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针对产品密封泄漏以及往复式隔膜泵结构复杂、笨重、调试困难等问题，我们研制成功了Q=2m3/h，25m3/h；P≤0.4MPa环形隔膜泵两种产品，并于1994年元月通过了部级鉴定，并获得国家专利，专利号92236204.1。
1、结构特征
环形首先以平面蠕动式刚性支承环和环形隔膜区别于一般转子泵和往复式隔膜泵。此外现有隔膜泵多采用片状隔膜来隔开输送介质和工作介质，并使用往复式曲柄连杆机构、三阀机构、进出口阀组；环形隔膜泵吸收了软管泵、挠性衬圈泵及其它转子泵的特点，采用回转式驱动机构和环形隔膜有机结合的新颖结构，用环形隔膜将输送介质与驱动元件隔开，使输送介质无法向外泄漏。环形隔膜泵主要由泵体1、隔离机构2、刚性支承环3、环形隔膜4、轴承套5、轴承6、传动轴7及浮动承压环、泵端盖等组成（图1）；环形隔膜端部靠轴承盖沿轴向压紧固定，其和泵端盖、刚性支承环、泵体组成封闭容积，当传动轴旋转时，借助进、出口隔离机构和刚性支承环、泵体形成吸液和排液腔，达到无泄漏输送介质的目的。
环形隔膜泵主要结构特征为：
（1）隔膜和泵体间设有平面蠕动式刚性支承环；
（2）环形隔膜内置有浮动承压环；
（3）环形隔膜将输送介质和润滑介质隔开；
（4）环形隔膜泵独有进出口组合隔离机构；
（5）无需底阀和进出口阀组；
（6）独特的轴向密封结构；
（7）刚性支承环与传动轴间设有轴承。
2、设计要点
2.1、流量
环形隔膜泵中刚性支承环和隔离元件、介质沿进口至出口连续流动。如图2所示吸人口A和排出口Ｂ分别为吸、排腔径向密封死点，可见每转排出理论流量应为：
Q；，t=10-＇n（RZ一r2）BK[L]
式中B－－刚性支承环宽度，cm
R－－泵体内腔半径，cm
r－－刚性支承环半径，cm
K－－理论容积系数，主要考虑无效密封角α及结构尺寸R，r等对理论流量的影响；通常无效密封角α分别控制在20。以内，K值可精确求得，一般取0.90-0.95设计中有R=r+e，其中e为偏心值，cm。则有泵理论流量为：考虑到泵的压差、介质粘度、间隙大小及泵速对流量的影响，则泵的额定流量为：
Qr＝KvQth
式中Kp－－容积系数
2.2、泵速和泵径向、轴向间隙的确定
2.2.1、泵速
由于采用了平面蠕动的刚性支承环，因而泵体、泵端盖和刚性支承环间相对滑动速度与泵速相关，其值可估算，即：
Ｖ=πne/30
可见合理控制与降低泵速，则可以减小摩擦和功率损耗，延长泵使用寿命，提高泵效率。根据经验，通常将泵速控制在n≤300min-1范围。
2.2.2、轴、径向间隙
吸人和排出腔间径向密封为楔形间隙，轴向间隙为平行缝隙。泵的性能与径向、轴向间隙及相关结构参数和介质特性密切有关，其中径向间隙主要根据压差△P；输送介质的粘度γ；刚性支承环半径r；偏心值e等因素确定。
即间隙T=f（ν，r）/f（△P，e），显然当△P和e增大时，间隙T应取小值；当ν，r增大时，间隙T可取大值。
轴向密封采用间隙密封和弹性密封相结合效果良好；而平行间隙的泄漏量可由下式估计：
q=10-5xT3b△P/1.2γL[mL/s]
式中b-间隙宽度，cm
L-间隙长度，cm
△P-压差，MPa
ν-介质动力粘度，Pa·s
T-间隙值，cm
通常，合理控制径、轴向间隙可以提高自吸性能和排出压力，减小泵内泄漏量，保持较高容积系数。实践证明，刚性支承环和泵体、传动轴和轴承套以及轴承和轴承盖的公差配合、径轴向尺寸链的计算至关重要。通过设计分析和试验验证，径向、轴向间隙应控制在0.03～0.20范围内耐磨焊条。
2.3、环形隔膜的设计
环形隔膜是环形中隔开输送介质和润滑介质，实现无泄漏输送介质的关键零件，其设计不同于片状隔膜，我们从结构上保证其承受低压状态，通过预定伸长量使之工作状态下附加变形极小，设计中遵循以下原则：
（1）环形隔膜内外表面均无相对滑动摩擦；
（2）控制隔膜内外表面压差在0.1MPa以内；
（3）采用浮动承压环形成浮动支承；
（4）提高隔膜抗拉和抗疲劳性能；
（5）合理选择隔膜硬度；
（6）保证隔膜装拆方便；
（7）给定隔膜预伸长值△L。
若环形隔膜工作变形段尺寸为L，而安装尺寸为L‘，那么环形隔膜设计长度值则为：
L=△L+L＇
其中△L=e/sin（arctge/L）－L
通常△L=***，考虑环形隔膜虽承压较低，但接触腐蚀性介质且工作中循环挠动加上结构尺寸要求严格，我们和有关制造厂和科研院校研制了丁腊橡胶、聚氨醋橡胶和夭然橡胶等多种隔膜，经对比试验，聚氨醋隔膜物化性能和疲劳性能较优。
2.4、刚性支承环设计
环形隔膜泵中刚性支承环有别于普通转子泵和往复式隔膜泵。它的设置不仅使轴向和径向密封容易形成，而且可以保护隔膜，保证泵具有较高排出压力和良好的自吸性能。
刚性支承环上任意质点的运动为垂直轴线截面内的往复运动和回转运动合成的平面运动即平面蠕动。刚性支承环的设计应考虑采用轻质材料或中空结构，，以减轻重量，减小惯性力。
其工作状态下外表面承受不平衡液压力作用，使传动轴上承受径向力F，当径向密封点在远离组合隔离机构低点时有下式：
Fmax=20·△P·B·r
式中△P-压差，MPa
B-刚性支承环宽度，cm
r-刚性支承环半径，cm
由上式可知，刚性支承环承受较大的径向力，因此在设计中不仅应保证其足够的刚度和强度，同时还应考虑传动轴可能产生挠度，通过结构设计确保泵径向间隙在设计范围内。
3、性能特点
3.1、性能特点
环形隔膜泵以独特的结构、优化的设计、参数的合理匹配及高质量的隔膜而具备优良的性能，主要在如下：
（1）无泄漏。由于泵中环形隔膜将输送介质与润滑介质隔开，输送介质无法外泄。
（2）自吸性能强。因是回转式容积泵，故具有较好的自吸能力，可油、气、水混合输送，泵无需灌引，直接启动。
（3）适应范围广。可输送一般液体亦可输送粘稠性介质，应用参数范围大。
（4）效率高。传动结构紧凑简单，和同参数叶片泵相比，效率高5%以上，且高效区宽广。
该产品易于系列化、通用化；同一机座产品可更换过流部件、调整泵速和间隙来适应不同工况和介质。目前环形隔膜泵已形成Q=1～50m3/h，P≤1.OMPa的系列产品，可广泛用于输送强腐蚀性、易燃爆和放射性的以及高纯度或高粘度的介质等。此外，依不同用户要求可采用调速传动方式，还可配用隔膜报警自动执行器。
3.2、产品实刚性能
据"舰船用环形隔膜泵的研制"课题鉴定要求，两种产品经500h型式试验后，经检测其性能见表1。
由此可见，产品实测性能均达到机械部课题攻关指标，具有良好的自吸性能及气液混输、高效率等特性。
此外，我们用HM-2.0/0.4型环形隔膜泵进行了对比试验，其输送不同介质和不同压差下的性能见表2。
显然，粘度和压差不同时，相同的密封间隙下，所产生的内泄漏量不同，使得容积系数不同。
4、结论及应用
环形作为新型容积转子式无泄漏泵，采用了旋转式驱动机构，减少了滑动摩擦润滑点，简化了结构。上海正奥泵业制造有限公司采用环形隔膜隔开润滑介质和输送介质，独特新颖。此外由于它和往复式隔膜泵、转子泵、磁力泵、软管泵等结构有本质不同，因而其研究开发及市场应用潜力大。
工业发达国家无泄漏泵年产量占泵年产量15%～20%；而我国无泄漏泵年产量占总产量3%左右，是急待发展的产品。环形隔膜泵独特的性能和良好的通用性和互换性，使之特别适用化工、轻工、食品工业流程用泵的更新，使运行成本降低，维护和操作方便，以提高经济效益。
据对某酒精厂和果糖厂用泵情况调查，两单位使用近360台泵输送油、水、酒精、酒浆、糖浆、添加剂等不同介质，其压差为P=0.2～0.5MPa，流量Q=15～40m3/h；选用了油泵、不锈钢泵、单螺杆泵、屏蔽泵、清水泵等十多个品种，50个规格的产品，运行管理和维护更换零件不方便。选用环形隔膜泵系列产品、则只需2个机座即可满足，其安装尺寸、泵体、隔膜等零部件相同，对不同介质可更换过流部件材质，维护管理更简单。
该泵不仅可满足舰船用于替代输送海水、污水的立式电动往复泵和船用油水分离器使用的柱塞泵，还具有气、液混输能力，特别适用于油田油、气、水混输；舰船舱底污水、剩油和油罐车底部剩液的抽吸。
机器不会过热;第流体不会过热因为隔膜泵对流体的搅动小。在工地恶劣的地方，如建筑工地、工矿的废水排放、由于污水中的杂质多且成分复杂，管路易于堵塞，这样对电泵就形成负荷过高的情况，电机发热易损。气动隔膜泵可通过颗粒且流量可调，管道堵塞时自动停止至通畅。另外气动隔膜泵体积小易于移动，不需要地基，占地面极小，安装简便经济。可作为移动式物料输送泵。在有危害性、腐蚀性的物料处理中，隔膜泵可将物料与外界完全隔开。气动隔膜泵可用于输送化学性质比较不稳定的流体，如：感光材料、絮凝液等。这是因为隔膜泵的剪切力低，对材料的物理影响小。从上述气动隔膜泵的应用有什么作用问题可以看出，作为气动隔膜泵的领头企业。多年来一直从事气动隔膜泵的生产和加工的研究，具有丰富的经验和科学的管理体系，能满足客户各方面的要求，有兴趣的客户可以来厂参观指导。
气动隔膜泵是一种新型输送机械，是目前国内颖的一种泵类。采用空气压缩机压缩空气为动力源，对于各种腐蚀性液体，带颗粒的液体，高粘度、易挥发、易燃、的液体，均能予以抽光吸尽。气动隔膜泵作用方便、工作可靠、开停只需简单地打开和关闭气体阀门，即使由于意外情况而长时间无介质运行或突然停机，泵也不会因此而损坏，不旦超负荷，泵会自动地停机，具有自我保护性能，当负荷恢复正常后，又有自动启动运行。气动隔膜泵结构简单、易损件少，该泵结构简单安装、维修方便，泵输送的介质不会接触到配气阀，联杆等运动件，不象其他类型的泵因转子、活塞、齿轮、叶片等部件的磨损而使性能逐步下降。气动隔膜泵可输送较粘的液体，本泵无须用油润滑，即使空转。
即使由于意外情况而长时间无介质运行或突然停机泵也不会因此而损坏，一旦超负荷，泵会自动地停机，具有自我保护性能，当负荷恢复正常后，又能自动启动运行；结构简单、易损件少，该泵结构简单，安装、维修方便，泵输送的介质不会接触到配气阀，联杆等运动部件，不像其他类型的泵因转子、活塞、齿轮、叶片等部件的磨损而使性能逐步下降；可输送较粘的液体(粘度在1万厘泊以下)；本泵无须用油润滑，即使空转，对泵也无任何影响，这是该泵一大特点；塑料法兰压力：PN0.6MPa(10bar),金属法兰压力：PN1.0MPa(10bar)。QBY3系列气动隔膜泵选型型号大流量（L/min）大扬程（m）大吸程（m）工作压力（kg）口径（mm）入气口径（in）大通过颗粒直径（mm）耗气量（m3/min）小配用空压机功率（kw）5QBY3系列气动隔膜泵产品用途泵吸花生酱、泡菜、土豆泥、小红肠、果酱苹果浆、巧克力等。
气动隔膜泵其有四种材质：塑料、铝合金、铸铁、不锈钢。隔膜泵根据不同液体介质分别采用丁晴橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯、聚四六乙烯。以满足不同用户的需要。安置在各种特殊场合，用来种常规泵不能抽吸的介质，均取得了满意的效果。气动隔膜泵的适用场合及工作原动隔膜泵是一种新型输送机械，是目前国内颖的一种泵类。采用压缩空气为动力源，对于各种腐蚀性液体，带颗粒的液体，高粘度、易挥发、易燃、的液体，均能予以抽光吸尽。由于气动隔膜泵具有以上特点，所以在世界上隔膜泵自从诞生以来正逐步侵入其他泵的市场，并占有其中的一部分。如：喷漆、陶瓷业中隔膜泵已占有**的主导地位，而在其他的一些行业中，像环保、废水处理、建筑、排污、精细化工中正在扩大它的市场份额。
气动隔膜泵的应用有什么作用，气动隔膜泵是一种新型输送机械，气动隔膜泵采用压缩空气为动力源，对于各种腐蚀性液体，带颗粒的液体，高粘度、易挥发、易燃、的液体，均能予以抽光吸尽，目前已形成化生产，产品质量深受好评。以下是小编为大家提供的气动隔膜泵有什么作用。由于用空气作动力，所以流量随背压(出口阻力)的变化而自动调整，适合用于中高粘度的流体。而离心泵的工作点是以水为基准设定好的，如果用于粘度稍高的流体，则需要配套减速机或变频调速器，成本就大大的提高了，对于齿轮泵也是同样如此。气动隔膜泵在易燃易爆的环境中用气动泵可靠且成本低，如燃料、、的输送，因为：第接地后不可能产生火花;第工作中无热量产生。
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