挠性泵

在处理粘性流体方面挠性叶轮泵有很多优于离心泵的地方。本文中论述了挠性叶轮泵的工作基本原理和它在安装、维护和使用方面的诸多优点。

诸如挠性叶轮泵之类的正排量泵在很多工业领域的应用场合中都是作为离心泵的替代品。挠性叶轮泵于大约60年前发明，它同离心泵相比在处理粘性流体方面存在明显优点。

叶轮转过偏心凸轮后，每单元空腔的容积减少。通过入口管时单元空腔容积增加，形成局部真空，大气把流体压入空腔。空腔通过出口管时容积减少，流体被挤出空腔进入出口管。

挠性叶轮泵输送粘性流体的关键之处在于流速和泵转速成正比。这里需要考虑两个重要因素。第一是泵自身内部的摩擦损失，第二是流体与泵入口管壁之间的摩擦损失。泵内摩擦损失增加了流体粘性并导致离心泵性能急剧下降。尽管粘性摩擦力可以通过减小泵的转速来减少，但由于离心泵的性能主要依赖流体通过叶轮时的速度，因此减小转速会导致泵性能急剧下降。实际应用中流体粘度都被限制，最高至200-300 cP。而挠性叶轮泵可以通过降低泵的转速来减少由于粘性而引起的内部摩擦损失。这种泵的叶轮叶片可以自动调节来适应转速、流体粘度和不同压力。

如何让流体进入泵内是输送流体时的主要问题。入口管内部摩擦损失而导致的压力下降是妨碍流体进入泵内的重要因素。为减少摩擦损失，入口管尺寸必须随粘度增加而增加。另外入口管应尽可能短并且不要弯曲。流体粘度越大泵就越难提升流体，如果粘度极高，就应在泵位之上安装带有溢入式料斗的供给箱来给流体提供正压头。

泵是生产过程中的核心动力装置，同等条件下，结构越简单、体积越小、重量越轻，说明技术水平越高。挠性泵具备这些优势，其模块化的设计、屈指可数的几个部件，使维护变得极其简单，一般在现场可就地解决，而不用送到维修间。更换转子仅需三五分钟，整个泵拆装一遍也仅仅是十分钟的工作，而且不用专业的维修人员。

例如，长期输送带研磨性硬质颗粒的物料会对泵体造成刮伤；但由于转子为弹性体，不会被明显磨损，所以能适应磨损后的泵体形状。因此比其它类型泵（如齿轮泵）更长久地保持自吸性能和容积效率。当需要维修时，可以很方便地拆卸，更换磨损最严重的部件，泵又进入最高效率的工作状态。 挠性泵无论在性能上还是在维护上都有独到的优势。随着推广和普及，挠性泵必将成为各生产企业不可或缺的得力帮手。2100433B

挠性叶轮泵的主要优点是在某些特殊场合可以把它安装在最方便的位置；和离心泵不同的是，它们不必局限于安装在液位之下的溢入侧位置。

因此可以把它们安装在地面之上的安全位置，这样就避免了泵或管道被绊倒或被来往车辆损害的可能性。另一个优点是储液器的配置，如果储液器（典型的如桶和罐装容器）由外部供应商提供，就可能没有配套的底部出口法兰或阀门。 某些容器如橡胶内衬的储液箱不能在底部开出口；而挠性叶轮泵可以通过在储液箱顶部开口用一根简易的软管连接来解决这个问题。这样储液箱就既可以安装在地面上也可以安装在地面下，而且不用设置溢入口。

便于初次使用也是挠性叶轮泵的一个重要优点，尤其是在启动过程中有不熟练的操作人员时。挠性叶轮泵的起始和随后的操作只需要进行切换，没有复杂的启动过程。

挠性件泵是一种转子式容积型泵，依靠挠性元件在泵体内的弹性变形而输送被体。常用的挠性元件有：带挠性叶片的叶轮（挠性叶轮泵）；挠性套（挠性套泵）；挠性管（软管泵）。它们的工作原理见下图。

在泵体内部的吸入口与压出口之间，设有凸轮部，当叶轮的叶片通过凸轮部时，被压缩变形。而离开凸轮部恢复原状时，产生真空，进行泵的吸被作用。

选择挠性件泵用材时，要求考虑材料的弹性模数、摩擦系数、滑动接触时的不咬合特性、热膨胀系数及材料变形后的恢复时间。泵的性能决定于所选材料，挠性件受输送液体作用而变形或压缩后.应具有弹回到初始形状的能力。挠性件泵适用于低压和小流量情况，一般使用压力为30N/cm²，流量为200L/min。

下图所表示的挠性衬圈泵和外叶片泵的输液动作相似，并且所有三个容积都是由泵体内表面、衬圈外表面以及衬圈尾与泵体腔孔之间的液封接触点所围成的。与其它转子泵不同的是大多数挠性衬圈泵都至少具有一个这样的转子位置，在该位置“通进容积”与“通出容积”之间的液封中断了。这时，这种泵只好依靠液体的流速和惯性来限制液体的回流。