軟管泵簡(jiǎn)介

軟管泵應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)很多年了，軟管泵最早的原始設(shè)計(jì)甚至可追溯到半個(gè)多世紀(jì)前。 軟管泵最早在美國(guó)康尼迪克州的消防員使用這種泵輸送石灰漿料。

軟管泵屬于蠕動(dòng)泵的范疇。蠕動(dòng)泵是轉(zhuǎn)子式容積泵的一種，因其工作原理類(lèi)似消化道以蠕動(dòng)方式輸送氣、固、液三相介質(zhì)而得名。軟管泵與蠕動(dòng)泵之間沒(méi)有嚴(yán)格的區(qū)分。一般而言，蠕動(dòng)泵指小流量(以毫升/分計(jì))、低出口壓力(不超過(guò)3kg/cm2),多用于衛(wèi)生領(lǐng)域及實(shí)驗(yàn)室計(jì)量。而軟管泵是指大流量(最大可達(dá)80立米/小時(shí))、高輸出壓力(最大可達(dá)16kg/cm2),多用于工業(yè)場(chǎng)合大流量輸送及計(jì)量。

軟管泵的設(shè)計(jì)者和使用者首要看重的是它輸送強(qiáng)研磨性介質(zhì)的能力。它無(wú)閥、無(wú)密封，同介質(zhì)接觸的唯一部件是橡膠軟管的內(nèi)腔，壓縮軟管的轉(zhuǎn)子完全獨(dú)立于介質(zhì)之外。

此外，軟管泵還有許多獨(dú)到之處:沒(méi)有其它泵種比軟管泵具有更好的自吸能力，幾乎可以產(chǎn)生完美的真空來(lái)吸液;輸送含氣液、泡沫液而無(wú)氣阻;輸送高粘度、剪切敏感性介質(zhì)也是強(qiáng)項(xiàng);每轉(zhuǎn)固定的排量而與出口壓力無(wú)關(guān)，是天生的計(jì)量泵。

種種優(yōu)勢(shì)，使軟管泵越來(lái)越廣泛應(yīng)用于黃金冶煉、有色冶煉、化工、采礦、食品加工、釀造、陶瓷、水處理等行業(yè)。

一臺(tái)高質(zhì)量的軟管泵壽命在7-10年，最大的挑戰(zhàn)在于軟管泵的軟管，它是軟管泵的核心部件，其壽命直接關(guān)系到泵的使用成本?？梢赃@么說(shuō)，軟管泵的設(shè)計(jì)是圍繞軟管壽命最大化來(lái)進(jìn)行的。

一些人直覺(jué)地認(rèn)為，介質(zhì)的研磨性決定了軟管的使用壽命，這是一種誤解。研磨性介質(zhì)確實(shí)對(duì)軟管內(nèi)壁有磨損，使已知的軟管壁厚變薄，從而因壓縮不嚴(yán)產(chǎn)生內(nèi)泄或倒流及流量下降;內(nèi)泄進(jìn)一步增大了內(nèi)壁的磨損速度;但高質(zhì)量的軟管泵都應(yīng)具備軟管壓縮的調(diào)節(jié)裝置，在泵的使用過(guò)程中需不斷地調(diào)整以阻止內(nèi)泄和流量下降。在不考慮輸送介質(zhì)和軟管材料相容性的前提下，輸送強(qiáng)研磨性介質(zhì)和非研磨性粘液，軟管的壽命是相同的。實(shí)際上，除了軟管本身的膠種及制造質(zhì)量外，決定軟管壽命的首要因素是壓縮軟管的次數(shù);第二位因素是壓縮軟管的方式、力度和由此產(chǎn)生的磨擦熱。換句話(huà)說(shuō)，軟管的失效是由于壓縮次數(shù)的累積及磨擦熱引起的疲勞老化。使軟管壽命最大化及延長(zhǎng)停工期間隔的最好辦法是減少壓縮軟管的次數(shù)、采用對(duì)軟管最小損害的壓縮方式及精確的壓縮力度。

軟管泵的設(shè)計(jì)多種多樣，但從壓縮軟管的方式來(lái)區(qū)分只有三種:

第一種是滑靴式設(shè)計(jì)(滑靴式軟管泵)。軟管在泵腔中成U形或弓形;兩個(gè)或兩個(gè)以上的滑靴(滑塊)被固定安裝在轉(zhuǎn)輪(轉(zhuǎn)臂)上，以滑動(dòng)的方式壓縮軟管。轉(zhuǎn)輪每旋轉(zhuǎn)一周壓縮軟管二次或多次(取決于滑靴數(shù)量)。這種滑動(dòng)壓縮方式對(duì)軟管的損傷是最大的，如同高速行駛的車(chē)輛突然急剎車(chē)，以滑動(dòng)方式前行，對(duì)輪胎和路面的損傷可想而知。因?yàn)楫a(chǎn)生大量的磨擦熱，為保證正常運(yùn)行，泵腔中約一半充滿(mǎn)著潤(rùn)滑劑，一方面為了降低磨擦系數(shù)，更主要的是為了將產(chǎn)生的磨擦熱傳遞到泵體從而排出泵外，以保證泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這種滑靴式設(shè)計(jì)對(duì)泵速有極大的限制。例如，一臺(tái)2寸泵只能以40-50轉(zhuǎn)/分左右的轉(zhuǎn)速連續(xù)工作，速度稍高運(yùn)行一段時(shí)間，不得不停泵進(jìn)行冷卻。這種設(shè)計(jì)的軟管泵需較大的啟動(dòng)扭矩和運(yùn)轉(zhuǎn)扭矩，需匹配更大功率的電機(jī)，這意味著更大的能耗。但優(yōu)點(diǎn)是可以達(dá)到更高的出口壓力(最高可達(dá)1.6Mpa)。

第二種設(shè)計(jì)是在滑靴式設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，將滑靴改為小直徑壓輥(多壓輥式軟管泵)。轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)一周，壓輥也同樣壓縮軟管2次或多次(取決于壓輥數(shù)量)。這種壓輥式設(shè)計(jì)同滑靴式設(shè)計(jì)相比，降低了對(duì)軟管的損害，也產(chǎn)生少得多的磨擦熱;延長(zhǎng)了軟管壽命，最高可達(dá)百分之二十(以轉(zhuǎn)數(shù)計(jì))。相應(yīng)降低了啟動(dòng)扭矩和運(yùn)轉(zhuǎn)扭矩，降低了能耗。但每轉(zhuǎn)依然二次或二次以上的壓縮次數(shù)和磨擦熱依然限制了轉(zhuǎn)速。一臺(tái)二寸泵在高壓下最高只能以40--50轉(zhuǎn)/分連續(xù)運(yùn)行。

綜合以上兩種設(shè)計(jì)，雖然泵速越低對(duì)延長(zhǎng)軟管壽命越有利，但低速限制了流量。使得用戶(hù)為取得相應(yīng)的流量不得不選擇較大的規(guī)格，同時(shí)也意味著更大的占地面積。

第三種設(shè)計(jì)是軟管在泵腔中圍成一個(gè)整圓，利用一個(gè)大直徑壓輥來(lái)壓縮軟管。這可以說(shuō)是軟管泵發(fā)展史上的一個(gè)重大突破。貝斯特HPP軟管泵采用的就是這種設(shè)計(jì)。其優(yōu)勢(shì)如下:

一、最低的能量消耗--在所有軟管泵中，HPP軟管泵能量消耗是最低的

滑靴式泵自不必說(shuō)，現(xiàn)比較一下多壓輥泵與單壓輥泵。舉個(gè)例子，推一臺(tái)小轱轆車(chē)與推一臺(tái)大轱轆車(chē)行進(jìn)在充滿(mǎn)軟泥的路上，那個(gè)更省力?多壓輥泵由于結(jié)構(gòu)限制，壓輥直徑最大只能為泵腔直徑的20-30%左右;而單壓輥泵壓輥直徑可達(dá)泵腔直徑的60--70%。毫無(wú)疑問(wèn)，大直徑壓輥壓縮軟管需更小的扭矩，消耗更小的功率。

就我公司的試驗(yàn)及用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，HPP泵可比滑靴式泵功耗降低一半以上;可比多壓輥式泵降低10-20%。如多壓輥泵匹配4KW電機(jī)，實(shí)際消耗功率滿(mǎn)荷的話(huà)，HPP泵同樣配4KW電機(jī)，實(shí)際消耗功率也就是3KW左右。

大多數(shù)用戶(hù)在選擇軟管泵時(shí)更注重泵的價(jià)格和軟管壽命，實(shí)則是個(gè)誤區(qū)。細(xì)算一筆帳，使用HPP軟管泵1-2年或2-3年節(jié)省的電費(fèi)就可買(mǎi)一臺(tái)泵。

二、超長(zhǎng)的軟管壽命

決定軟管壽命的首要因素是壓縮軟管的次數(shù);第二位因素是壓縮軟管的方式、力度和磨擦熱。使軟管壽命最大化的最好辦法是減少壓縮軟管的次數(shù)、采用對(duì)軟管最小損害的壓縮方式及精確的壓縮力度。

1、 HPP軟管泵壓輥每轉(zhuǎn)只壓縮軟管一次--這決定性地延長(zhǎng)了軟管壽命。

2、 從對(duì)軟管的損害程度來(lái)看，大直徑壓輥無(wú)疑要強(qiáng)于小直徑壓輥和滑靴。傳統(tǒng)U形泵軟管壽命之所以低的一個(gè)很重要的因素之一就是壓輥或滑靴對(duì)軟管進(jìn)出口部的沖擊造成的。軟管的其它部分還遠(yuǎn)未疲勞老化，但進(jìn)出口處和轉(zhuǎn)子接觸的部位，卻因轉(zhuǎn)子強(qiáng)烈的沖擊而破損、爆裂，從而使整根軟管報(bào)廢。

HPP泵的大直徑壓輥開(kāi)啟和閉合軟管內(nèi)腔時(shí)比較緩和;在進(jìn)出口處切換時(shí)，減輕了對(duì)軟管的沖擊，降低了脈動(dòng)的強(qiáng)度。并且，每轉(zhuǎn)只進(jìn)行一次切換，只產(chǎn)生一次脈動(dòng)。3、 消除了滑動(dòng)磨擦--HPP軟管泵的大直徑壓輥同軟管接觸的面積比多壓輥泵小直徑壓輥大二倍以上，就象大直徑的寬輪胎抓地性能更好一樣，完全消除了滑動(dòng)磨擦，即使高壓、高速運(yùn)轉(zhuǎn)也僅產(chǎn)生微量的滾動(dòng)磨擦熱。在同等條件下，HPP軟管泵的泵體溫度比多壓輥泵低5度。

4、 最小的壓縮力度--壓輥或滑靴壓縮軟管必須有一定的過(guò)盈量，使軟管內(nèi)腔完全閉合，才能保證抗得住出口的高壓力而不內(nèi)泄。壓縮不足，會(huì)產(chǎn)生倒流，容積效率下降、自吸能力下降、流量下降;同時(shí)介質(zhì)中的雜質(zhì)會(huì)劇烈地沖刷、磨損壓縮處的軟管內(nèi)壁，使軟管壽命急速下降。而過(guò)度壓縮，會(huì)使軸承負(fù)載加大，能量消耗加大。即使多過(guò)盈壓縮1毫米，軟管壽命也會(huì)降低25%。所以正確的壓縮力度是延長(zhǎng)軟管壽命的一個(gè)重要因素。

在同等壓縮過(guò)盈量的情況下，HPP泵的大直徑壓輥壓在軟管上，使軟管內(nèi)腔形成的密封面幾倍于傳統(tǒng)U形泵。這樣，在保證介質(zhì)不內(nèi)泄的前提下，大直徑壓輥壓縮軟管的過(guò)盈量只為其它壓縮方式的1/2 --1/3足夠了;這意味著更長(zhǎng)的軟管壽命、更低的磨擦熱和更長(zhǎng)的軟管壽命。

以上種種優(yōu)勢(shì)，，使得HPP軟管泵的軟管壽命在相同轉(zhuǎn)速下是傳統(tǒng)U形軟管泵的4-5倍。

三、更大的流量--產(chǎn)生同規(guī)格傳統(tǒng)泵兩倍的最大流量(連續(xù)運(yùn)行)

1、同等條件下，HPP單壓輥泵每轉(zhuǎn)產(chǎn)生的流量要比傳統(tǒng)U形泵大50%左右，這意味著在同等流量下，單壓輥泵可以取得更低的轉(zhuǎn)速;或者在相同轉(zhuǎn)速下取得更大的流量。

2、高轉(zhuǎn)速連續(xù)運(yùn)行的能力--HPP軟管泵因只產(chǎn)生極微量的磨擦熱，可以高速連續(xù)地運(yùn)轉(zhuǎn)，而無(wú)泵過(guò)熱的隱患，沒(méi)有間歇與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)之分。

傳統(tǒng)U形軟管泵(無(wú)論是多壓輥泵還是多滑靴式泵)由于大量磨擦熱的產(chǎn)生，對(duì)泵的轉(zhuǎn)速有極大的限制。例如，一臺(tái)一寸半口徑的傳統(tǒng)軟管泵可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高轉(zhuǎn)速不超過(guò)50轉(zhuǎn)/分，否則就會(huì)因過(guò)熱產(chǎn)生嚴(yán)重的問(wèn)題。而HPP軟管泵一寸半口徑泵最高可連續(xù)運(yùn)行的轉(zhuǎn)速可達(dá)110轉(zhuǎn)/分。

與傳統(tǒng)U形泵參數(shù)強(qiáng)烈的對(duì)比可知，O型軟管泵產(chǎn)生同規(guī)格傳統(tǒng)泵約二倍的流量(可連續(xù)運(yùn)行的最大流量)。在多數(shù)情況下，小規(guī)格的HPP泵可以取代更大規(guī)格的傳統(tǒng)U形泵。例如，要取得7立方/小時(shí)的可持續(xù)流量，傳統(tǒng)U形泵則需選二寸(50)甚至二寸半(65)的規(guī)格;而我公司的一寸半規(guī)格(HPP40)(40口徑)就可以了。

四 更少的潤(rùn)滑劑消耗

因只產(chǎn)生微量的磨擦熱，壓輥與軟管之間僅需輕度潤(rùn)滑。單次潤(rùn)滑劑的消耗僅為傳統(tǒng)滑靴式泵的1/5--1/10;加之軟管的長(zhǎng)壽命，使?jié)櫥瑒┑南目偭扛@得微乎其微。降低了用戶(hù)的使用成本。

五、HPP泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊--更小的占地空間北京科力通軟管泵1、減速機(jī)與泵直聯(lián)，取消外部聯(lián)軸器。

2、小地腳設(shè)計(jì)--泵座與泵體一體鑄造

滿(mǎn)足同一流量下，HPP泵占用的安裝面積約為傳統(tǒng)軟管泵的1/4-1/3。

綜合起來(lái)，第三種設(shè)計(jì)，即單輥軟管泵可以取得更長(zhǎng)的軟管壽命、更低的能量消耗和潤(rùn)滑劑消耗、更長(zhǎng)的停工期間隔、更少的人工維護(hù)費(fèi)、更小的占地面積。

隨著使用與維護(hù)成本的增加，用戶(hù)在選擇設(shè)備前越來(lái)越多地考慮全壽命周期成本。對(duì)軟管泵來(lái)講，全壽命周期成本包括初置費(fèi)、電費(fèi)、維護(hù)費(fèi)(含軟管和潤(rùn)滑劑的消耗)、停工造成的間接損失等。實(shí)際上，一臺(tái)傳統(tǒng)軟管泵的初置費(fèi)在全壽命周期成本中只占很小的比例，一般在百分之十左右。而電費(fèi)和維護(hù)費(fèi)合計(jì)往往約占百分之八十。

軟管泵是由泵殼、轉(zhuǎn)子體、減速機(jī)、機(jī)座和軟管等5大部分組成。

工作壓力

軟管泵工作時(shí)，轉(zhuǎn)子體旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子體上的1對(duì)壓輥沿著1根特制的膠管旋轉(zhuǎn)，壓輥與泵殼產(chǎn)生的擠壓力將膠管壓扁，在管子自身彈性和側(cè)導(dǎo)輥的強(qiáng)制下，通過(guò)恢復(fù)原狀產(chǎn)生的真空吸入液體，液體在壓輥的機(jī)械擠壓下從管內(nèi)排出，這樣往復(fù)循環(huán)。該泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作容易。泵的耐久性主要決定于管子的彈性和耐腐蝕性，其流量與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和管子內(nèi)徑大小有關(guān)，所以，關(guān)鍵在于選擇管子和轉(zhuǎn)速調(diào)控機(jī)構(gòu)，只要管子有足夠長(zhǎng)的壽命、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，長(zhǎng)期保持定量輸送是沒(méi)有問(wèn)題的。

使用蠕動(dòng)軟管泵是為了得到需要的流量。

因此根據(jù)蠕動(dòng)軟管泵的操作和使用，分為:各種類(lèi)型的蠕動(dòng)軟管泵(7張)

1、調(diào)速型蠕動(dòng)軟管泵

2、流量型蠕動(dòng)軟管泵

3、分配型蠕動(dòng)軟管泵。

從壓縮軟管的方式來(lái)區(qū)分只有三種:

第一種是滑靴式設(shè)計(jì)(滑靴式軟管泵)。軟管在泵腔中成U形或弓形;兩個(gè)或兩個(gè)以上的滑靴(滑塊)被固定安裝在轉(zhuǎn)輪(轉(zhuǎn)臂)上，以滑動(dòng)的方式壓縮軟管。轉(zhuǎn)輪每旋轉(zhuǎn)一周壓縮軟管二次或多次(取決于滑靴數(shù)量)。這種滑動(dòng)壓縮方式對(duì)軟管的損傷是最大的，如同高速行駛的車(chē)輛突然急剎車(chē)，以滑動(dòng)方式前行，對(duì)輪胎和路面的損傷可想而知。因?yàn)楫a(chǎn)生大量的磨擦熱，為保證正常運(yùn)行，泵腔中約一半充滿(mǎn)著潤(rùn)滑劑，一方面為了降低磨擦系數(shù)，更主要的是為了將產(chǎn)生的磨擦熱傳遞到泵體從而排出泵外，以保證泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這種滑靴式設(shè)計(jì)對(duì)泵速有極大的限制。例如，一臺(tái)2寸泵只能以40-50轉(zhuǎn)/分左右的轉(zhuǎn)速連續(xù)工作，速度稍高運(yùn)行一段時(shí)間，不得不停泵進(jìn)行冷卻。這種設(shè)計(jì)的軟管泵需較大的啟動(dòng)扭矩和運(yùn)轉(zhuǎn)扭矩，需匹配更大功率的電機(jī)，這意味著更大的能耗。但優(yōu)點(diǎn)是可以達(dá)到更高的出口壓力(最高可達(dá)1.6Mpa)。

第二種設(shè)計(jì)是在滑靴式設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，將滑靴改為小直徑壓輥(多壓輥式軟管泵)。轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)一周，壓輥也同樣壓縮軟管2次或多次(取決于壓輥數(shù)量)。這種壓輥式設(shè)計(jì)同滑靴式設(shè)計(jì)相比，降低了對(duì)軟管的損害，也產(chǎn)生少得多的磨擦熱;延長(zhǎng)了軟管壽命，最高可達(dá)百分之二十(以轉(zhuǎn)數(shù)計(jì))。相應(yīng)降低了啟動(dòng)扭矩和運(yùn)轉(zhuǎn)扭矩，降低了能耗。但每轉(zhuǎn)依然二次或二次以上的壓縮次數(shù)和磨擦熱依然限制了轉(zhuǎn)速。一臺(tái)二寸泵在高壓下最高只能以40--50轉(zhuǎn)/分連續(xù)運(yùn)行。

綜合以上兩種設(shè)計(jì)，雖然泵速越低對(duì)延長(zhǎng)軟管壽命越有利，但低速限制了流量。使得用戶(hù)為取得相應(yīng)的流量不得不選擇較大的規(guī)格，同時(shí)也意味著更大的占地面積。

第三種設(shè)計(jì)是軟管在泵腔中圍成一個(gè)整圓，利用一個(gè)大直徑壓輥來(lái)壓縮軟管。這可以說(shuō)是軟管泵發(fā)展史上的一個(gè)重大突破。