膜片是影響微型真空泵質(zhì)量的關(guān)鍵因素

    微型真空泵是薄膜泵的一種，常常又被稱為微型真空水泵、微型氣泵、打氣泵、取樣泵等。它是通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)薄膜往復(fù)振動(dòng)來(lái)泵送流體。膜片向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，泵腔體積增大，腔內(nèi)壓力降低，在壓差作用下，進(jìn)口閥打開(kāi)，吸入流體；當(dāng)膜片向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，泵腔體積減小，腔內(nèi)壓力升高，在壓差作用下，出口閥打開(kāi)，排出流體；如此循環(huán)往復(fù)。微型真空泵的特點(diǎn)是效率高；運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與輸送介質(zhì)完全隔離、對(duì)介質(zhì)無(wú)污染；非動(dòng)密封，無(wú)泄漏；可靠性好；體積小、重量輕；具有自吸能力；不怕空轉(zhuǎn)；無(wú)需潤(rùn)滑保養(yǎng)；自身噪音低。微型薄膜泵作為真空水泵使用時(shí)，無(wú)需灌泵，啟動(dòng)后立即吸水排水。它既能抽氣又能抽水，無(wú)水時(shí)也不怕干轉(zhuǎn)。微型薄膜泵的優(yōu)點(diǎn)尤其是小巧、無(wú)污染性、自吸性使它在儀器儀表行業(yè)得到了廣泛運(yùn)用。薄膜泵的主要缺點(diǎn)是輸送介質(zhì)溫度受薄膜性能限制，一些薄膜泵不適于高粘度流體，出口壓力波動(dòng)幅度大，有時(shí)需安裝緩沖設(shè)備。

    膜片是微型真空泵的主要運(yùn)動(dòng)部件，其質(zhì)量直接關(guān)系到泵的壽命。微型真空泵的膜片工作壓力達(dá)數(shù)萬(wàn)帕，運(yùn)動(dòng)頻率達(dá)每分鐘千次以上。連續(xù)的交變受力對(duì)膜片是很大考驗(yàn)。如果隔膜自身質(zhì)量差，無(wú)彈性，材料強(qiáng)度低，無(wú)法長(zhǎng)期承受交變受力。微型真空泵按可承受的介質(zhì)溫度分為常溫介質(zhì)型和高溫介質(zhì)型兩種。常溫介質(zhì)型允許的介質(zhì)溫度為：0～50℃，高溫介質(zhì)型為：0～100℃。如果輸送介質(zhì)的溫度超過(guò)規(guī)定溫度，會(huì)加速隔膜的老化。輸送兩相流體時(shí)，氣體的體積隨著壓力變化而發(fā)生較大變化，形成氣錘，隔膜局部受力增大。輸送的液體溫度較高時(shí)，由于泵腔壓力低于大氣壓，液體還可能發(fā)生氣化，產(chǎn)生大量蒸汽，形成氣泡，當(dāng)泵腔壓力上升時(shí)，氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂，液體質(zhì)點(diǎn)以很高的速度填充空穴，瞬間產(chǎn)生很強(qiáng)烈的水擊作用，造成膜片疲勞損壞或擊穿。輸送易粘結(jié)的物料時(shí)，會(huì)增加膜片運(yùn)行阻力，縮短膜片壽命。輸送介質(zhì)中含有雜質(zhì)、冰粒等固體顆粒也會(huì)損害膜片。轉(zhuǎn)動(dòng)的曲柄、軸承材料和安裝精度不好、磨損嚴(yán)重，使曲柄偏心，膜片受力不均，也會(huì)影響壽命。

    氣海機(jī)電公司運(yùn)用先進(jìn)的流體力學(xué)技術(shù)和多年研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，最新研制了長(zhǎng)壽命可調(diào)速的微型真空泵（VML、VLC、VLK系列）、調(diào)速抽打氣泵（FML、FAY系列，抽氣打氣兩用）、調(diào)速水泵（WNY、WPY系列，抽水抽氣兩用）。長(zhǎng)壽命可調(diào)速微型真空泵配置了先進(jìn)的無(wú)刷電機(jī)，杜絕了高壓雜波，自帶PWM（脈寬調(diào)制）線，能方便可靠地調(diào)節(jié)流量，同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)、膜片進(jìn)行了改進(jìn)，壽命有較大提高。通過(guò)對(duì)微型真空泵進(jìn)行長(zhǎng)期疲勞實(shí)驗(yàn)與分析，氣海公司對(duì)新型長(zhǎng)壽命泵的膜片進(jìn)行了重大改進(jìn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)。微型真空泵常用的膜片材料有丁晴橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠、聚四氟乙烯、食品橡膠等。丁晴橡膠，簡(jiǎn)稱NBR，由丁二烯和丙烯腈共聚制得，耐油、耐老化性能好，可在120℃的空氣中或在150℃的油中長(zhǎng)期使用，還具有耐水性、氣密性及優(yōu)良的粘結(jié)性能，應(yīng)用于氫氧化鈉、汽油、四氯化碳、二硫化碳、丁醇、乙醇、丁二烯中壽命較長(zhǎng)。氯丁橡膠，簡(jiǎn)稱CR，由氯丁二烯聚合制得，具有良好的綜合性能，耐油、耐燃、耐氧化和耐臭氧，但其密度較大，常溫下易結(jié)晶變硬，貯存性不好，耐寒性差，應(yīng)用于氫氧化鈉、汽油、丁醇、乙醇中壽命較長(zhǎng)。氟橡膠是分子結(jié)構(gòu)中含有氟原子的合成橡膠，通常以共聚物中含氟單元的氟原子數(shù)目來(lái)表示，如氟橡膠23，是偏二氟乙烯同三氟氯乙烯的共聚物。氟橡膠耐高溫、耐油、耐化學(xué)腐蝕，應(yīng)用于濃硫酸、稀硝酸、苯、汽油、石油、四氯化碳、乙醇、丁醇中壽命較長(zhǎng)。聚四氟乙烯具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性，是當(dāng)今世界上耐腐蝕性能最佳材料之一，被美譽(yù)為“塑料王”。聚四氟乙烯除熔融金屬鈉和液態(tài)氟外，能耐其它一切化學(xué)藥品的腐蝕，被廣泛地用作密封材料和填充材料，但彈性比橡膠差，故實(shí)際使用壽命因壓力、行程、雜質(zhì)等因素影響而異。氣海公司優(yōu)選膜片的材料，原料采用進(jìn)口橡膠，對(duì)工藝進(jìn)行嚴(yán)格要求，對(duì)多種不同結(jié)構(gòu)和材料的膜片樣品進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比。

   由于薄膜泵的諸多優(yōu)點(diǎn)和近年來(lái)在膜片材料上的重大突破，在發(fā)達(dá)國(guó)家薄膜泵的使用范圍不斷擴(kuò)大，正在逐步占領(lǐng)其它一些泵的傳統(tǒng)領(lǐng)域。我國(guó)的薄膜泵也得到了很大發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)低端的微型真空泵市場(chǎng)基本上被國(guó)貨以價(jià)格優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)。國(guó)產(chǎn)低端微型真空泵壽命不佳，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)壽命多為幾百小時(shí)。高端的微型真空泵主要用于工業(yè)級(jí)產(chǎn)品、醫(yī)用設(shè)備儀器、軍用級(jí)產(chǎn)品等，目前該級(jí)別市場(chǎng)主要由進(jìn)口微型泵KNF、GAST、THOMAS等品牌和國(guó)內(nèi)成都“氣海”品牌占據(jù)。氣海機(jī)電公司是國(guó)內(nèi)最早步入該行業(yè)的廠家，產(chǎn)品質(zhì)量可與進(jìn)口品牌媲美。“氣海”各型號(hào)的真空泵都經(jīng)過(guò)了連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)考核，壽命可達(dá)數(shù)千小時(shí)。合理使用最先進(jìn)的“氣海”可調(diào)速真空泵還可以延長(zhǎng)壽命、降低客戶成本。實(shí)際使用中用戶所需的流量、揚(yáng)程經(jīng)常變動(dòng)，當(dāng)小于泵參數(shù)時(shí)，可以利用PWM（脈寬調(diào)制）線可靠地降低轉(zhuǎn)速和流量，這對(duì)延長(zhǎng)膜片和泵的壽命很有好處。

SLS-2012-05