往复式活塞隔膜泵单向阀故障自动诊断技术
摘要：随着我国经济持续增长，国内的矿山、有色、化工等领域不断发展壮大，其中用于矿浆输送、氧化铝溶出、化工反应炉喂料等方面的往复式活塞隔膜泵也得到了大量应用，由于多种原因设备经常会出现单向阀卡阀、泄漏现象，给设备和工艺系统带来很大危害。文章从隔膜泵工作机理方面入手，分析了单向阀故障产生的原因，提出了单向阀故障的自动诊断及报警技术，可以有效避免或减轻单向阀故障带来的危害。
关键词：隔膜泵单向阀故障自动诊断
中图分类号：TH3文献标识码：A文章编号：1672-3791(2012)03(a)-0000-00
隔膜泵是20世纪70年代在工业发达国家发展起来的适用于固体和液体两相介质输送的理想设备[1]，是在往复式活塞泵基础上，增加隔膜室演变而来，实现了输送介质与活塞的隔离，从而创造了一项全新的先进输送技术和设备。它既具有活塞泵能输送高扬程、高浓度、高温度和高碱度的优点[2]，更具有隔膜泵本身耐高磨蚀、易损件寿命高、维修简便、连续运转效率高、运行成本低、高效节能环保等新特点。
隔膜泵工作原理如图1所示，以三缸单作用隔膜泵为例，电动机通过传动系统带动三拐曲轴、连杆、十字头，使旋转运动转为直线运动，带动活塞做往复运动。当活塞向左运动时，活塞借助油介质将隔膜室中隔膜吸到左方向，借助矿浆进料压力打开进料单向阀，吸入矿浆充满隔膜室。当活塞向右方向运动时，活塞借助油介质将隔膜室中隔膜推至右方向运动，同时打开出料单向阀将矿浆排到泵外。由于矿浆不接触活塞等运动部件，减少了这些部件的磨蚀。同时，通过设置灵敏、可靠的检测自动化系统，保证了橡胶隔膜的长寿命，成为高磨蚀、高浓度固液两相介质矿浆管道化输送的理想设备[3]。
从工作原理可以看出每个隔膜室输送料浆分为两个阶段：1、进料行程2、出料行程。排料行程隔膜室内压力曲线如图2所示：
从隔膜泵工作原理可以看出，泵每一个吸排料的过程都需要进出料单向阀各动作一次，一般隔膜泵的冲次为50r/min,每一个冲次对应一个吸排料的过程，则可以计算出在设备连续运转一天的时间内，进出料单向阀就需要动作72000次，尤其在单向阀闭合的瞬间，料浆对单向阀的冲刷破坏力非常很大，由于单向阀过流件寿命相对较短（一般在1000小时），在接近使用寿命的前期，单向阀内的阀锥、阀芯会被流体冲刷而发生泄漏；如果过流件在设计、制造的过程中存在问题，就会短期内出现意外损坏；或者由于意外原因例如输送料浆中固体颗粒较...
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