隔膜计量泵常见故障分析与日常维护

1．液压隔膜计量泵

   液压隔膜计量泵由液力端、传动调节机构和电动机三部分组成(见图1)。传动调节机构是由蜗轮蜗杆减速，通过曲柄连杆机构实现往复运动；柱塞行程长度的调节是通过旋转手轮，使丝杆带动滑轴形成轴向位移，从而改变曲柄的旋转半径来实现的。隔膜计量泵的液力端是通过活塞往复运动．通过液压油驱动隔膜往复挠曲位移来完成吸排介质。

   液压隔膜计量泵的液力端结构比较复杂(见图2，以下所涉及到的隔膜计量泵及零部件，皆以合肥通用机械研究院产品为例)，它包括液缸、柱塞、柱塞密封环、三阀(即安全阀、放气阀、补偿阀)组成的液压腔，由缸盖、进出口阀构成的介质腔和隔膜三部分。隔膜在中间起到隔开介质与液压油的作用田，做到输送介质的完全无泄漏。

2．常见故障分析与处理

  液压隔膜计量泵作为精密输送设备，对流量的稳定性要求很高，其计量精度要求为1％。也正因有如此高的精度要求，所以液压隔膜计量泵常见问题有：无流量或流量不足、计量精度达不到要求。下面就两个常见故障进行分析，并针对性的提出处理意见。

2．1无流量或流量不足

2．1．1吸入或排出阀有杂物

  如果吸人阀有杂物，则会在泵的排出行程时，不能完全封闭，形成抽上来的介质，全部或部分回流现象，造成泵无流量或流量不足(见图3a)。如果是排出阀有杂物，则会在泵的吸入行程时，不能完全封闭，形成排出去的介质，全部或部分回流现象，同样造成泵无流量或流量不足问题(见图3b)。

消除此问题可通过清洗吸入、排出阀解决。

2．1．2吸入、排出阀磨损严重

  如果吸入、排出阀磨损严重，同样会出现密封不死的问题，形成同2．1．1相同的介质回流状况。若出现这种情况。可及时更换吸入、排出阀相关磨损件，达到泵的正常运转。

2．1．3吸人、排出阀装反

  如果吸入、排出阀装反，也会产生无流量现象，所以在清洗吸入、排出阀后．一定按泵原来的安装顺序装入原位。以常见的双层球阀为例．装配顺序见图4。

2．1．4液压缸或活塞密封环磨损严重

  如果液压缸或活塞密封环磨损严重，则会形成液压油的过量泄漏．导致液压腔中液压油量不足，进一步形成排出介质流量不足，见图5。

     

  可更换相关磨损件，使泵正常运转。另外，厂方自行维修或维护时。活塞安装一定要与液压缸有较好的同轴度，否则会发生偏磨，加快活塞密封件或液压缸的磨损失效。

2．1．5其他

  当隔膜计量泵发生无流量或流量不足时，还有很多其他的原因，如:

  a．隔膜破裂：可观察液压油箱的液压油是否乳化来判断，如果乳化。则可断定隔膜已破裂，并及时更换新的隔膜。

  b．吸入管道太长，弯头太多，超出了自吸能力或吸人管道连接处密封不严进入气体：此种情况会严重影响隔膜计量泵的吸人性能，导致吸人介质量不足。消除这种隐患，一是要进行NPSHa得计算，二是应追溯到隔膜计量泵的安装．在安装过程中，必须满足隔膜计量泵本身的NPSHr要求，普通液压式隔膜计量泵的NPSHr为7m；并且吸人管道最好能做水压试验，消除泄漏点，防止有气体进入管道。

  c．吸入管道阻塞：在一般的化工流程工艺中。计量泵吸入口都会设计过滤器．以过滤介质中的颗粒物质。经过一定时间的积累，过滤器会发生堵死，导致泵的吸入介质量减小，严重的可能导致隔膜的破裂。所以，定期的清理吸入管路的过滤器是非常必要的。另外，吸入管道焊制过程中，也有一定的可能发生焊渣堵死，所以工艺管道的焊制也极为重要，应由专业人员操作进行。

  d．电机转数不足：如果电机转数达不到额定值．则柱塞的往复次数也会相应减少，形成流量的不足。此时可检查电压、功率等，确定电机转数不足形成的原因。若为超功率形成的转数不足，应咨询计量泵供货商，查出具体原因并解决f一般的电机超功率，都会和传动调节机构有关，厂家亦可自行拆解传动调节机构，查看是否发生磨损过度，或润滑油杂质太多等。

2．2计量精度达不到要求

2．2．1液压腔内有残余气体

  若液压腔内的残余气体超出放气阀的正常放气量，则残余气体会随着液压油压力的升高或降低，体积往复的缩小和膨胀，占用了大量的液压油空间，不但造成计量精度的下降，也会影响到流量的大小。

  消除此问题的方法是首先将放气安全阀拆下，从此位注入适量液压油，观测气泡冒出，直至无泡，然后再将放气安全阀复位。具体操作方法可参考相关计量泵供货商的使用说明书(有些品牌的隔膜计量泵采用手工排气，则可直接按动排气阀，排除残余气体)。

2．2．2放气安全阀或补偿阀失灵

  放气安全阀或补偿阀经长时问使用后，其弹簧存在老化失灵现象，或其内部一些零部件产生磨损，又或者液压油中的杂质阻塞在某些零件中．影响了放气安全阀或补偿阀的灵敏度。这将直接导致隔膜计量泵计量精度的降低。

  消除此问题的方法是更换放气安全阀或补偿阀。

2．2．3其他

  a．活塞密封件或液缸体磨损：具体可参考本文2．1．4；

  b．吸入或排出阀磨损：具体可参考本文2．1．2；

  c．电机转速不稳定：具体可参考本文2．1．5的d项。

3．日常维护

  隔膜计量泵作为精密输送设备。结构复杂，维护要求要比一般输送设备高很多。下面就将日常维护要求罗列如下：

3．1每周应对传动调节机构润滑油进行检查，以确定润滑油量符合要求(可参考相关供货商使用说明书)；

3．2根据现场情况(负载、温度、空气污垢污染等)及传动调节机构润滑油自身性能，大致推测润滑油的使用寿命，以做到及时更换(被污染的润滑油会导致过度磨损，建议泵使用半个月后即进行第一次更换，以后每3～4个月对润滑油进行检查，以确定下次更换时间)。

3．3每周应对各密封位置进行检查。以确定不会发生液压油、润滑油或物料泄漏等事故。应定期对进、出口阀进行清洗(视物料洁净度确定，一般以2—3周为宜)，且在恢复装配时应严格按照顺序安装(可参考图4)。

3．4每周需检查一遍液压油，确保液压油未乳化(乳化则代表隔膜发生破裂)：

3．5根据物料含有杂技的实际情况，定期对进口过滤器(如果有的话)进行清洗；

3．6每六个月检查一次隔膜，根据实际情况确定是否需要更换。

来源：机器故障诊断与全寿命周期管理