針對(duì)泵產(chǎn)品密封泄漏以及往復(fù)式隔膜泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、調(diào)試?yán)щy等問題,我們研制成功了q=2m3/h,25m3/h;p≤0.4mpa環(huán)形隔膜泵兩種產(chǎn)品,并于1994年元月通過了部級(jí)鑒定,并獲得國(guó)家專利,專利號(hào)92236204.1。1、結(jié)構(gòu)特征環(huán)形隔膜泵首先以平面蠕動(dòng)式剛性支承環(huán)和環(huán)形隔膜區(qū)別于一般轉(zhuǎn)子泵和往復(fù)式隔膜泵。此外現(xiàn)有隔膜泵多采用片狀隔膜來隔開輸送介質(zhì)和工作介質(zhì),并使用往復(fù)式曲柄連桿機(jī)構(gòu)、三閥機(jī)構(gòu)、進(jìn)出口閥組;環(huán)形隔膜泵吸收了軟管泵、撓性襯圈泵及其它轉(zhuǎn)子泵的特點(diǎn),采用回轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和環(huán)形隔膜有機(jī)結(jié)合的新穎結(jié)構(gòu),用環(huán)形隔膜將輸送介質(zhì)與驅(qū)動(dòng)元件隔開,使輸送介質(zhì)無法向外泄漏。環(huán)形隔膜泵主要由泵體1、隔離機(jī)構(gòu)2、剛性支承環(huán)3、環(huán)形隔膜4、軸承套5、軸承6、傳動(dòng)軸7及浮動(dòng)承壓環(huán)、泵端蓋等組成(圖1);環(huán)形隔膜端部靠軸承蓋沿軸向壓緊固定,其和泵端蓋、剛性支承環(huán)、泵體組成封閉容積,當(dāng)傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí),借助進(jìn)、出口隔離機(jī)構(gòu)和剛性支承環(huán)、泵體形成吸液和排液腔,達(dá)到無泄漏輸送介質(zhì)的目的。環(huán)形隔膜泵主要結(jié)構(gòu)特征為:(1)隔膜和泵體間設(shè)有平面蠕動(dòng)式剛性支承環(huán);(2)環(huán)形隔膜內(nèi)置有浮動(dòng)承壓環(huán);(3)環(huán)形隔膜將輸送介質(zhì)和潤(rùn)滑介質(zhì)隔開,(4)環(huán)形隔膜泵獨(dú)有進(jìn)出口組合隔離機(jī)構(gòu);(5)無需底閥和進(jìn)出口閥組;(6)獨(dú)特的軸向密封結(jié)構(gòu)。(7)剛性支承環(huán)與傳動(dòng)軸間設(shè)有軸承。2、設(shè)計(jì)要點(diǎn)2.1、流量環(huán)形隔膜泵中剛性支承環(huán)和隔離元件、泵體將液腔隔成吸入和排出部分,隨吸入和排出液腔容積的變化,介質(zhì)沿進(jìn)口至出口連續(xù)流動(dòng)。如圖2所示吸人口a和排出口b分別為吸、排腔徑向密封死點(diǎn),可見每轉(zhuǎn)排出理論流量應(yīng)為:q;,t=10-'n(rz一r2)bk[l]式中b--剛性支承環(huán)寬度,cmr--泵體內(nèi)腔半徑,cmr--剛性支承環(huán)半徑,cmk--理論容積系數(shù),主要考慮無效密封角α及結(jié)構(gòu)尺寸r,r等對(duì)理論流量的影響;通常無效密封角α分別控制在20。以內(nèi),k值可精確求得,一般取0.90-0.95設(shè)計(jì)中有r=r+e,其中e為偏心值,cm。則有泵理論流量為:考慮到泵的壓差、介質(zhì)粘度、間隙大小及泵速對(duì)流量的影響,則泵的額定流量為:qr=kvqth式中kp--容積系數(shù)2.2、泵速和泵徑向、軸向間隙的確定2.2.1、泵速由于采用了平面蠕動(dòng)的剛性支承環(huán),因而泵體、泵端蓋和剛性支承環(huán)間相對(duì)滑動(dòng)速度與泵速相關(guān),其值可估算,即:v=πne/30可見合理控制與降低泵速,則可以減小摩擦和功率損耗,延長(zhǎng)泵使用壽命,提高泵效率。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),通常將泵速控制在n≤300min-1范圍。2.2.2、軸、徑向間隙吸人和排出腔間徑向密封為楔形間隙,軸向間隙為平行縫隙。泵的性能與徑向、軸向間隙及相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)和介質(zhì)特性密切有關(guān),其中徑向間隙主要根據(jù)壓差△p;輸送介質(zhì)的粘度γ;剛性支承環(huán)半徑r;偏心值e等因素確定。即間隙t=f(ν,r)/f(△p,e),顯然當(dāng)△p和e增大時(shí),間隙t應(yīng)取小值;當(dāng)ν,r增大時(shí),間隙t可取大值。軸向密封采用間隙密封和彈性密封相結(jié)合效果良好;而平行間隙的泄漏量可由下式估計(jì):q=10-5xt3b△p/1.2γl[ml/s]式中b―間隙寬度,cml―間隙長(zhǎng)度,cm△p―壓差,mpaν―介質(zhì)動(dòng)力粘度,pa?st―間隙值,cm通常,合理控制徑、軸向間隙可以提高自吸性能和排出