、美國(guó)等進(jìn)口品牌和國(guó)產(chǎn)“氣海”微型泵。新型國(guó)產(chǎn)微型隔膜泵技術(shù)領(lǐng)先于外國(guó)名牌產(chǎn)品，例如“氣海”新型微型真空泵、微型調(diào)速水泵率先采用了先進(jìn)的全功能無(wú)刷電機(jī)和高品質(zhì)的長(zhǎng)壽命部件，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，性能居于領(lǐng)先地位。新型可調(diào)速微型泵從根本上解決泵對(duì)控制電路的干擾問(wèn)題，在流量調(diào)節(jié)上實(shí)現(xiàn)了突破，自帶PWM（脈寬調(diào)制）線，能方便可靠地調(diào)節(jié)流量。能輸出電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)（FG)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)工況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，更便于自動(dòng)控制。憑借技術(shù)實(shí)力和價(jià)格、服務(wù)優(yōu)勢(shì)，我國(guó)先進(jìn)的可調(diào)速微型隔膜泵越來(lái)越受到市場(chǎng)歡迎。