1平板隔膜
1.1 平板隔膜結(jié)構(gòu)
高壓煤漿泵的隔膜形式一般為單層錐形隔膜、平板隔膜+軟管隔膜、雙軟管隔膜三種主流模式。錐形隔膜作為一種主流隔膜，結(jié)構(gòu)緊湊，無拉伸變形， 隔膜邊緣彎曲變形相對較低， 運行周期長，但幾何尺寸確定困難。軟管隔膜作為FULUWA煤漿泵獨有的隔膜，其制造簡單，為空心圓柱狀結(jié)構(gòu)，隔膜受力較小，但是軟管隔膜排氣不正確也容易導致隔膜損壞，使其運行周期較錐形隔膜短；由于采用了雙層軟管隔膜的結(jié)構(gòu)， 其運行周期略有改觀。本裝置采用的雙層平板隔膜其結(jié)構(gòu)形式較簡單， 為雙層的圓形橡膠半片拼接在一起， 在隔膜前、后側(cè)都裝有隔膜限制板，保證隔膜在設計的行程范圍內(nèi)工作， 但是在隔膜的工作中都會不可避免的產(chǎn)生拉伸變形，從而影響隔膜的使用壽命。且本裝置的平板隔膜邊緣為平面， 而一般使用的錐形隔膜邊緣都是過渡圓角。對比三種隔膜，平板隔膜的使用壽命是最短的， 一般來講國產(chǎn)平板隔膜的使用壽命可以達6000h， 進口平板隔膜壽命可以達8000h。而本裝置的平板隔膜使用壽命基本處于1000~1500h，遠遠小于國產(chǎn)平板隔膜的使用壽命。隔膜結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 隔膜結(jié)構(gòu)
1.2 工藝參數(shù)
對隔膜壽命影響最大的主要是活塞的沖程以及隔膜的厚度。兩種參數(shù)的選取不合適將對煤漿泵的運行產(chǎn)生較大影響。但當沖程超過50r／min時，應力值大幅增加，因此,在選取活塞沖程時應盡量使沖程低于50r／min，甚至低于45r／min，這樣更有利于避免隔膜在運動過程中應力值過大。設計隔膜時， 應盡量使泵排量占隔膜吞吐能力體積分數(shù)85%以下，甚至是80%以下，這更有利于減小隔膜平均應力，提高隔膜疲勞壽命。
2 隔膜損壞分析
2.1 機械補排油裝置發(fā)生輕微堵塞
裝置運行期間發(fā)生過數(shù)次高壓煤漿泵驅(qū)動液箱竄油的現(xiàn)象， 即同一個缸的驅(qū)動液箱油位存在差異，驅(qū)動液的顏色由明亮色轉(zhuǎn)變成黑色。對煤漿泵的活塞桿拆除后發(fā)現(xiàn)缸套有明顯的刮痕且兩缸之間的橡膠密封圈也已經(jīng)損壞。進而導致高壓煤漿泵驅(qū)動液中有大量的顆粒存在， 顆粒在閥球處累積， 導致閥球在排油期間不能將多余的驅(qū)動液排出。驅(qū)動液端壓力上漲，多余的驅(qū)動液導致隔膜的變形量加劇，輸出煤漿量增多，隔膜與驅(qū)動液間壓差增大，導致隔膜的損壞。正常運行期間煤漿泵一定轉(zhuǎn)速對應一定的煤漿流量， 但是當驅(qū)動液端的驅(qū)動液較多時會導致驅(qū)動液端和煤漿端的不匹配， 導致隔膜損壞。通過對運行期間數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)， 數(shù)次隔膜破裂均是煤漿流量略高的那個缸隔膜最先破裂。
2.2 補排油裝置間隙發(fā)生變化
在高壓煤漿泵排油導桿下部有一連接隔膜的橫向?qū)U，兩者之間有一定間隙
3 結(jié)束語
(1) 煤漿泵的隔膜形式盡可能不選用平板隔膜，避免隔膜的應力過大造成隔膜損壞。平板隔膜的厚度大于6mm時，隔膜在安裝過程中與壓板之間的應力增大，其容易產(chǎn)生疲勞損壞。因此在選用平板隔膜時其厚度盡可能控制在6mm左右。在設計隔膜時應避免隔膜厚度過小， 隔膜設計應遵循宜厚不宜薄的原則。綜上所述， 隔膜厚度以6mm左右為宜。
(2) 在選取活塞沖程時應盡量使沖程低于50r／min 或者45r／min， 選取泵的排量時盡量使最大工作流量占隔膜吞吐能力體積分數(shù)低于85%，甚至低于80%。這更有利于減小隔膜平均應力，提高隔膜疲勞壽命。
(3）加強設備的管理， 通過每個缸的流量變換趨勢觀察泵的運行是否穩(wěn)定， 當單缸出現(xiàn)煤漿流量下降以及電流出現(xiàn)大幅波動時應及時查找原因，避免隔膜兩端壓差過大導致隔膜損壞。同時還應加強對驅(qū)動液質(zhì)量的管理， 避免發(fā)生因驅(qū)動液質(zhì)量使驅(qū)動液補排異常，導致隔膜損壞。
