新式工業用泵-呼吸泵的初步研究成果

復合材料的應用是工業泵發展的一個方向，尤其是在污水處理、海洋工業等，復合材料性能與金屬具有互補性，不僅比重小、強度高，且彈性、韌性、耐腐蝕性好。工業泵主流產品集中在透平式離心泵、軸流泵，體積式柱塞泵、螺桿泵、羅茨泵等，其普遍存在密封困難、壽命短等弊病。透平式泵的揚程一般在20~50m，如果60m以上則需要提高泵的轉速或增加泵的串聯級數，以犧牲泵的效率和成本為代價，并導致結構不緊湊。其實，高揚程場合是非常多的，象自來水、鍋爐供水、污水壓濾等。離心式泵的效率一般在35%以下，低壓高流量場合才達到50%~80%，效率隨著揚程的升高下降。軸流泵效率一般在45%以下。螺桿泵效率較高，可到78%左右，但加工工藝復雜，價格昂貴。柱塞泵效率zui高，可達到019以上，輸運非油物料時，結合部位的摩擦導致泵的壽命較短。隔膜泵泵腔無需顧慮泄漏和密封問題，但流量太小。綜合上述情況，本文提出了一種新型的工業用泵-呼吸泵[1~3]，并進行了初步研究。

    泵體4呈鼓形，是泵的核心部件，材料需要配方，象汽車輪胎一樣由橡膠、纖維(或簾布)及鋼絲按一定工藝混制而成，當然也可以研制一種的復合材料，但必須針對不同的流質具有響應的耐腐蝕性；它的抗拉強度決定著泵可設計達到的出口壓力，就目前來看，實現115MPa輸出沒有什么問題；它的彎曲疲勞壽命zui終決定著泵的維修周期，設計應保證無限期壽命[4]；它具有較高的彈性和韌性，以便內為真空、外為大氣壓時泵體不癟。泵體4在推拉桿5的往復拉壓下，不斷將流質吸入、呼出，故為呼吸泵，該泵為體積式。

    呼吸泵主要優點如下：對輸送流質無嚴格要求。用于輸送中性或腐蝕性的流質；潔凈或磨損性的流質；含有氣體或易產生氣泡的流質；也可用于輸送含有纖維和固體物的流質；且對輸送流質的溫度敏感性小；無泄漏，無傳統工業泵密封困難，密封結構復雜、壽命短的問題；泵體由橡膠等復合材料組成，泵重量輕、成本低；壽命特別長；泵總效率90%以上，*地降低了運營成本；系統安裝維修方便；對流質無剪切作用；無傳統工業泵的氣蝕現象；泵揚程可設計得非常大。

    主要缺點有：泵體內始終有一些困流存在，使泵的結構不夠緊湊；需要往復運動機構作原動機；開始工作時，泵體內的未排凈空氣會降低泵的吸程(可設計為3m以上)；具有往復泵的固有缺陷，流質脈動，需要配油機構或單向閥，泵出口應設限壓裝置，否則采用電機變頻調速或皮帶傳動。

    本文提出了一種新式工業用泵-呼吸泵，具有壽命長、無泄漏、成本低、效率和揚程高等系列優點，也具有往復泵的一切缺點。泵體變形影響著泵的排量。泵內的困流影響了泵的吸程。*使用偏心輪機構驅動推拉桿往復運動。集成閥可以縮小泵的體積，降低泵的成本。

    呼吸泵可在以下領域推廣應用：作計量泵；作低壓泵，無任何泄漏污染；從成本和結構上都優于現有的計量式隔膜泵或汽車上廣泛使用的膜片泵，象東風EQ610021發動機采用EQB6012C型汽油泵等[6]；作高壓水泵；污水處理方面的優勢，其他泵*；作第二級泵，既克服了吸程低的缺點，又發揮了所有優點。