Bài viết bởi: Nhóm kỹ thuật Pinmotor | Cập nhật lần cuối: ngày 24 tháng 10 năm 2023

Đã được kiểm chứng bởi: Trưởng nhóm thiết kế cấp cao, Wei Zhang

Khi bạn thiết kế một thiết bị dựa trên sự chuyển động của chất lỏng hoặc khí—cho dù đó là máy theo dõi y tế hay máy in phun công nghiệp—thì…bơm màngNó là "trái tim" của hệ thống cơ thể bạn. Nếu trái tim ngừng đập, toàn bộ cỗ máy sẽ ngừng hoạt động.

Tại Pinmotor, chúng tôi đã dành nhiều năm trong phòng thí nghiệm để thử nghiệm hàng nghìn chu kỳ bơm. Chúng tôi đã thấy chính xác những điểm yếu và điểm mạnh của các thiết kế. Hướng dẫn này phân tích các thành phần cốt lõi của thiết kế bơm màng và chia sẻ những "mẹo hay" mà chúng tôi đã học được từ thực tiễn kỹ thuật.

1. Cơ hoành: Điểm "uốn cong" quan trọng

Màng ngăn là bộ phận chịu ứng suất cao nhất của bơm. Nó phải đủ linh hoạt để chuyển động nhưng cũng phải đủ bền chắc để chịu được hàng triệu lần hoạt động.

Những điều chúng ta đã học được trong phòng thí nghiệm:

Việc lựa chọn vật liệu không chỉ liên quan đến thành phần hóa học; mà còn liên quan đến tuổi thọ mỏi.

EPDM:Tuyệt vời cho việc lọc không khí và nước nói chung. Sản phẩm tiết kiệm chi phí và bền bỉ.
PTFE (Teflon):Đây là "tiêu chuẩn vàng" về khả năng chống ăn mòn hóa chất. Tuy nhiên, nó cứng hơn. Nếu thiết kế của bạn sử dụng PTFE, động cơ cần mô-men xoắn cao hơn để khắc phục độ cứng đó.
Viton:Thích hợp nhất cho môi trường nhiệt độ cao hoặc nhiều dầu mỡ, nơi EPDM sẽ bị trương nở và hư hỏng.

Mẹo hay:Chúng tôi khuyến nghị sử dụng màng chắn "nhiều lớp" cho các ứng dụng áp suất cao để ngăn ngừa hiện tượng rách sớm ở các cạnh.

2. Động cơ và Hệ thống truyền động: Trái tim của sức mạnh

Hiệu suất của một máy bơm phụ thuộc vào động cơ dẫn động nó. Trong các máy bơm màng siêu nhỏ, chúng ta thường sử dụng động cơ DC không chổi than (BLDC) vì một lý do:Tuổi thọ cao.

Động cơ không chổi than:Cần thiết cho các ứng dụng công nghiệp hoạt động 24/7. Chúng cung cấp khả năng tản nhiệt tốt hơn và không gây mòn chổi than.
Bánh xe lệch tâm:Điều này chuyển đổi chuyển động quay thành chuyển động "kéo và đẩy" tuyến tính. Một lỗi thường gặp là sử dụng trục lệch tâm bằng nhựa trong các trường hợp tải trọng cao. Chúng tôi sử dụng trục lệch tâm bằng kim loại được gia công chính xác để đảm bảo hành trình luôn ổn định trong suốt vòng đời của bơm.

3. Hệ thống van: Ngăn ngừa dòng chảy ngược

Van một chiều (van kiểm tra) điều khiển hướng dòng chảy. Nếu chúng không đóng kín hoàn toàn, máy bơm sẽ mất "áp suất" và hiệu suất.

Van dù so với van cánh:Đối với đạp xe tốc độ cao, chúng tôi ưu tiên lựa chọn...van dùBởi vì chúng tạo ra lớp bịt kín đối xứng hơn và phản ứng nhanh hơn với sự thay đổi áp suất.
Vấn đề "Rác thải":Hầu hết các lỗi van không phải do mài mòn, mà là do các hạt nhỏ bị kẹt lại. Chúng tôi luôn khuyên nên lắp thêm bộ lọc 50 micron ở đầu vào để bảo vệ các đế van.

4. Kỹ thuật hướng đến hiệu quả: Giảm thiểu "thể tích chết"

"Thể tích chết" là lượng không khí còn lại trong buồng sau một chu kỳ bơm hoàn chỉnh. Nếu thể tích này quá lớn, bơm sẽ khó tự mồi (tự hút).

Cách chúng tôi tối ưu hóa điều này:

Bằng cách chế tạo đầu piston sao cho khớp chính xác với đường cong của buồng bơm, chúng ta giảm thiểu không gian thừa. Điều này giúp hút nhanh hơn và đạt được mức độ chân không cao hơn.

So sánh: Lựa chọn chất liệu màng ngăn âm đạo

Vật liệu	Tốt nhất cho	Ưu điểm	Nhược điểm
EPDM	Không khí/Nước nói chung	Giá rẻ, tuổi thọ cao	Khả năng chống dầu kém
PTFE	Hóa chất mạnh	Có tính trơ cao	Cứng, cần nhiều năng lượng hơn
Viton	Nhiệt độ cao/Axit	Chống trương nở	Đắt hơn

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Máy bơm màng có thể sử dụng được trong bao lâu?

Trong môi trường được kiểm soát với động cơ không chổi than, một máy bơm chất lượng cao cần phải vượt trội hơn10.000 giờtrong điều kiện hoạt động liên tục. Tuy nhiên, tuổi thọ màng ngăn sẽ ngắn hơn nếu bơm chất lỏng ăn mòn.

Tại sao máy bơm của tôi lại bị giảm áp suất?

Kiểm tra hai điều: Thứ nhất, kiểm tra các van xem có cặn bẩn không. Thứ hai, kiểm tra màng ngăn xem có "vết nứt nhỏ" hay không — dấu hiệu của sự mỏi vật liệu.

Liệu những máy bơm này có thể hoạt động khi không có nước không?

Đúng vậy. Một trong những ưu điểm lớn nhất của thiết kế bơm màng là khả năng hoạt động khô vô thời hạn mà không bị hư hỏng, không giống như bơm ly tâm.