气动隔膜泵常见故障原因分析及处理

文全国，牛文合，宋波，李世财

（新疆独山子石化公司设备检修公司，新疆 独山子 833699）

隔膜泵是一种新型的输送机械又称控制泵，是执行器的主要类型。通过接受调制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变流体流量，一般由执行机构和阀门组成。它主要采用了压缩空气为动力源，对各种各样的带颗粒的液体，腐蚀性液体，易燃、易挥发、高粘度、剧毒的液体，均能很好的予以抽光吸尽。

1 气动隔膜泵基本结构及工作原理

气动隔膜泵一般由进气口、配气阀体、配气阀、圆球、球座、隔膜、连杆、连杆铜套、中间支架、泵进口、排气口等组成。气动隔膜泵以压缩空气为动力，是一种由膜片往复变形造成容积变化的容积泵，其工作原理近似于柱塞泵，气动隔膜泵工作原理如图1所示。

图1 气动隔膜泵工作原理图

膜片向右运动，将压出室B的介质通过单向球阀3送到出口D；与此同时吸入室A形成真空，介质通过吸入口C及单向球阀2进入吸入室A。膜片向左运动时，前面的压出室B变为了吸入室，吸入室A变成了压出室；压出室A中的介质通过单向球阀4送到出口D，与此同时吸入室B形成真空，介质通过吸入口C及单向阀1进入吸入室。E为进气口，膜片左右来回往复运动便完成了吸入排出介质的一个完整过程。

2 气动隔膜泵常见故障分析及处理

气动隔膜泵外观体积虽然较小，但是其内部零件种类个数却是相当复杂，其中任何一部分出现故障均会影响整个泵体的正常工作。气动隔膜泵内部零件构造如图2所示。

图2 隔膜泵内部零件构造图

气动隔膜泵常见故障、原因分析、处理措施如表1所示。

此外，气动隔膜泵在运行过程中出现不上量的故障较为频繁，引起不上量的主要原因有以下几方面。

2.1 膜片漏气或是膜片弹性失效

膜片作为气动隔膜泵最主要的零配件之一，对气动隔膜泵不上量影响最大。其故障主要表现为膜片漏气或是膜片弹性失效。膜片漏气将导致气动隔膜泵量减少至少一大半、膜片弹性失效将导致连杆往复运动不灵活，出现卡死或是运动缓慢等现象，此时应及时更换新的膜片。

2.2 进出口管线堵塞

进口或出口管线出现堵塞现象也将导致气动隔膜泵不上量。一般出现气动隔膜泵进出口管线堵塞的主要原因为介质粘度过大，介质粘附于管线内壁上使得管线内径变小，应及时拆卸进出口管线并对管线进行清洗。

2.3 球座缺陷

球座经过长时间的运行，球座端面出现磨损现象，使得圆球与球座密封不严，也将导致气动隔膜泵不上量。出现此类现象一般可通过机加工消除球座缺陷。

表1 气动隔膜泵常见故障现象、原因分析及处理措施

2.4 球阀磨损

球阀磨损主要表现为圆球圆度误差大、圆球表面出现明显的凹坑、介质腐蚀使得圆球外径变小等等。球阀出现故障一般是不可修复的，此时应更换新的圆球；如果在没有配件的情况下可考虑选择外径相同的轴承滚珠作为球阀，或是根据设定介质选择四氟材料车削圆球等等。此外球阀在运行过程中也极容易出现由于介质粘度过大使得圆球与球座粘在一起，使得单向球阀不能正常工作。如果出现这种状况则应将圆球完全拆除，通过清洗剂浸泡或是溶解液反应等措施将球阀表面的污垢除净。

2.5 配气阀泄漏

配气阀泄漏使得进入气腔的空气量减少，进而造成连杆往复运动达不到最佳行程。出现此类状况应采取措施进行修复处理。一般情况下应检查密封圈磨损情况，如磨损严重则应该更换新的密封圈，如果仅是出现微量泄漏则可通过缠绕生料带的方法进行消除。

2.6 气源压力不足、空气清洁度不高

气源压力不足将使得进入气腔内的气量压力不足，以致不能正常推动连杆的往复运动。此时应适当增大外部气源压力。压缩空气清洁度不高将造成启动马达输出效率低，泵输出无力。

3 结语

综上所述，气动隔膜泵在运行过程中出现的故障是多种多样的，在出现故障时应根据实际情况区别对待处理。与此同时影响气动隔膜泵不上量最主要的原因集中表现在两个方面：一是膜片或单向阀问题；二是配气问题。每次启动气动隔膜泵之前都应进行空试，如果空试时能听到气动的声音，一般是膜片或单向阀的问题；如没有声音一般是配气的问题。