大型隔膜泵專用吊裝工具的設計與應用

李文明

（中國有色(沈陽)泵業有限公司，遼寧 沈陽 110144）

大型高壓隔膜泵作為固-液兩相介質輸送的關鍵設備，在有色金屬礦山、石油化工、煤化工以及長距離管道輸送領域內均得到了廣泛的應用[1]。在大型隔膜泵的裝配和檢修過程中，需對體積和重量較大的關鍵件進行吊裝，因此設計制造與之匹配、結構科學合理的吊裝工具對于提高設備檢修工作效率、保障設備維護安全性均具有重要意義[2]。

根據結構特點分類，大型隔膜泵可分為三缸單作用隔膜泵和雙缸雙作用隔膜泵，其具有運行壓力及流量穩定、定制性強、連續運轉率高等諸多優點，隔膜泵的結構原理可詳見參考文獻[3]。在這兩大類泵型中需要進行起吊搬運的關鍵部裝通常包括動力端曲軸、動力端連桿、液力端隔膜室蓋等。專用吊裝工具的設計不僅應當考慮結構強度應當滿足使用要求，還應考慮起吊安裝過程中不與其它部件發生干涉和碰撞。本文將對幾種大型隔膜泵中常用的專用吊裝工具的設計與使用進行詳細介紹。

1 動力端曲軸吊裝專用工具

在大型隔膜泵的現場操作中，動力端曲軸的起吊和搬運是動力端安裝或拆卸流程中不可缺少的環節，且由于曲軸部裝重量較大、對起吊的平穩性和安全性要求也較高，所以在專用吊具的設計過程中應充分地綜合考慮選材與結構的多方面因素，以某氧化鋁企業所使用的大型隔膜泵動力端曲軸專用吊裝工具為例，其結構示意圖如圖1所示。

當需要起吊搬運大型隔膜泵動力端曲軸時，鋼絲繩從下板上的三處通孔位置處穿過并在對應起吊點位置與曲軸相連接。起吊過程中的主要承重部分為兩側圓鋼處，必要時利用上板處的三處通孔與吊具相連，起到調整重心、穩定搬運的作用。

該種工具的優勢在于有效實現的力的分解，提升了曲軸吊運過程中的安全性和穩定性，用戶現場反饋良好。此外，這種吊具結構的衍生結構也廣泛應用于其它大型長軸類零部件的吊裝和搬運，具有一定的通用性和設計參考價值。但在設計該種吊裝工具時應注意，無論是選材還是焊接都應滿足起吊物的重量載荷要求，設計前應進行有限元分析計算，充分估計最大應力值及操作風險點，使該吊具的使用風險得到最大程度的預估。

圖1 大型隔膜泵動力端曲軸專用吊裝工具

2 液力端隔膜室蓋吊裝專用工具

在大型隔膜泵液力端的現場維護過程中，需要進行更換隔膜、更換導桿支撐套等常規維護操作時，最常用到的專用吊裝工具是隔膜室蓋吊裝工具。隔膜室蓋吊裝工具的結構圖如圖2所示。其結構主要包括：吊架、滑塊、吊環螺釘和緊固件等。

吊架的主體結構為型材（通常為H型鋼），中間部分焊接加強筋以保證該件在吊裝過程中不發生變形。鎖緊螺釘穿過下部的連接板與隔膜室蓋鎖緊，上部的滑塊和吊環螺釘用以達到起吊和調整重心的目的。

圖2 大型隔膜泵液力端隔膜室蓋專用吊裝工具

在此吊裝工具的設計過程中，應著重注意以下幾點：①吊架下端的連接板的外形應盡量與隔膜室蓋外圓相貼合；②吊環螺釘的選取應根據隔膜室蓋與吊架總重量進行選擇并給予一定的安全裕度；③安裝過程中應保證不與閥箱發生碰撞和干涉，這就要求選用規格合理、高度適宜的型材來制作吊架。此外，在應用該工具安裝隔膜室蓋的時候要注意調整好重心，保證安裝過程的安全和穩定。

3 簡易曲軸吊裝工具

在隔膜泵的現場裝配和檢修過程中，尤其是大型隔膜泵的裝配和檢修過程中，存在一種簡易的曲軸吊裝工具如圖3所示。

應用這種簡易結構的曲軸吊裝工具，能夠實現大噸位曲軸的搬運和轉移。

這種吊裝工具的使用方法如下：利用螺栓、螺母等緊固件將該吊具固定于曲軸的兩側，利用車間或用戶現場天車的鋼絲繩與成對使用的該簡易吊具組合使用，實現曲軸的起吊和搬運。

這種工具具有如下優點：①有利于就地取材，結構簡單、加工方便；②使用操作較為容易、適合在同類場合推廣使用。但這種吊具在設計和制造過程中應遵循以下兩大原則：首先，螺栓連接處螺栓孔的規格和個數應滿足起吊要求并留出足夠的扳手空間；其次，在材料的選用方面，應選擇高強度、無內部缺陷的合金鋼，從而充分保證使用的安全性。

4 結論

本文針對大型高壓隔膜泵的現場維護，給出了應用于動力端和液力端的三種專用吊裝工具的設計方案及技術細節。相比于傳統吊具，這幾種專用工具在結構形式和操作方式等多個方面進行了改革和創新，為提高設備檢修效率、提高吊具索具現場安全性提供了實踐依據和理論指導。

圖3 大型隔膜泵簡易曲軸吊裝工具

通常來說，該種吊裝設備的設計要在保障安全性的基礎上滿足結構簡單、加工方便、可操作性強、現場推廣使用容易等多方面因素，才能設計出使用方便、結構合理、成本低廉并廣受用戶好評的吊裝工具，這對提升裝備制造業企業形象，提升和改善市場滿意度等方面也有具有積極的意義和深遠的影響。