往复隔膜式泥浆泵的组成结构
往复隔膜式泥浆泵在电瓷生产中常与压滤机配套使用,使泥浆脱水而成为一定含水率的泥饼。也可作为料浆或釉料的输送之用,在陶瓷原料生成中是不可或缺的重要机械设备之一。往复隔膜式泥浆泵使用寿命长,在医药、化工、食品以及无水处理等行业中有广泛的应用。
往复隔膜式泥浆泵的结构部件主要有机架、机械传动系统、柱塞和柱塞缸、隔膜和隔膜室、阀门和阀门室、空气室、压力调节器等。
(1)机架。是安装和支承机械传动系统和泥浆输送系统的构件,用铸铁或铸钢整体铸造而成,在其装配面上需经机械加工。也可用钢板焊接而成或采用装配式结构。机架的形状有立式喇叭状和立式四棱柱状两种。通过地脚螺钉安装在混凝土基础上,要求机架的制造在保证有足够的强度和刚度前提下,减轻重量、节约材料、缩小外形尺寸。
(2)机械传动系统。隔膜泵的送液作用,首先是由于泵体上柱塞的往复运动而获得的。根据机械运动学原理,柱塞在曲柄连杆机构带动下做往复运动时,往复的频率,或者说曲柄轴的转速是受到一定限制的。为不使这种往复运动产生过大的惯性冲击力,在负荷较大的情况下,通常要求曲柄轴的转速小于60r/min。所以隔膜泵的传动系统,在传递动力的同时还必须有一定的减速比。
隔膜泵上的机械传动系统有减速器传动和皮带轮传动两种形式。皮带轮传动机构,是电动机经二级皮带轮传动使曲柄旋转的机构。当曲柄旋转时,连杆和柱塞做上下往复运动。弹性皮带对设备有一定的保险作用,直径与重量较大的皮带轮有飞轮作用,使电动机负荷比较均匀,且具有加工比较容易等优点。其缺点是设备重量、外形尺寸、占地面积均较大。
(3)柱塞和柱塞缸。圆柱形的柱塞是一条钢柱,它可以在柱塞缸内做上下往复运动,柱塞与柱塞缸的接触表面,按配合要求作了很好的精加工,为加强它们之间的配合紧密度,在塞缸的上部安装有压盖填料箱式的密封装置,调节紧固螺栓,可使压盖压紧填料,增加缸内密封性。柱塞缸下部稍有扩大,内贮液压油,一侧有孔经管道与压力调节器的贮油筒底部相通,另一侧有孔与隔膜室7的右半室相通。
(4)隔膜和隔膜室。隔膜室中的隔膜是这种往复式泥浆泵的特有部件。隔膜通常以天然橡胶模压而成,厚约10~25mm。在压模橡胶隔膜时,橡胶内安置了一种尼龙编织网以分散应力从而强化隔膜。隔膜内加入人造添加剂以提高隔膜的抗化学性和弯曲性能,因此隔膜有很好的强度和柔韧性,耐热、耐油。较为常见的是丁腈橡胶,具有耐油性、耐磨性和气密性等优点。它的拉断力不小于8MPa,拉断伸长率不小于350%,拉断永久变形不大于30%。要求在极低温条件下有好的弯曲寿命时应选用三元橡胶;要求在极高温条件下有好的弯曲寿命,用以输送芳香族或氯化烃及酸性液体时应选用氟化橡胶。为了控制隔膜的弯曲形状从而延长其寿命,上海宝龙公司利用特氟隆(聚四氟乙烯)隔膜带加强肋来扩展隔膜泵的应用范围。
隔膜把隔膜室分成左右两室,右室经孔板通往塞缸;左室经孔连通阀门室。所以,隔膜把机械活动部分与泥浆输送部分隔离开来,使隔膜泵具有耐磨、使用寿命长、容易清洗、不易堵塞等优点。
(5)阀门和阀门室。在阀门室中有进浆阀和出浆阀。进浆阀下方与进浆管道相连;出浆阀上方与出浆管道及空气室相连。
目前常用的有球形阀和平板阀两种,都是单向阀。依靠液压向上顶开,依靠自重落下复位。球形阀是一个铸造的实心铁球,外缘胶合了厚约lOmm的耐磨橡胶。优点是关闭灵活,进浆阻力小,球阀自洁性好。不足是球形阀重心与形心的不重合导致球形阀的不均匀磨损,制备成本高。平板阀结构简单,成本低,使用寿命长,密封性好。不足是阻力较球形阀大,自洁性差。
(6)空气室。是一个中空壳体,内部充填着一定压力(一般为大气压)的空气。空气室底部与阀门室和出浆管道相通,空气室顶部装有指示输浆压力的压力表。
由于柱塞在整个冲程中的往复运动是变速运动,所以隔膜泵送浆的瞬时压力与流量会随着时间有相应的起伏变化。这种不均匀的脉动输液情况是由液体在通过泵体和配管时有加速度存在导致的。由加速度所产生的阻抗会增加电动机的功率消耗、加剧管道磨损、缩短设备使用寿命、使泵体和配管产生振动、发出噪声等。为了缓和这种脉动情况,一般采取的措施如将单缸泵改为双缸泵或多缸泵,安装弹簧式缓冲装置等,设置空气室等。