改善計(jì)量泵的膜片面設(shè)計(jì)

1、改善計(jì)量泵的膜片面設(shè)計(jì)摘要由于膜不得不從隔膜計(jì)量泵的油路中分離出處理過(guò)的液體，這些機(jī)器的關(guān)鍵組成部分。有時(shí)這取決于操作條件，膜可能裂紋因而有必要拆開泵和替換該組件的一部分。因此通過(guò)改善膜的設(shè)計(jì)來(lái)避免這些的發(fā)生是很重要的。在這篇論文中，隔膜計(jì)量泵中膜的計(jì)數(shù)行為通過(guò)有限元模型進(jìn)行了數(shù)值模擬。對(duì)結(jié)果進(jìn)行精確的分析可以使得膜片以更加合理的方式重新設(shè)計(jì)，從而提高它的性能。@版權(quán)由愛(ài)思維爾科學(xué)出版有限公司所有。關(guān)鍵詞:隔膜失效泵失效裂縫疲勞設(shè)計(jì)1介

2、紹往復(fù)式計(jì)量泵有兩個(gè)基本的結(jié)構(gòu)方案：柱塞計(jì)量泵和隔膜柱塞計(jì)量泵。由于柱塞是由一個(gè)可變沖程的曲柄機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的，因此這兩種模型都能產(chǎn)生廣泛范圍的流率（率(從到立方米小時(shí))。這兩種類型泵的基本方案如圖1所示。由于這些泵主要用于化工、石化、食品行業(yè)，過(guò)程中的流體有時(shí)是有腐蝕性的并且通常很費(fèi)錢。對(duì)于泵來(lái)說(shuō)，有一個(gè)近乎完美的密封系統(tǒng)來(lái)避免液體泄露和防止處理過(guò)的和工作中的液體相混合是非常必要的。在計(jì)量柱塞泵(左圖1)，僅僅由一個(gè)密封的環(huán)區(qū)分開。工作流體

3、來(lái)自處理過(guò)的液體。由于柱塞和缸桶的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，剝奪了薄膜的完整性而干擾泵的工作性能。有一次，我們已經(jīng)證實(shí)隔膜裝配操作沒(méi)有引起損害，于是我們決定通過(guò)有限元模擬不同工況下膜的行為來(lái)了解裂縫的起因。這一模擬的目的在于幫助設(shè)計(jì)師發(fā)現(xiàn)隔膜形狀和它的行為的關(guān)系。2.泵運(yùn)行我們已經(jīng)分析了帶有雙球閥的活塞式計(jì)量隔膜泵。這種泵的一個(gè)基本方案顯示于圖2.在圖2中所示方向移動(dòng)的柱塞1，移動(dòng)室2中的油并引起膜3的運(yùn)動(dòng)和變形。這導(dǎo)致了泵頭中被行進(jìn)流體占據(jù)的空間體積

4、的減少。室4中壓力上升使得閥6能被打開。因此，當(dāng)柱塞朝相反方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，隔膜變形增加了4的體積。此外，泵頭的壓力少量減少，這引起閥門6的關(guān)閉和入口閥5的打開。每次循環(huán)中流體的數(shù)量明顯是隔膜變形引起的4室體積變化的活動(dòng)。這取決于2室中體積的變化，而這一變化是直徑和柱塞1沖擊的一個(gè)功能。隔膜3是復(fù)合的并關(guān)于X軸對(duì)稱（見(jiàn)圖3）.面對(duì)工作回路的一面由橡膠制成，而面對(duì)過(guò)程流體的一面均勻的涂上了一層具有自我保護(hù)功能的聚四氟乙烯（PTFE）。仿真是基于