隔膜泵閥蓋優化

劉志勇

（國家電投集團山西鋁業有限公司，山西 原平 034100）

關鍵字：隔膜泵；閥蓋；漏料；密封

隔膜泵是氧化鋁拜耳法工藝溶出系統的重要設備，其工作原理為：利用隔膜將礦漿和液壓系統隔開，通過活塞往復運動使液壓油產生壓力帶動隔膜往復運動來交替控制進出口單向閥的啟閉來完成礦漿的輸送[1]。我公司壓溶一車間溶出隔膜泵房現有3臺TZPM2000型進口隔膜泵，主要特點為三缸單作用，正常運行時進口壓力為2.6-3.5bar,出口壓力為58-61bar，最高壓力為90bar,主要目的是為溶出機組提供高壓條件。

圖1 TZPM2000型隔膜泵

1 目前存在的問題及原因分析

隔膜泵閥蓋與閥室配合安裝，中間安裝閥蓋密封墊，通過緊固閥蓋，擠壓密封墊，達到密封效果、防止料漿泄漏。在隔膜泵實際運行過程中，發現3臺隔膜泵均出現閥蓋位置頻繁漏料的情況，有時出現噴料的情況，導致臨時停車檢修。檢修時，發現閥蓋密封墊出現擠爛、斷層的現象[2]。

針對以上情況，通過查找資料，測繪、對比閥室、閥蓋、密封墊的尺寸和配合，發現閥室有一個密封尺寸390mm，配合對應閥蓋密封尺寸（384mm）偏小，導致閥蓋在擠壓密封墊時，只能擠壓密封墊3/5的寬度,如果閥蓋壓偏時，擠壓密封墊不足2/5的寬度。由于密封墊結構為內部橡膠，外部包裹帆布，當擠壓寬度不足3/5時，容易在帆布與橡膠結合面產生斷裂，導致密封失效，繼而引起漏料[3]。

圖2 隔膜泵閥蓋、閥室、密封安裝簡圖

2 閥蓋優化方案

針對上述問題原因，通過對同類型泵類的對比研究，決定對閥蓋進行以下優化改造：

（1）設計閥蓋、閥箱配合間隙為0.5mm,將閥蓋密封處直徑尺寸由原來384mm，優化為389.5±0.1mm;閥蓋密封處高度尺寸由原來的14mm，優化為15±0.1mm;閥蓋密封處寬度尺寸由原來的10mm，優化為12.5±0.1mm。

（2）設計選用閥蓋材質為耐磨材料16Mn。

（3）設計閥蓋密封處在加工時不留倒角，以免安裝后，在擠壓發改密封時，倒角將密封壓傷。

（4）設計閥蓋密封的徑向壓縮量為0.5-1mm，閥蓋密封尺寸由365×385×10mm優化為370×390×12mm。

閥蓋優化后后，漏料問題徹底解決，密封墊達到正常使用要求。通過閥蓋的優化改造，隔膜泵閥蓋頻繁漏料徹底治理，隔膜泵因閥蓋漏料導致的停車檢修次數由原來的8次/月，降為0次，基本上消除了因閥蓋漏料導致的停車檢修，大大減小工人的勞動量；密封墊平均使用壽命由不足7天，提高至30天，節約備件費用每月約2400元，每年約2.88萬元，實現了降本增效。

圖3 閥蓋優化改造前（漏料）、后（正常）使用效果對比照

圖4 閥蓋優化前（密封墊壓爛，密封失效）、后（密封墊正常）對比照

3 結語

對壓溶一車間溶出3臺隔膜泵閥蓋優化，不僅極大地縮短了非計劃停車檢修時間，降低了隔膜泵出口閥室的檢修頻率，還節約了成本，同時減少了隔膜泵閥蓋漏料、滲料的現象，有利于隔膜泵現場文明治理達標，成功實現了降本增效。通過此次閥蓋優化，還繪制了詳細圖紙及加工要求，有利于材料員對備件的驗收，同時閥蓋、閥蓋、密封的配合選用，以及壓縮量的選用，可陸續推廣到其他隔膜泵的漏料治理中。