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往复活塞式双软管泵培训讲义 1 目录 往复活塞式双软管泵的工作原理往复活塞式双软管泵的部件组成与结构往复活塞式双软管泵的安装与操作 维护 2 往复活塞式双软管泵 工作原理 3 软管泵技术发展及应用 这是Feluwa新推出的双软管泵泵型 它采用一只外套在原有软管上的软管取代了平隔膜 这个设计思想延长了原平隔膜的使用寿命 也简化了液力端的结构 软管泵可以高效 可靠地输送有化学和机械侵蚀性 浓度各异的浆料或膏状物料及高粘度的流体 但这类泵的自吸性能较差 4 软管泵的工作原理 在泵的动力端 驱动电机带动泵减速齿轮箱中大齿轮的旋转运动 由安装在大齿轮上的曲轴连杆机构转变成动力端活塞的往复运动 5 软管泵的工作原理 在泵的液力端 往复运动的活塞会使液压驱动液 一次液压液 产生一定的体积变化 液压驱动液使平隔膜产生凹凸变形 驱动平隔膜与软管间的第二种液压驱动液 二次液压液 二次液压液将这一运动由平隔膜传递给软管 6 软管泵的工作原理 输送介质的流通通道呈直线形 介质从进口管路通过单向止逆阀 进入软管腔 受到软管挤压后 通过单向止逆阀进入出口管路 即被输送的流体仅与软管的内侧和阀门相接触 一旦软管破裂 泵仍能以传统隔膜泵那样可靠地继续操作 直至整个系统作好了一次有计划的停车检修准备为止 这就使FELUWA泵在结构上优于GEHO泵 7 软管泵的工作原理 这张结构剖面图表明了双软管泵仅仅是采用一只外套在原有软管上的软管取代了平隔膜 所以双软管泵的工作原理与软管 隔膜泵的工作原理是完全相同的 8 部件组成与结构 往复活塞式双软管泵 9 软管泵结构概述 一台完整的往复活塞式双软管泵系统由传动系统动力端液力端止逆阀液压辅助系统进出口压力流量稳定系统集控系统消振隔振装置组成 10 软管泵结构概述传动系统 FELUWA泵的传动系统由驱动电机 减速机组成 泵往往配用变频调速器 来调控电机的转速 11 软管泵结构概述动力端 动力端由主动轴及轴承 传动齿轮 偏心曲轴大齿轮 被动轴及轴承 连杆 十字头 活塞杆和活塞组成 这是往复式活塞泵的典型结构形式 12 软管泵结构概述液力端 液力端由活塞与油缸组件 软管腔和单向止逆阀盒组成 借助于软管 将输送物料与液压系统 泵腔严密地隔离开来 避免了泵腔腐蚀和磨蚀 影响这种软管机械强度的故障发生时 如软管破裂 配置的流体压力开关监测报警装置会发出信号 但泵在短期内仍能以传统隔膜泵那样继续可靠操作 直至整个系统作好了计划停修准备 13 软管泵结构概述止逆阀 FELUWA设计开发了带金属密封和辅助软密封的盒式止逆球阀由可独立更换的阀球 18 00 带金属密封的阀座 15 02 软密封件 15 03 和阀球导杆 15 01 四部分组成 14 软管泵结构概述止逆阀 用于磨蚀性悬浮液或大的公称直径的板形或锥形阀同样也在阀座上带有辅助软密封件和阀板导杆 15 软管泵结构概述液压辅助系统 液压辅助系统由 润滑系统及控制仪表排气 补油系统液压液卸压系统贮油系统等组成 16 软管泵结构概述液压辅助系统 润滑系统 大流量泵的润滑及监控系统 小流量泵的润滑及监控系统 17 软管泵结构概述液压辅助系统 贮油系统 装有排气补油阀 液力端液压液限压阀 安全阀 的液力端液压液箱 右侧液压液箱表示了正常的液压液液位 18 软管泵结构概述液压辅助系统 液压液卸压系统 左图显示了安装二只液压液限压阀和一只排气补油阀的液压液箱的俯视 右图是另一种形式的液压液限压阀 19 软管泵结构概述液压辅助系统 排气补油阀排气 在每一个冲次排出段的活塞前移时 都有经精确计算的VL量液压液通过排气补油阀压入油箱 使在前一冲次吸入段时溶入液压液的空气 在油箱中释放出来 图中 VF VK VL VM VF 20 软管泵结构概述液压辅助系统 排气补油阀补油 在冲次吸入段 因液压液量少 隔膜会在活塞死点位置之前压向控制盘通过曲柄开启排气补油阀 利用活塞移动形成的真空和油箱液位进行补油 直至隔膜移动到极限的时候为止 图中 VLE VL 补油阀补油时只能被隔膜控制下由曲柄打开 这样可以确保隔膜和软管不会过分的变形 现在隔膜由外软管取代 21 软管泵结构概述液压辅助系统 排气补油阀 排出含气油时 油压将下球顶开 油从弹簧定位柱中的孔进入上阀室 由排油孔排出 补油时 隔膜通过机械顶杆将下球顶开 然后利用液力端的负压将上球吸下 油箱中的油进入上阀室 再通过弹簧定位柱中的孔进入下阀室 补入液力端 22 软管泵结构概述进出口压力流量稳定系统 隔膜泵的往复运动 其输出的瞬间流量是随时间按三角函数关系脉动变化 必须进行压力补偿 来确保进口 出口管路压力的稳定 23 软管泵结构概述进出口压力流量稳定系统 FELUWA泵设置了带气囊的缓冲器 提供了输送介质压力 流量 削峰填谷 的可能 24 软管泵结构概述进出口压力流量稳定系统 使用软管式脉冲缓冲器 对蓄能器预充压至约70 工作压力 这样 泵的每一个冲程的超过平均流量的排出量 通过蓄能器内空气体积的压缩储存起来 这部分体积又在吸入冲程被释放出来 以此来补偿脉冲导致的波动 25 软管泵结构概述进出口压力流量稳定系统 蓄能器中总是被充气至最佳程度 而输送介质的压力脉冲被减少到可以忽略的地步 单作用泵系统亦然 下图是无蓄能器的进口端缓冲器 26 软管泵结构概述集控系统 FULUWA泵的集控系统由五个部分组成 润滑油泵保护控制系统主驱动电机 变频器安全保障控制系统FELUWA泵的软管间液压液压力检测系统单向止逆阀工况检测系统泵运行数据外传接口 27 软管泵结构概述集控系统 润滑与电气保护 上图橙色的仪表是润滑油量检测仪 具有主驱动电机启动联锁功能 泵运行期间只有报警功能 所有电气保护都由安装在右图显示的电控柜内的元器件和电路完成 28 软管泵结构概述集控系统 阀况检测系统 29 软管泵结构概述集控系统 软管故障监测系统 FELUWA泵的软管故障检测系统的压力传感器 FELUWA泵的软管故障分析仪 30 软管泵结构概述消振隔振装置 为进一步缓解进 出口管路中介质脉动对泵管系的振动损害 泵的消振隔振装置配备了进出口管路缓冲器 消振弯管 弹性支撑及管路支架等元件 31 软管泵基本性能参数 包括结构形式输送介质技术参数易损件寿命四个方面 32 软管泵基本性能参数结构形式 结构形式有液压活塞的单双作用 液压缸数 活塞的立卧式运动 软管 隔膜泵以双缸双作用卧式 双软管泵以三缸单作用卧式等较为常用 33 软管泵基本性能参数输送介质性质 包括输送介质的密度 粒度 粘度 酸碱度 磨蚀性 温度 重量浓度等指标 34 软管泵基本性能参数技术参数 技术参数包括泵吸入压力 输送的流量和压力 活塞直径 活塞行程 电机参数 变频调速参数 泵的外型尺寸和泵的重量等指标 冲次 根据输送介质性质 磨蚀性 粘度 输送压力 设计泵的活塞冲次为37 45次 min 有国外经验给出隔膜寿命t 1 冲次2 2 5 并不主张采用高冲次来缩小泵的尺寸 降低设备造价 对双作用泵设计冲次 40次 min 单作用泵设计冲次可稍高一些 但也 45次 min 对FELUWA双软管泵 因双重驱动和取消了寿命相对短的隔膜 设计冲次可再高一些 一般 60次 min 轴功率N 0 3 0 4 PQK kW 式中 P 输送压力MPa Q 输送流量m3 min K 计量单位换算系数 35 软管泵基本性能参数技术参数 泵输送流量一般为25 360m3 h 再大一般推荐使用泵组并联配置 输出压力一般为1 5 20MPa 泵输送流量Q AnZ 1 R V m3 min 式中 A 活塞面积m2 注意活塞双作用时 一侧应减去活塞杆截面积 n 活塞冲次次 min Z 活塞缸数 R 单作用活塞取0 双作用活塞取1 36 软管泵基本性能参数易损件寿命 主要指软管等橡胶件和单向阀阀件的寿命指标 软管除与介质直接摩擦而减薄外 在疲劳寿命方面远优于隔膜 37 软管泵基本性能参数易损件寿命 FELUWA泵通过设置在软管腔控制盘上的曲柄顶杆机械控制补排油阀对液力端液压液量进行调整 活塞的密封性也决定隔膜室液压液量的变化程度 为保证正确及时补 排油 必须使活塞的密封性处于良好状态 设计上一般采用带支撑环的多组唇密封的V形密封圈来实现 38 软管泵基本性能参数易损件寿命 由于锥形阀具有流通面积大 阀芯定位稳定性高的优点 大流量输送且介质粒径 1mm建议使用锥形阀 而球阀密封面接触性好 不易磨损并能自清洗等优点 小流量高粘度介质输送推荐使用球阀 39 软管泵基本性能参数易损件寿命 FELUWA公司设计了盒式单向止逆阀结构 最大限度地简化了阀的拆卸更换 也为使用超声波监测阀的工况提供了可能性 40 安装与操作 维护 往复活塞式软管隔膜泵 41 软管泵安装要点 保证进 出口管的截面积差值 4 1 保证料浆贮槽出口管相对泵出口阀间位差 5m 42 软管泵安装要点 阀况监测系统的探头应安装在靠近软管侧的止逆阀上 43 软管泵安装要点 冲洗水管的配置应保证泵组和相应管路得到有效的冲洗 44 软管泵安装要点 电机轴承 减速箱 曲轴箱内润滑油 脂以及软管腔中的防冻液等都应符合FELUWA公司在随机文件中提供的性能指标 数量 45 软管泵安装要点 46 软管泵维护要点 根据输送介质的特性 磨蚀性 粘度 温度 吸入压力 泵的隔膜或软管的寿命大约为8000小时 阀 软管更换便捷 一般软管更换工时为3小时 人 止逆阀更换工时为1小时 人 47 软管泵维护要点软管的拆与装 拆卸步骤 拆去进出口球阀螺栓和阀况监测仪探头 取出靠近软管一侧的球阀 松开进口侧内软管压圈法兰 放尽防冻液 已污染 更换 取下该法兰和出口侧压圈法兰 从软管腔取出内软管 从液压端侧面和软管腔底部放油孔放尽液压油 视油质决定是否回用 拆去进 出口侧外软管压圈螺栓 拆下压圈 取出外软管 安装步骤 按拆卸步骤反序逐样装回 48 软管泵维护要点软管间防冻液 液力端液压液的灌注 灌注软管间的防冻液 需将液压端活塞盘车至后止点 使得软管腔容积最大 从出口侧处的内 外软管间将防冻液灌入 直至溢出 往复短行程盘车 赶尽气泡 灌满后 装回内软管上侧压圈和进口阀 内软管内灌满水 保证软管圆柱度 确认活塞在后止点 从液压液箱灌注液压液 灌注时可用端部光滑的听棒顶下排气补油阀的阀球 加快灌注速度 往复短行程盘车 赶尽气泡 保证液压液箱的液位 49 软管泵开泵操作程序 1 检查工艺管路畅通 各控制阀门开 关灵活有效 2 检查各控制点仪表灵敏 有效 3 泵各润滑油 液压油油位显示清晰 正常 4 泵主驱动电机联轴器处手动盘车 在连杆观察窗处观察连杆完成3 5个行程 应顺畅 无卡涩现象和异常声响 5 打开冲洗水阀和回水阀 建立水冲洗回路 6 执行 软管隔膜泵电气开车程序 7 泵正常运行3min后 打开料浆进口阀 关闭冲洗水阀 打开料浆回流阀 关闭回水阀 建立