隔膜泵的维护与检修
1.1 适用范围
本规程适用于化工企业DBY型 电动隔膜泵，QBY型气动隔膜泵的维护与检修。 1.2 结构简述
隔膜泵为卧式对称双缸往复式，由机身、曲轴、中轴、柱塞、隔膜组、控制阀等主要部件组成，驱动装置由电磁调速异步电机通过摆线减速机驱动。
1.3 设备性能
设备性能见表1。
项目 |
指标
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项目
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指标
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项目
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指标
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最大流量
最大压力
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250L/H
4MPa
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柱塞往复
柱塞行程
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10~104次/分
44mm
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进出口径
工作温度
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15mm
≤100℃
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2 、完好标准
2.1 零、部件
2.1.1 主辅机零、部件完整齐全，质量符合要求。
2.1.2 控制装置、压力表、压力调节装置完整齐全，灵敏可靠。
2.1.3 基础、机座稳固牢靠，地脚螺栓和各部螺栓紧因齐全，规格统一，螺纹外露1-3扣，符合技术要求。
2.1.4 管线、管件、阀门、支架等安装合理牢固完整，标志分明，符合要求。
2.2 运行性能
2.2.1 设备润滑良好，实行“五定，三级过滤”。
2.2.2 无异常振动、松动、杂音等现象。
2.2.3 压力、流量应符合要求。
2.2.4 设备生产能力应达到铭牌出力或查定能力。
2.3 技术资料
2.3.1 设备履历卡、检修及验收记录齐全。
2.5.2 设备运转必须有运行记录。
2.3.3 设备总装图与易损配件图纸齐全。
2.3.4 设备操作规程、设备维护检修规程齐全。
2.4 设备及环境
2.4.1 设备清洁，外壳无灰尘，无油垢，无杂物，基础、底座和环境整洁；无积水、油插等，做到“沟见底，轴见光”。
2.4.2 阀门、管线、接头、法兰和轴封等均达到无泄漏标准。
3 设备维护
3.1 日常维护
3.1.1 开停泵时严格执行安全操作规程。
3.1.2 经常保持机体及周围环境的整洁。
3.1.3 执行“五定”、 “三绝过滤”润滑制度。
3.2 定期检查内容
3.2.1 定时检查电流、转速、温度、流量、压力是否符合要求。
3.2.2 定期检查设备各部运转是否正常，有无异常现象及泄漏现象。
3.3 常见故障处理方法
常见故障处理方法见表2。
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现象
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故障原因
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消除方法
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现象
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故障原因
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消除方法
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压力不足或升高
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1.压力调节阀调节不
2.压力调节阀失灵
3.压力表失灵
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.调节压力阀至所需压力
2.检修压力调节阀
3.检验或更换压力表
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压力下
降
流量不
足
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1.进排料阀泄漏
2.膜片损坏
3.转速太慢、调节失灵
.贮油箱油面太低
5.泵体泄漏或膜片损坏
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1.检修或更换进排料阀
2.更换膜片
3.检修控制装置、调
整转速
4.加注新油
5.检查更换密封垫或膜片
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压力下降
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1.补油阀补油不足
2.进料不足或进料阀泄漏
3.往塞密封漏油
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.检修补油阀
2.检查进料情况及进料阀
3.检修密封部分
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漏油
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密封垫、密封圈损坏或过松
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调整或更换密封垫、
密封圈
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3.4 紧急情况停车
检修周期
检修类别 中修 大修
检修周期，月 3~6 36~60
3.4.1 突发性超压。
3.4.2 控制部分失灵。
3.4.5 异常声响、振动。
4 检修周期和检修内容
4.1 检修周期
当本单位状态监测手段已具备开展预知维修的条件后，经请示本单位上一统主管部门批准，可不受上表限制。
4.2 检修内容
4.2.1 中修
4.2.1.1 检查紧固各部连接螺栓。
4.2.1.2 清洗检修进排阀组及管线。
4.2.1.3 清洗孔板、检查膜片使用情况。
4.2.1.4 检查调整柱塞密封等。
4.2.1.5 清洗压力控制阀贮油箱。
4.2.1.6 检修压力调节阀、补油阀。
4.2.1.7 检查、补充更换润滑油和控制油。
4.2.2 大修
4.2.2.1 包括中修内容。
4.2.2.2 全面解体、清洗各零部件。
4.2.2.3 检查、检修或更换曲轴、轴瓦、轴壳、轴套的磨损状况及配合间隙。
4.2.2.4 检查、检修改更换中轴及轴瓦的磨损状况及配合间隙。
4.2.2.5 检查、修理柱塞与导向体。
4.2.2.6 检查、修理电机及电气装置。
4.2.2.7 外表喷漆防锈。
5 检修方法及质量标准
5.1 泵头部分、进排料阀组
5.1.1 阀座与阀头吻合线宽度为0.25-2.00mm，且吻合线上不得有锈蚀，麻点等缺陷。不符标准，可采用机加工与定心敲击法结合修复。严重锈蚀时，应更换阀座。
5.1.2 膜片应光滑，无划痕，弹性符合要求。
5.2 控制阀
5.2.1 调节压力阀阀芯与阀座吻合严密，煤油渗漏试验五分钟，渗漏不超过一滴。根据磨损情况，可相应采取机加工，定心敲击法或研磨法修复。无法修复则更换。
5.2.2 补油阀质量标准、检修方法与压力阀相同。
5.3 泵体部分
5.3.1 柱塞
5.3.1.1 与导向套配合尺寸公差为 酱，圆度为0.02mm，直线度为0.022mm，表面粗糙度为 ，表面硬度HRC45-55。
5.3.1.2 配合轴径与定位轴径同轴度0.02mm。
5.3.1.3 最大修磨量0.01D(D为直径)。
5.3.2 导向套
5.3.2.1 与柱塞配合尺寸公差为 表面粗糙度
5.3.2.2 内径与外径同轴度为公0.02mm。
5.3.3 密封图应有良好弹性，元老化裂纹现象，与柱塞配合面无划痕损伤。
5.4 曲轴、中轴部分
5.4.1 曲轴
5.4.1.1 主轴颈、曲柄颈与轴瓦配合尺寸公差为 ，圆度0.02mm，直线度Φ0.02mm，表面粗糙度 。
5.4.1.2 主轴颈与曲柄颈平行度为0.03mm。
5.4.1.3 主轴颈与曲柄颈最大修磨量为直径的0.04。
5.4.2 轴瓦壳
5.4.2.1 与轴瓦配合表面无拉伤起毛现象，表面粗糙度 。
5.4.2.2 与轴瓦配合表面与导向孔垂直度为0.02mm。
5.4.2.3 两轴瓦壳组合后，其两端导向孔同轴度社0.02mm。
5.4.3 轴瓦
5.4.3.1 与轴瓦壳配合寸公差为 ，与曲柄配合尺寸公差为 ，配合表面粗糙度
5.4.3.2 轴瓦键槽与定位键配合尺寸公差为 。
5.4.4 曲轴套
5.4.4.1 与主铀颈配合尺寸公差为 ，表面粗糙度为 。
5.4.4.2 内径与外径同轴度为Φ0.02mm。
5.4.5 中轴
5.4.5.1 与轴套配合尺寸公差为 ，圆度为0.02mm，直线度0.02mm, 表面粗糙度 ,调质处理。
5.4.5.2 配合轴径与定位轴径同轴度Φ0.01mm。
5.4.5.3 最大修磨量为直径的0.04。
5.4.6 中轴套
5.4.6.1 表面粗糙度 。
5.4.6.2 内径与外径向轴度Φ0.02mm。
6 试车与验收
6.1 试车前准备工作
6.1.1 清除泵座及周围一切工具和杂物。
6.1.2 检查各部连接螺栓是否紧固。
6.1.3 检查密封圈压紧程度。
6.1.4 检查曲轴箱、液压腔、控制阀油箱的润滑油是否充足。
6.1.5 盘车两周，注意泵内有无异声，盘车是否轻便。
6.1.6 检查电器部分与控制装置有无异常现象。
6.1.7 拆去联轴器柱销，检验电机转向是否正确。
6.1.8 装上联轴器柱销，按好安全罩，准备试车。
6.2 试车
6.2.1 开车前必须使泵头内充满水或料液。
6.2.2 接通电源，按操作规程启动设备。
6.2.3 取下控制阀上盖，在较低速度下，用手按下补油阀芯上端，排出液压腔内空气，直至无气泡排出。
6.2.4 调节安全阀至所需压力，两边压力应相等。
6.2.5 根据需要，调节电机转速，达到要求流量，正常运转。
6.2.6 试车必须达到下列要求：
a.设备润滑情况良好；
b.各部无跑、冒、滴、漏；
c.控制阀工作正常；
d.压力表及控制装置灵敏可靠；
e.运转中无异常声响；
f.连续运转试车时间2-4小时；
g.各项性能达到设计能力或满足生产要求
6.3 验收
检修质量达到本规程标准；试车符合要求；检修试车记录齐全准确；可按规定办理验收手续，移交生产使用。
7 维护检修安全注意事项
7.1 维护安全注意事项
7.1.1 必须严格执行操作规程及安全规定。
7.1.2 要保持接地线安全可靠。
7.2 检修安全注意事项
7.2.1 检修前将泵内料液排净，做好外观及现场清扫工作，按规定把设备移交给检修部门。
7.2.2 检修人员应严格遵守有关安全检修规定。
7.2.3 拆检设备前，必须切断电源，在电源处挂上“禁动牌”标志后，方可开始检修。
7.2.4 拆装设备要文明施工。
7.3 试车安全注意事项
7.3.1 试车中应有专人负责安全检查工作。
7.3.2 检查各部位安全装置是否可靠有效。
7.3.3 作好试车前准备工作，由持有本岗位“安全操作证”的人员负责操作，严格按试车要求步骤进行。
7.3.4 试车中发现不安全隐患应及时排除。
案例分析：
某公司2002年从德国帕沙湾公司引进了全套板框污泥脱水系统设备，该设备由西门子S7-300中型PLC全自动化控制，其中，德国ABEL公司的HMD-G-32-0250型 隔膜泵是板框机压滤的关键设备。泵主要参数如下：流量Q-30m3／h，工作压力o～1．5MPa。2004年初由外方专家调试完成，2005年开始连续不问断运行。运行半年时间，设备的故障率较高，四台隔膜泵频繁损坏，损坏的配件主要是隔膜1 5只、隔膜连杆5根、活塞4只、活塞杆总成6套、缸套4只，加上液压油3桶，配件费用很高，由此而引起的间接损失更大。 (1)工作原理及故障原因分析
①隔膜泵及系统的工作原理 ABEL隔膜泵的管道进口安装有缓冲卸压装置，出口管路上安装有减震压力罐，两处通过压缩空气小压力进气，以减少泵在运行时的震动，通过活塞的往复运动，在液压腔内由隔膜连杆控制隔膜的行程，从而完成污泥的输送。板框污泥脱水系统的工艺是，污泥(含固率8％)通过加药后，用隔膜泵把污泥压入板框，当板框内部压力达到l．4MPa时则一个运行过程完成；隔膜泵是整个系统的关键设备。
②泵运行时产生故障的检查 通过仔细观察隔膜泵的工作过程发现，当工作压力到0.9MPa以上时泵的震动很大，输出管道抖动的幅度大。此时调节管道进口缓冲卸压装置和出口管路上的减震压力罐的进气压力也无法消除震动，时间一长造成泵的基础和固定管道的支架也全部松动，到一定时间泵也随着震动而损坏。经对泵解体检查，隔膜损坏，其原因是隔膜被隔膜连杆顶出极限位置，造成隔膜中心与隔膜连杆连接处破损，隔膜连杆也因此变形无法再使用；活塞杆总成由于活塞杆的丝扣损坏造成两只固定螺母脱落，活塞杆也报废；缸套和活塞主要是磨损太多造成压力上不去。
③隔膜泵损坏原因分析 根据对隔膜泵的检修结果，主要是厂家在对泵的编程时未按泵的最佳工况进行设计。隔膜泵故障原因见表4—11。
起 因 |
故障原因
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产生后果
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高压时负荷大
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①活塞和缸套磨损过快
②活塞杆丝口磨损
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编程时没有按泵的要求设计
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高压时隔膜行程频率过快
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①隔膜被连杆顶破
②隔膜连杆超过行程变形
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泵的震动大
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泵基础及管道支架松动
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从以上分析可以看出，故障的发生均是由于泵在高压运行时转速太快所致，因此须从泵 的控制方面查找原因。
隔膜泵的电气控制原理如下：通过板框进El管道处的压力传感器获取压力信号送人西门子S7-300PLC，经PLC运算后给变频器一个4～20mA的模拟电流信号来控制隔膜泵的运行速度(频率在4-80Hz之间)。从泵运行的表面上看没什么问题，随着压力的上升，隔膜泵的转速也在慢慢下降。通过西门子的STEP7V5．2编程软件，调出控制泵的程序块检查，在线检测隔膜泵运行的整个过程。当压力在0～o．7MPa时，变频器的输出频率为80Hz；压力从0.7MPa上升到1.0MPa时，变频器的输出频率从80Hz下降到40Hz；当压力在
1.0～1.3MPa时，变频器的输出频率一直维持在40 Hz，此时观察隔膜泵的震动也开始增大。输出压力瞬间在0.9～1.4MPa范围之间来回波动，此时泵出口的管道和软接管抖动幅度较大，压力从1.3MPa上升到1.4MPa时，变频器的输出频率从40Hz下降到8 Hz，此压力为正常使用压力，此时隔膜泵的震动及泵出口的管道和软接管抖动基本没有。直至隔膜泵停止工作，完成一个循环。
从以上检测清楚地看到，当工作压力在1.0～1.3MPa时，隔膜泵运转速度过快，也就是泵的活塞来回行程的频率过快，导致两侧隔膜在高压状态下受力超过极限，整个泵体震动加大，使隔膜泵产生较多故障，配件受到非正常损坏。
(2)保证隔膜泵正常运行的措施
要使隔膜泵工作在最佳工况，对工作压力在1.0～1.3MPa时变频器输出频率保持在40Hz的这一工况必须更改，才能保证隔膜泵的正常运行。因此必须对隔膜泵的控制程序模块进行改动，即改变隔膜泵在高压力下的工作状态。用西门子的编程软件STEP7V5．2对泵的程序块作出修改。修改后，当压力在0．75MPa以下时，变频器的输出频率一直维持在80Hz，压力在0.75～1.4MPa的区间内，变频器的输出频率从80Hz线性下降到8Hz直至停。修改后调试运行，避开了高压工作时变频器输出频率维持在40Hz的阶段，再用STEP7V5.2编程软件在线检测整个过程。和理论上的特性曲线完全相吻合，观察隔膜泵的工作状态也很平稳，隔膜泵及管道的震动已没有了，泵的输出压力也平稳升至设定值，以前存在的问题都解决了。
(3)小结
经过程序的修改，设备运行半年多来，4台隔膜泵运行一直很正常，隔膜泵没有出现过一次故障，从而延长了这一关键设备的运行寿命，减少了很大一笔维护费用，提高了生产和经济效益。实践证明，修改程序后效果良好。 |
