要:爲提高氣動隔膜泵疲勞壽命，對隔膜形狀、材料、工(gōng)藝以及壓蓋結構均進行了改進，并在自行設計的疲勞壽命試驗裝置上進行了試驗，證明效果良好。

    1、概述

    1893年2月世界上第一(yī)台氣動隔膜泵獲專利，但生(shēng)産的數量非常有限，特别是在工(gōng)業上的應用，更屬罕見。直到二十世紀中(zhōng)葉，由于工(gōng)業迅速發展的需要，氣動隔膜泵也跟随發展。現在世界上著名的氣動隔膜泵生(shēng)産廠主要有美國的WILDEN公司，GRACO(固瑞克)公司，華倫力公司以及英國的哈瑞森(sēn)公司。
    氣動隔膜泵是一(yī)種用于輸送粘性大(dà)，離(lí)心泵無法輸送的料漿類流體(tǐ)的泵。它以壓縮空氣爲動力，推動隔膜運動，一(yī)但到了極限位置，壓縮空氣分(fēn)配閥自動改變壓縮氣體(tǐ)的進出方向，從而改變隔膜的運動方向，使其不斷進行往複運動，再由進出口管内四個單向閥的配合來達到抽送介質的目的，是一(yī)種應用非常廣泛的泵。
    該型泵可以輸送高粘度、大(dà)顆粒介質，可輸送易然、易爆介質，具有自吸能力，還可置于介質内運行。該型泵沒有軸封，無洩漏。另外(wài)，其制造成本低，具有離(lí)心泵、螺杆泵、轉子泵等型泵無法比拟的優點。但是，該型泵由于是靠隔膜不斷往複運動來達到輸液目的，而隔膜往往是非金屬材料制成，如橡膠、聚四氟乙烯，非金屬的疲勞壽命往往很短，現在國外(wài)氣動隔膜泵的疲勞壽命次數一(yī)般在2000萬次左右，高的也不過5000萬次。而國内氣動隔膜泵的疲勞壽命次數一(yī)般在300萬次以下(xià)，正是此原因，大(dà)大(dà)影響國内氣動隔膜泵的廣泛使用。

　　2、結構改進

　　2.1、隔膜改進
    根據市場的需要，我(wǒ)(wǒ)廠于98年開(kāi)發了氣動隔膜泵系列産品，第一(yī)個規格是40口徑，參照國外(wài)樣機設計後，泵運行動作正常，但是經過多次實驗，隔膜耐疲勞不超過200萬次，于是進行隔膜攻關。首先，因爲隔膜在泵内以很快的速度進行往複運動，特别是氣體(tǐ)壓力在0. 7MPa時，往複次數達145次每分(fēn)鍾，一(yī)般實際使用時，往複次數在30 } 60次每分(fēn)鍾左右。要提高隔膜的疲勞壽命，必需大(dà)限度地減少隔膜的應力集中(zhōng)，于是從隔膜的外(wài)形着手，隻要不影響隔膜安裝，将波形隔膜的波形半徑盡量加大(dà)，所有過渡圓角也盡量加大(dà)。其次，從隔膜的材料進行攻關，橡膠原料采用進口膠，簾子布采用特殊型号，硫化工(gōng)藝進行嚴格控制，每道工(gōng)序進行嚴格把關，制造了10件樣品。改進後的隔膜示意圖如圖1所示。

    2.2、隔膜壓蓋的改進
    對隔膜破裂的原因進行分(fēn)析，發現都是在隔膜壓蓋接觸位置破裂，而且空氣腔發現許多粉末，說明造成隔膜破裂的主要原因是因爲隔膜壓蓋對隔膜壓得太死，以及壓蓋不斷與隔膜碰撞和磨擦所緻，于是決定改進壓蓋和隔膜(壓蓋與隔膜改進前的裝配如圖2所示)。首先，壓蓋加大(dà)且一(yī)個是平的，另一(yī)個是圓弧形，使隔膜運動時與壓蓋的接觸始終是沿着圓弧壓蓋的圓弧邊成一(yī)條線接觸，改進後的裝配如圖3所示

　　3、疲勞壽命試驗裝置

    隔膜樣品是制造出來了，可是如何試驗又(yòu)是個問題，按照隔膜運行的快速度145次每分(fēn)鍾，疲勞壽命次數2000萬次計算，每天24小(xiǎo)時不間斷運行，試驗時間也得三個月以上，顯然，時間太長。于是自行設計了一(yī)套試驗裝置。利用偏心原理，把兩個球軸承裝在一(yī)偏心軸套上，偏心距等于氣動隔膜泵隔膜總行程的一(yī)半，由電(diàn)機驅動。這樣一(yī)來，隔膜在試驗裝置内的行程和在氣動隔膜泵内的行程幾乎一(yī)樣，隻不過速度不一(yī)樣，試驗裝置内，隔膜往複運動實際次數是350次每分(fēn)鍾，因爲隔膜始終浸在循環水中(zhōng)，所以認爲耐疲勞是一(yī)樣的(有待下(xià)一(yī)步驗證)，兩邊的壓蓋和氣動隔膜泵内壓蓋一(yī)樣。該試驗裝置如圖4:
    實驗結果隔膜疲勞壽命次數已達到1200萬次，而且，都是在壓蓋接觸位置破裂。

　　4、結論

    我(wǒ)(wǒ)廠同時進行了兩項試驗，一(yī)項是用改進前的壓蓋和改進前的隔膜裝在氣動隔膜泵中(zhōng)進行真實試驗，試驗兩次結果都達到1200萬次，證明用試驗裝置進行試驗的結果是完全有效、可靠的。
    另外(wài)，我(wǒ)(wǒ)廠将改進後的隔膜和改進後的壓蓋裝在試驗裝置内進行不間斷試驗，試驗結果是3800萬次，達到預期目的。