基础讲座|精密泵技术 2-1. 脉动 什么是脉动?

脉动

如果理解了脉动,膜片泵的故障就会骤减。
前面已经讲过(图1)的正弦曲线表示膜片泵的吐出波形,那么为什么出现这样的波形呢?
膜片泵的驱动方式一般有支撑弹簧式和曲轴式,在此说明支撑弹簧式。

膜片泵的驱动源一般使用电机。
通过减速机将电机的高速旋转传递给旋转轴,利用偏心轴与旋转轴的偏心关系,使活塞往复运动。

(图2)表示旋转轴的中心与偏心凸轮的中心一致,也就是偏心量为零的情形。此时,偏心凸轮根本不参与活塞的运动,活塞完全不动。
接下来如(图3)和(图4)所示,让我们分析旋转轴的中心与偏心凸轮的中心错位的情形。(ε: 艾普西隆)

此时,偏心凸轮的中心O随着旋转轴的旋转在圆周S上运动。
因此,偏心凸轮一边大幅摆动一边旋转。

从(图3)和(图4)可以看出,活塞结果只在前后方向上移动了从点O1到点O2的距离。
具体数字为2×ε,也就是说,往复运动只移动了偏心量的二倍。例如,如果偏心量为4mm,则往复运动距离(冲程长度)为8mm。

在此需要注意的是,由于点O在圆周S上运动,冲程长度从0达到Max.的速度不是恒定的。
如果用曲线表示此时的活塞的速度,可得到正弦曲线。

活塞的速度逐渐变快,然后逐渐变慢。
因此,液体根据活塞的运动被吸入、吐出,液体的速度基本表现出正弦曲线特性。(实际上由于液体与配管等的摩擦力,波形略微变形。)
在配管中、泵内部流动的液体的速度时快时慢,反复进行。
在这里,让我们再看一次(图5)的波形。

实线表示的曲线是吐出波形,虚线表示的曲线是吸入波形。这意味着在往复动作泵上,吐出侧、吸入侧都发生正弦曲线特性的流动。
另外,此曲线也表示液体的吐出和吸入交替进行。

这就是膜片泵的重大特征——脉动。

TACMINA的 “Smoothflow Pump” 是抑制膜片泵的课题——脉动,实现连续计量供给的唯一泵。实现无脉动、计量、高精度的送液。
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