1.山东轶骋真空科技有限公司 山东省青岛市 266000；2.青岛创客智造机械设备有限公司 山东省青岛市 266000
摘要：气动隔膜泵是目前国内最新颖的一种液体传输机械，其作业场合的特殊性是其它泵无可比拟的，在喷漆、陶瓷釉浆、底油回收等场合发挥着重要作用，同时在环保、排污、建筑、精细化工等领域的应用也日益广泛。气动隔膜泵的主体部件采用铝合金、铸铁、不锈钢、塑料等。根据其应用场合及传输液体介质的不同特点，其内部液体流经的零部件可分别选取丁腈橡胶、氟橡胶、氯丁橡胶、聚四氟乙烯四种。
关键词：气动隔膜泵；工作特性
1气动隔膜泵相关内容概述
1.1主要构成
气动隔膜泵主要由以下几部分内容构成：球阀组件；进液管和储液管；消音器；马达体；主阀和换向阀；流体盖和马达体。
1.2工作原理
如图1所示，压缩空气经气阀进入膜片A的背面，使左边的气腔不断地充满压缩空气，使膜片向左运动而挤压左边的液体腔，同时，左上部球阀打开，左下部球阀关闭，使液体被送出。随着膜片A的运动，膜片B在隔膜连杆的拉动下也向左运动，使右气腔的空气由消音器口排放到泵体外，然而右边液体腔将产生负压，右液体腔的上部球阀关闭，下部球阀打开，液体进入右液体腔直至充满整个腔。膜A和B将运动到它的极限—贴近主体平面。在A及B运动到它们的极限时，右边气腔的空气已被排尽，右边的两个球阀向上动作，右边的液体腔已形成负压而从进液管吸入液体，膜片B相连的隔膜垫片与换向阀杆接触并将之推向左边，同时已经完成压缩的气体会沿着换向阀杆的中间通道顺利进入到主阀结构的右端，此时的主阀结构只能够向右进行运动，而压缩气体也会沿着中心孔顺利进入到气腔内，完成一次换腔操作。
.png)
图1气动隔膜泵工作原理示意图
1.3特点
（1）因为用气体作动力，气压大于10kPa即可工作，由于气源的压力极限，在安全方面，隔膜泵的最大压力将会有所限制。但是，正因如此，流量却可随着背压（出口阻力）变化而主动调节，可用于中高黏度流体。相较于以电机为动力的离心泵，因其工作点以水为基准，要输送黏度较高的流体时，必须配套减速机或变频调速器，使成本提高，但齿轮泵亦是如此。
（2）安全可靠，适用于易燃易爆环境。第一，接地后不产生火花，因为不使用电力，不会有静电以及触电、漏电的可能；第二，工作中不产生热量，机器不会过热；第三，对流体的搅动较小，流体不会过热。并且，在空气压缩时会排出一部分气体，是吸热过程，泵体本身的温度是降低的。
（3）无旋转部件，在处理危害性、腐化性的物料时，隔膜泵可将物料与外界完全隔离，介质不会外露，不会污染环境，不会危害人身安全。
（4）体积小、质量轻、移动性好，占地小且无需地基，安置经济、简便，可用作挪动式物料输送泵。
（5）具有自吸功能，扬程和流量可无级调节，输出压力可通过调整进气压力和流量来实现。
（6）流体输送的类型广泛，能用于从低黏度到高黏度（10Pa•s以下）、含颗粒、易挥发、有毒、易燃和腐蚀性等工况。
（7）无需润滑，工作无死点，可以空运行；2个冲程交替进行，能效比高。
（8）通过脉冲的方式运行，当工作完毕或无介质，出口管关闭时，隔膜泵即处于安全停止运行状态，可对其随时开启和闭合，不需要安装旁路系统以及安全阀，操作简单。
泵体的材质一般有不锈钢、塑料、铸铁、铝合金等四种。膜片材料主要有特氟龙、弹性体混合物、丁腈橡胶、氟橡胶、聚醚弹性体等，耐腐蚀性最好的膜片是聚四氟乙烯。球阀的材质主要有不锈钢、聚四氟乙烯、丁腈橡胶等。工作中，需要根据工艺介质的物性特点进行选型。
2气动隔膜泵的选用
2.1工艺流程
由液体进出口管道和压缩空气或氮气进出口管道组成。进出液管仅起流体在泵体内进与出的管道作用。在安装刚性管路时，应在泵和管路之间安装挠性金属软管，可以减少输送系统的振动和拉紧。气体入口一般需安装气源三联件，由过滤器、减压阀、油雾器组成，其作用用于分离压缩空气中凝聚的水分和油分等杂质，使压缩空气得到初步净化。过滤器主要负责过滤压缩空气中的杂质；减压阀主要负责控制系统的压力近于恒定；油雾器是将润滑油雾化后注入压缩空气中，对后端元件进行润滑。但现在由于很多产品都可以做到无油润滑，所以油雾器的使用频率越来越低。气体出口安装消音器，降低泵的噪音。
2.2气动隔膜泵的选型
首先根据介质的属性选择泵壳和隔膜的材质。气动隔膜泵常用的壳体材料有工程塑料、铸铁、铝合金和不锈钢。工程塑料的强度、硬度、耐冲击性、耐热性及抗老化性和耐化学药品性等均好，可用于输送酸碱类和腐蚀性的液体；铸铁的硬度和减震性较好，适用于运输泥浆，瓦、瓷、砖器及陶器釉浆等；铝合金强度比较高，塑性好，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，通常用于输运油漆、溶剂、橡胶、涂料类液体；不锈钢可耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质的腐蚀，可用于输运食品、腐蚀性添加剂等。隔膜材料有聚四氟乙烯、丁晴橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶、乙丙橡胶等。需根据介质的化学属性，来选择合适的隔膜。其次根据实际流程工艺需要的流量、进出口压力、粘度、密度等来选型，在性能曲线图上选取合适的性能点，然后选择合适的口径。最后根据泵的性能曲线计算所需的气源压力和消耗量。
3常见故障排除方法
故障1：机泵运转，出口流量小或完全没有介质流出。
处理措施：（1）降低泵的运转速度；（2）检查球阀是否卡涩；（3）检查法兰是否渗漏。
故障2：机泵不工作或循环一次就停止。
处理措施：（1）拆卸清洗或更换空气阀，或使用过滤空气；（2）更换止回阀球、阀座；（3）卸压、清理配液阀；（4）出口管路降压；（5）更换或拆卸消音器；（6）降低泵的运转速度。
故障3：机泵工作不规律。
处理措施：（1）检查、清理、紧固抽吸管路；（2）更换或清理阀球；（3）更换隔膜片。
故障4：出口流体中有气泡。
处理措施：（1）检查膜片是否破损；（2）检查抽吸管路是否松动，法兰是否渗漏，紧固泵体。
故障5：介质流体从空气排放口流出。
处理措施：（1）检查膜片是否破损；（2）检查膜片内外夹板是否完好；（3）检查液体侧的隔板是否松动；（4）更换O型环。
故障6：空气阀结冰。
处理措施：安装空气干燥装置，降低压缩空气的含水量。
故障7：机泵不动作或动作很慢。
处理措施：（1）检查过滤器是否完好无杂质；（2）检查电磁阀，拆卸清理或更换；（3）检查密封零件，如果磨损严重，则必须更换；（4）拆卸或更换消音器；（5）降低泵的运行速度；（6）检查或更换隔膜；（7）清理或更换球阀。
隔膜泵在连续不间断工作时，膜片的使用寿命较短，需要频繁更换膜片。
结语
综上所述，受到多方面因素影响，气动隔膜泵在具体的运行过程中，会出现一些故障问题。针对故障的实际出现原因，拟定可靠的处理措施，不仅可以降低故障问题带来的负面影响，而且对于延长系统使用寿命也有着积极地意义。
参考文献：
［1］石博强，饶绝佳．底下辅助车辆［M］．北京：冶金工业出版社，2006．
［2］江晓鹏．气动隔膜泵的工作原理及常见故障排除［J］．煤，2012，21（4）：51，74．