隔膜泵培训课件

3.4隔膜泵流量调节和控制
隔膜泵常用的调节方式有调节柱塞（或活塞）行程，调节柱塞往
复次数，兼有以上两种方式或三种方式。其中以调节行程的方式 应用最广，该方法简单可靠，在小流量时仍能维持较高的计量精 度。 运转中手动调节行程：在泵运转中改变轴向位移，以间接改变曲 柄半径，达到调节行程长度的目的。常用的方法有N形曲柄调节 (GA934)、偏心凸轮调节(GA190)等。如N形曲柄调节是靠旋转调 节转盘，带动小螺旋齿轮、大螺旋齿轮、调节螺杆转动，拖动调 节螺母与N形轴上下移动，改变偏心距，从而达到调节流量的目 的。N形轴与偏心块行程的最大偏心量为该泵行程的一半。 当N轴靠近最上位置时，偏心块与N轴的总偏心量为最大行程的一 半，即相对行程为100%；当N轴靠近最下位置时，偏心块与N轴 的回转中心一致，此时行程为0，即相对行程为0。 GA202A隔膜泵的行程调节机构不同于N形曲柄调节和偏心凸轮调 节，它是由曲轴、旁路控制柱塞、调节滑阀(控制阀)、连臂构成， 通过调节旁路控制柱塞控制流量来改变活塞行程。
叶片式 泵
旋涡泵 混流泵 轴流泵
泵 往复泵
容积式 泵
转子泵 —— 齿轮泵、螺杆泵、罗茨泵、滑片 泵 其它类型泵 —— 喷射泵、空气升液泵、真空泵
2、mRoy系列隔膜泵特点
mRoy是一种液压驱动的隔膜式容积泵，它运
行可靠、紧凑、流量可控制，适用于输送一般 腐蚀性或有毒的化学介质以及粘度低于 200S.S.U.(40cps)的稀浆体。对更高的粘度，可 使用mRoyP系列泵（可到12200cps）。 在压力、温度和泵流量调节设定恒定的条件下， 其排出液体的重复计量精度在±1%范围内。 无论泵工作或停车，其流量均可调。可通过远 程控制仪表自动或手动调节流量。 由于泵内有可调节的过载阀，不会造成管线憋 压、以及人员误操作使隔膜破裂，延长了隔膜 的使用周期。
4.2.隔膜泵工作方式及流量控制 (1)当泵柱塞和旁路控制柱塞向前运动，如图2
所示，被挤压的油经旁路到油箱中，直到控制 柱塞“G”将旁路开口“H”关闭，如图3所示。 柱塞位移被施加到隔膜上，隔膜被推动，挤压 物料通过出口止回球阀排出。在吸入行程，泵 柱塞将油带出隔膜腔，从而移动隔膜，将物料 通过入口止回球阀吸入。当控制柱塞“G”打 开旁路开口“H”时，柱塞的位移平衡可通过 旁路通道供油来实现。 (2)通过旋转调节手柄移动控制阀“F”，使旁 路开口“H”能在整个柱塞行程希望的百分比 位置关闭，实现排出流量0~100%调节。当控制 阀调到100%流量，旁路开口在每个吸入行程终 了时打开，然后在排出行程时，旁路开口立即 关闭使整个柱塞位移都施加到了隔膜上。
5、隔膜泵相关特性
1.精度 ±1%稳态重复精度。
2.驱动
液压旁路设计，无论运行或停机 均可以从0-100%额定流量进行调节。 3.泵头 高性能止回阀(俗称“单向阀”)。 4.隔膜 液压驱动隔膜使隔膜寿命较长。 5.补偿阀 可调的内部油量补偿阀。 6.流量控制 手动微调：标准。 7.行程长度 H型为0.7"(1.78cm)。
目录

1.隔膜泵概述 2.mRoy系列隔膜泵特点 3.隔膜泵结构及工作原理 4.隔膜泵操作原理 5.隔膜泵相关特性 6.隔膜泵的技术参数 7.隔膜泵中的泵阀 8.隔膜泵安装 9.隔膜泵操作 10.隔膜泵安装建议及注意事项 11.隔膜泵维护 12.隔膜泵故障诊断及排除




3.3液压隔膜泵结构 液压隔膜泵由电动机传动机构、液压系统等组成。 3.3.1 传动机构 由电机动将动能传递给蜗杆、蜗轮实现减速旋转，促 使曲轴、连杆机构作往复运动，带动柱塞产生液压力。 3.3.2液压系统 液压隔膜式计量泵的液压系统，其结构由柱塞、缸体、 缸盖、进出口阀、液压隔膜和其他组件组成。在工作 中由膜片隔开液压油和介质，故液压隔膜式计量泵有 无泄漏的优点。 液压隔膜式计量泵的柱塞由传动端的曲柄连杆机构的 往复运动带动进行工作。柱塞在液压腔内作往复运动， 促使液压油的压力变化，使液压隔膜发生挠曲位移来 输送介质，液压腔内液压油量的相对稳定。 过载阀为了保证工作的平稳，提前设定好压力值。如 果液压油过多或排放管道受阻产生超压，那么系统将 自动开启过载阀，达到保护设备的目的。 补偿装置是按液压腔内的真空度随时补充油量，保证 液压腔内液压油的充满。
(3)当控制阀调到50%流量，旁路开口在
柱塞吸入行程一半处打开，在下一个排 出行程时，泵柱塞推动的油在第一个 50%行程时通过打开的开口旁路回到油 箱中，之后旁路开口被控制柱塞关闭， 余下的50%柱塞位移将施加到隔膜上， 所以只有柱塞一半行程的流体被排放。 对控制阀0%流量设定也可通过同样的方 法进行分析，即所有的液压油都经旁路 回到油箱中。
点处的流速；ha-a点处的水柱高；∑Sa-a点处的各种水力损失及惯 性损失的总和。由于Qs=AVa，代入式(7)有：
6.2瞬时输出流量
PaBiblioteka Baidur+Qs2/2Ag+ha+∑Sa=恒值 (8);由式(8)不难看
出，流量脉动必然造成压力脉动，并且是二次 方放大的关系。压力脉动由压力不均匀系数δ p 来表示，其公式为： δp=(P max -P min)/P m(9); 式中：P max-最大压力； Pmin-最小压力；Pm-平均压力。 在实际工业生产中，一般压力不均匀系数值为 0.01~0.05，高压时取小值，低压时取大值。为 保证往复泵及管路的正常使用，往复泵必须设 置进出口料补偿设置。
一般隔膜泵运行示意图
3.2、隔膜泵主要部件结构
旋转调节 手柄控制阀 油箱空气 排放孔 溢流口 （补偿阀） 出口球阀
过载阀内含 顶丝弹簧阀头
进油口
进口球阀
3.2、隔膜泵主要部件结构
护板2个 曲柄连杆传动 液压滑阀
密封环3个
旁路控制柱塞
旁路开口
调节滑阀
1330.注油口盖(聚
碳酸酯)； 1340.O型圈； 1350.过载阀调节 螺钉（塑料）； 50.过载阀调节螺 钉(钢)； 40.压力过载阀弹 簧(钢)； 30.压力过载阀头 (尼龙)； 70.泵名牌(铝)； 60.排放堵头（此 泵无这处）；
mRoy液压隔膜泵的外形结构
加 油 孔
电机 内置泄压调节 泵体 出口
调 节 手 柄
进口
泵 的 类 型
离心泵 单吸泵、双吸泵 单级泵、多级泵 蜗壳式泵、分段式泵 立式泵、卧式泵 磁力驱动泵，屏蔽泵、 机械密封泵、高速泵 单级泵、多级泵 离心旋涡泵 马达驱动隔膜计量泵 电磁驱动隔膜计量泵 隔 膜 计 气动驱动隔膜计量泵 量泵 液压驱动隔膜计量泵 活塞泵、隔膜泵
4、隔膜泵操作原理
4.1泵的输送作用是通过一下四个基本部
件配合来实现和控制的（图2和3）： 1.泵柱塞“A”以一定行程做往复运动， 液压油被挤压，进入隔膜腔“C”，推出 隔膜。 2.隔膜“X”是液压油和输送物料之间可 移动的分隔物。 3.旁路油路从隔膜腔“C”经油路“E”， 旁路开口 “H”和控制阀“F”回油箱 “D”。 4.一个通过连臂和螺钉与泵柱塞一起运动 并直接相连的旁路控制柱塞“G”，将旁 路开口“H”的开关与泵柱塞的位置联系
显然，双缸双作用流量变化幅度大于三单缸单作用。为表示瞬时
流量不均匀程度，引入流量不均匀系数δq，其公式为：
δq=(Qsmax-Qsmin)/Qsm (6); 式中：Qsm-平均流量。根据伯努利
方程，在泵排出管路任一点a，有：
Pa/r+Va2/2g+ha+∑Sa=恒值 (7);式中：Pa-a点处的压力；Va-a
3、隔膜泵结构及工作原理
3.1如图所示的隔膜泵为卧式往复泵。电动机通过减速
机驱动曲柄滑块机构，将旋转运动变为直线运动，带 动活塞在隔膜液缸内做往复运动，使隔膜腔内的油产 生压力，推动隔膜在隔膜腔内前后鼓动，在吸排气阀 组的配合下，达到吸排气液体的目的。由于有隔膜将 输送介质和油分开活塞、缸套、活塞杆等运动部件不 与介质直接接触，可有效防止工作介质的渗漏。

120.蜗轮蜗杆组； 10.泵体； 240.连臂（钢）； 75.单列轴承,油封； 250.连接螺钉（钢） 230.控制柱塞（钢） 150.调节滑阀O型圈 （聚氨酯,3个）； 160.调节滑阀（钢） 190.冲程刻度（铝） 200.冲程刻度环（铝） 180.内六角螺钉（1） 210.流量调节手柄 220.E形卡环（钢） 170.螺纹滑套； 140.适配堵头/柱塞 80/90.柱塞/柱塞套； 110.销钉（钢）； 20.轴承座（钢）； 100/130.连杆/蜗轮轴
287.隔膜护盘,过程物





料侧; 282.隔膜护盘,油侧； 281.六角螺钉； 290.隔膜(7/8",8个安 装孔); 510.出口单向阀组件 （双阀球）； 355.六角螺钉7/16"； 330.隔膜泵头(8个安 装螺栓)； 350.六角螺钉5/16"； 600.进口单向阀组件 （双阀球）；
780.联轴节键


5/8"×19mm(1); 800.方头丝堵3/8"； 680./690.单列轴承；/ 油封； 640.蜗杆轴； 650.蜗轮蜗杆； 600.轴承套； 670.轴承； 630.电机； 790.六角螺钉(镀锌) 710.法兰适配件； 770.内六角螺钉； 700.指形弹簧； 125.蜗轮衬垫（钢）
6.2瞬时输出流量
泵活塞往复位移X：X=R(1-cosɸ+λ/2
sin2ɸ) (3); 式
中：ɸ-曲柄转角(ɸ=wt);w-曲柄角速度；t-时间；λ— λ=(R-曲柄半径)；L-连杆长度。根据上式，可以导出单 缸单作用往复泵的瞬时理论流量Qs的公式：
Qs=Au=ARw(sinɸ+λ· cos2ɸ) (4); 式中A-活塞面积。由于λ=R/L的值一般很小，可以忽略 不计，则式(4)变为：Qs=ARwsinɸ (5); 显然单缸单作用隔膜泵的瞬时理论流量是脉动的。隔 膜泵的结构形式主要有两种：卧式双缸双作用、三缸 单作用。双缸双作用、三缸单作用泵的瞬时流量曲线 可由单缸单作用的瞬时流量曲线叠加得到。对于双缸 双作用，两缸的活塞相位差ɸ=90°，其瞬时流量曲线 见图2，其中活塞杆端面面积Ar=(0.8~0.9)A。对于三 缸单作用，三缸的各活塞之间的相角差ɸ=120°，其瞬 时流量曲线见图2。
1、隔膜泵概述
1.1隔膜泵又称隔膜计量泵，属于容积式
泵中往复泵的一种。它是靠隔膜片来回 鼓动而吸入和排出液体的，主要输送强 腐蚀、易燃、易挥发性剧毒液体和放射 性液体。 1.2本次讲课介绍的是乙烯装置隔膜泵 （又称黄油抑制剂泵），输送的介质是 黄油抑制剂，工作流量为8.2L/H,工作压 力为28Bar。它将成罐进来的黄油抑制剂 输送到DA203塔中，防止DA203塔中的 裂解气形成低聚物产生黄油。它是由美 国米顿罗公司mRoy系列的计量泵。
6、隔膜泵的技术参数
6.1理论及实际平均输出流量 由于泵的活塞在每个往复运动中输出液体的体积相等。 所以隔膜泵的理论平均输出流量是恒定的，其值为： Q t h =kzAsnƬ/60 (1); 式中：Q t h -理论平均输出流量 (m 3 /s);k-作用数;单作用泵k=1,双作用泵k=2;z-活塞缸 数;A-活塞面积(m2);s=活塞的行程(m);n-活塞每分钟的 往复次数(min-1);Ƭ-排挤系数，为考虑活塞杆面积Ad对 流量减少的系数，Ƭ=1-Ad/2A。由于泵的阀的开启、关 闭及液体中含气等原因，泵的实际排出流量要小于其 理论平均输出流量，实际的平均输出流量值： Q=Q th Ƞ=ȠkzAsnƬ/60 (2); 式中：Q-平均输出流量 (m3/s);Ƞ-流量系数。由式(1)、(2)分析，隔膜泵理论及 平均输出流量与排出压力无关，其决定于泵的活塞直 径、活塞行程、活塞每分钟的往复次数(冲次)。