張恩龍

（中國(guó)有色（沈陽(yáng)）泵業(yè)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110144）

大流量、高壓力往復(fù)式隔膜泵作為固-液兩相流體輸送的關(guān)鍵設(shè)備，在石油化工、有色金屬以及長(zhǎng)距離管道輸送等諸多領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用。在隔膜泵運(yùn)行維護(hù)的過(guò)程當(dāng)中，經(jīng)常需要對(duì)關(guān)鍵部件（如隔膜室蓋、軸承壓蓋等）所在位置進(jìn)行安裝和拆卸，但由于這些位置的鎖緊螺母在安裝和拆卸過(guò)程中需要較大的鎖緊力矩，常規(guī)液壓扳手不能確保安裝的精確性與安全性，因此設(shè)計(jì)并制造出適用于隔膜泵安裝拆卸、結(jié)構(gòu)科學(xué)合理且適用性和操作性較強(qiáng)的液壓式拆裝工具對(duì)于降低檢修拆裝工藝難度、提高檢修和運(yùn)行維護(hù)工作效率以及提升設(shè)備安全性均具有重要意義。

根據(jù)隔膜泵動(dòng)力端和液力端的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，一般可將隔膜泵分為三缸單作用隔膜泵和雙缸雙作用隔膜泵兩種類型，兩種類型的隔膜泵均具有運(yùn)行穩(wěn)定、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，具體的泵型選擇則應(yīng)結(jié)合用戶生產(chǎn)工藝的實(shí)際需要并綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)性等多方面因素來(lái)決定[1]。這兩類泵型所使用的液壓拆裝工具具有一定的通用性，本文將對(duì)幾種常見的液壓式工具的設(shè)計(jì)與使用進(jìn)行詳細(xì)介紹。

1 液力端隔膜室蓋液壓拆卸工具

在大型隔膜泵的運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中，對(duì)隔膜室蓋的拆卸是非常重要的一個(gè)操作環(huán)節(jié)，這不僅因?yàn)椴鹦陡裟な疑w與更換常規(guī)備件（如導(dǎo)桿支撐套、橡膠隔膜）有著直接的關(guān)系，也因?yàn)楦裟な疑w與隔膜腔的配合公差導(dǎo)致其較難拆卸[2]。因此設(shè)計(jì)出專用于該位置處拆解的液壓拆卸工具就顯得尤為重要了。以某大型隔膜泵液力端隔膜室蓋拆卸工具為例，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 隔膜室蓋液壓拆卸工具示意圖

當(dāng)檢修時(shí)需要拆下隔膜室蓋時(shí)，將件1～7按圖所示組裝好。利用手動(dòng)泵打壓使柱塞產(chǎn)生位移，柱塞的運(yùn)動(dòng)將導(dǎo)致隔膜室蓋與隔膜腔發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)從而促使隔膜室蓋得以拆卸。當(dāng)隔膜室蓋和隔膜腔之間克服了初始的摩擦力后，僅需利用天車?yán)瓌?dòng)隔膜室蓋處的吊環(huán)螺釘便可緩緩摘下隔膜室蓋。該種工具的優(yōu)勢(shì)如下：①液壓式結(jié)構(gòu)使隔膜室蓋幾個(gè)受力點(diǎn)均勻受力，避免了在拆卸過(guò)程中產(chǎn)生局部的變形不均和應(yīng)力集中；②采用手動(dòng)泵打壓的方式大大降低了隔膜室蓋拆卸的人工勞動(dòng)量；③該工具的現(xiàn)場(chǎng)可操作性良好，組裝方便，易于安裝。

在設(shè)計(jì)此工具時(shí)，要注意以下兩個(gè)方面。首先，柱塞的行程部分要足以使隔膜室蓋與隔膜腔實(shí)現(xiàn)分離；其次，柱塞的通徑以及密封圈應(yīng)完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，確保其使用的安全性。

2 液力端分體式隔膜室蓋螺母液壓拆裝工具

分體式隔膜室蓋螺母液壓拆裝工具的結(jié)構(gòu)如圖2所示。由打壓環(huán)、支撐座、柱塞、高壓膠管、手動(dòng)泵等關(guān)鍵部件所組成。

當(dāng)需要拆卸隔膜室蓋螺母時(shí)，按圖示方式裝配好后向打壓環(huán)內(nèi)注油，并利用手動(dòng)泵加壓使柱塞發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使隔膜室蓋螺柱發(fā)生微小的彈性變形，從而使螺母的預(yù)緊力得到釋放，此時(shí)便可輕而易舉的取下隔膜室蓋螺母[3]。反之亦然，當(dāng)需要安裝隔膜室蓋螺母的時(shí)候，通過(guò)打壓拉伸隔膜室蓋螺柱，使得螺母有更強(qiáng)的預(yù)緊力提升空間，達(dá)到鎖緊隔膜室蓋螺母的使用目的。

此工具在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意的是，柱塞中密封圈的設(shè)計(jì)應(yīng)能夠滿足壓力上限的需要，確保其使用安全性。此工具在大型高壓隔膜泵用戶現(xiàn)場(chǎng)使用頻次較高、易于操作且安全可靠，這一結(jié)構(gòu)形式也為同類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和研發(fā)提供了依據(jù)和參考。

圖2 分體式隔膜室蓋螺母液壓拆裝工具的結(jié)構(gòu)示意圖

3 動(dòng)力端中間軸承壓蓋液壓拆裝工具

在大型隔膜泵動(dòng)力端的拆裝過(guò)程中，尤其是在三拐四支撐箱體結(jié)構(gòu)里，中間兩個(gè)支撐座的軸承蓋螺母規(guī)格較大（通常為M42或M56）。

因此該處螺母在安裝和拆卸時(shí)需要的力矩較大，僅靠力矩扳手難以保證滿足安裝的要求，因此需要設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理、操作方便的拆裝工具。

隔膜泵動(dòng)力端中間軸承壓蓋螺母液壓拆裝工具的結(jié)構(gòu)如圖3所示。其結(jié)構(gòu)主要包括：柱塞缸、分配器、支撐座、液壓軟管、快速接頭、扳手等。

首先，用液壓軟管和快速接頭將活塞缸和分配器連接起來(lái)組成中間軸承蓋液壓拆裝工具；而后使用手動(dòng)液壓泵打壓，柱塞缸的放氣孔螺塞在給壓前取下，待放氣孔中有油液流出時(shí)，將其重新安裝擰緊，必要時(shí)加密封填料提高密封性。當(dāng)中間軸承蓋螺栓因柱塞的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生彈性拉伸變形時(shí)，螺母與中間軸承蓋上表面的預(yù)緊力被消除，此時(shí)用扳手便可拆下螺母。反之，當(dāng)需要安裝中間軸承蓋螺母時(shí)，中間軸承蓋螺柱的拉伸變形使得螺母存在進(jìn)一步鎖緊的空間，也能夠有效增大預(yù)緊力。

圖3 隔膜泵動(dòng)力端中間軸承蓋液壓拆卸工具

此工具的要點(diǎn)如下：①柱塞的行程要滿足中間軸承座螺母產(chǎn)生足夠的彈性變形；②支撐座的開口要足夠扳手旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

4 結(jié)論

本文針對(duì)大型高壓隔膜泵動(dòng)力端及液力端關(guān)鍵件的拆卸和安裝，介紹了兩種專用工具的設(shè)計(jì)方案及技術(shù)細(xì)節(jié)。這兩種工具均具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、可操作性強(qiáng)、有效降低人工因素等多方面優(yōu)點(diǎn)，為同類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和研發(fā)具有參照效應(yīng)，也為提升產(chǎn)品供貨商的企業(yè)形象，改善市場(chǎng)滿意度等方面也有具有積極意義。