膜片是影响微型真空泵质量的关键因素

    微型真空泵是薄膜泵的一种，常常又被称为微型真空水泵、微型气泵、打气泵、取样泵等。它是通过电机带动薄膜往复振动来泵送流体。膜片向后运动时，泵腔体积增大，腔内压力降低，在压差作用下，进口阀打开，吸入流体；当膜片向前运动时，泵腔体积减小，腔内压力升高，在压差作用下，出口阀打开，排出流体；如此循环往复。微型真空泵的特点是效率高；运动机构与输送介质完全隔离、对介质无污染；非动密封，无泄漏；可靠性好；体积小、重量轻；具有自吸能力；不怕空转；无需润滑保养；自身噪音低。微型薄膜泵作为真空水泵使用时，无需灌泵，启动后立即吸水排水。它既能抽气又能抽水，无水时也不怕干转。微型薄膜泵的优点尤其是小巧、无污染性、自吸性使它在仪器仪表行业得到了广泛运用。薄膜泵的主要缺点是输送介质温度受薄膜性能限制，一些薄膜泵不适于高粘度流体，出口压力波动幅度大，有时需安装缓冲设备。

    膜片是微型真空泵的主要运动部件，其质量直接关系到泵的寿命。微型真空泵的膜片工作压力达数万帕，运动频率达每分钟千次以上。连续的交变受力对膜片是很大考验。如果隔膜自身质量差，无弹性，材料强度低，无法长期承受交变受力。微型真空泵按可承受的介质温度分为常温介质型和高温介质型两种。常温介质型允许的介质温度为：0～50℃，高温介质型为：0～100℃。如果输送介质的温度超过规定温度，会加速隔膜的老化。输送两相流体时，气体的体积随着压力变化而发生较大变化，形成气锤，隔膜局部受力增大。输送的液体温度较高时，由于泵腔压力低于大气压，液体还可能发生气化，产生大量蒸汽，形成气泡，当泵腔压力上升时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂，液体质点以很高的速度填充空穴，瞬间产生很强烈的水击作用，造成膜片疲劳损坏或击穿。输送易粘结的物料时，会增加膜片运行阻力，缩短膜片寿命。输送介质中含有杂质、冰粒等固体颗粒也会损害膜片。转动的曲柄、轴承材料和安装精度不好、磨损严重，使曲柄偏心，膜片受力不均，也会影响寿命。

    气海机电公司运用先进的流体力学技术和多年研发经验，最新研制了长寿命可调速的微型真空泵（VML、VLC、VLK系列）、调速抽打气泵（FML、FAY系列，抽气打气两用）、调速水泵（WNY、WPY系列，抽水抽气两用）。长寿命可调速微型真空泵配置了先进的无刷电机，杜绝了高压杂波，自带PWM（脉宽调制）线，能方便可靠地调节流量，同时对结构、膜片进行了改进，寿命有较大提高。通过对微型真空泵进行长期疲劳实验与分析，气海公司对新型长寿命泵的膜片进行了重大改进，优化设计。微型真空泵常用的膜片材料有丁晴橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯、食品橡胶等。丁晴橡胶，简称NBR，由丁二烯和丙烯腈共聚制得，耐油、耐老化性能好，可在120℃的空气中或在150℃的油中长期使用，还具有耐水性、气密性及优良的粘结性能，应用于氢氧化钠、汽油、四氯化碳、二硫化碳、丁醇、乙醇、丁二烯中寿命较长。氯丁橡胶，简称CR，由氯丁二烯聚合制得，具有良好的综合性能，耐油、耐燃、耐氧化和耐臭氧，但其密度较大，常温下易结晶变硬，贮存性不好，耐寒性差，应用于氢氧化钠、汽油、丁醇、乙醇中寿命较长。氟橡胶是分子结构中含有氟原子的合成橡胶，通常以共聚物中含氟单元的氟原子数目来表示，如氟橡胶23，是偏二氟乙烯同三氟氯乙烯的共聚物。氟橡胶耐高温、耐油、耐化学腐蚀，应用于浓硫酸、稀硝酸、苯、汽油、石油、四氯化碳、乙醇、丁醇中寿命较长。聚四氟乙烯具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性，是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一，被美誉为“塑料王”。聚四氟乙烯除熔融金属钠和液态氟外，能耐其它一切化学药品的腐蚀，被广泛地用作密封材料和填充材料，但弹性比橡胶差，故实际使用寿命因压力、行程、杂质等因素影响而异。气海公司优选膜片的材料，原料采用进口橡胶，对工艺进行严格要求，对多种不同结构和材料的膜片样品进行了实验对比。

   由于薄膜泵的诸多优点和近年来在膜片材料上的重大突破，在发达国家薄膜泵的使用范围不断扩大，正在逐步占领其它一些泵的传统领域。我国的薄膜泵也得到了很大发展，目前国内低端的微型真空泵市场基本上被国货以价格优势占领。国产低端微型真空泵寿命不佳，连续运转寿命多为几百小时。高端的微型真空泵主要用于工业级产品、医用设备仪器、军用级产品等，目前该级别市场主要由进口微型泵KNF、GAST、THOMAS等品牌和国内成都“气海”品牌占据。气海机电公司是国内最早步入该行业的厂家，产品质量可与进口品牌媲美。“气海”各型号的真空泵都经过了连续运转考核，寿命可达数千小时。合理使用最先进的“气海”可调速真空泵还可以延长寿命、降低客户成本。实际使用中用户所需的流量、扬程经常变动，当小于泵参数时，可以利用PWM（脉宽调制）线可靠地降低转速和流量，这对延长膜片和泵的寿命很有好处。

SLS-2012-05