往復泵演示稿2

1、二、往復泵的流量往復泵的流量往復泵的理論流量往復泵的理論流量 Qt Qt = 60 K Ae S n m3/h K K 泵的作用數(shù)：單作用取泵的作用數(shù)：單作用取1 1；雙作用取；雙作用取2 2 A Ae e 活塞平均有效工作面積活塞平均有效工作面積 Ae= /4（D2 d2）1.1.往復泵實際流量往復泵實際流量Q比理論流量比理論流量 Qt 低的原因：低的原因：主要有三個方面因素；主要有三個方面因素；溶氣溶氣、汽化、空氣漏入汽化、空氣漏入；閥運動遲閥運動遲滯滯；漏泄漏泄 QQt ; Qt = Q + Q損損; 容積損失（容積效率） v=Q/Qt一般一般v=0.80 0.98（清水）或（清水）或v

2、=0.60 0.80（熱水、石油等）（熱水、石油等）2. 往復泵的瞬時流量往復泵的瞬時流量q q = A v m3/s v 活塞運動速度活塞運動速度3.3.往復泵流量不均勻度往復泵流量不均勻度 見圖見圖活塞的運動速度活塞的運動速度 d/dt =曲柄回轉角速度曲柄回轉角速度 =r/L 0.25 v =dx/dt = d/ dtr(1cos) = rsin由于： =r/L 0.25故故 q = A rsin 當當=90時，時，sin = 1 這時這時 qMax = A r；當當=0時，時，sint = 0 這時這時 qMin = 0可見活塞的運動速度是按正弦規(guī)律變化的，運動速度的可見活塞的運動速度

3、是按正弦規(guī)律變化的，運動速度的不均勻，導致流量的不均勻不均勻，導致流量的不均勻(受慣性力影響較大受慣性力影響較大)。圖。圖往復泵流量不均勻度往復泵流量不均勻度（用脈動率（用脈動率 Q 衡量）衡量） Q =(qMaxqMin)/ q m各種往復泵各種往復泵Q Q 的理論值的理論值見表見表1-1 1-1 或圖或圖三作用泵的均勻性最好，三作用泵的均勻性最好，單作用泵的均勻性最差單作用泵的均勻性最差三、往復泵的特點三、往復泵的特點1. 有較強自吸能力有較強自吸能力 泵依靠自身進行抽出泵內(nèi)及吸入管泵依靠自身進行抽出泵內(nèi)及吸入管路中的空氣，低于泵中心的自由液面下吸上液體的能力。路中的空氣，低于泵中心的自由

4、液面下吸上液體的能力。容積式泵和噴射泵都有自吸能力，離心泵一般幾乎沒有容積式泵和噴射泵都有自吸能力，離心泵一般幾乎沒有自吸能力。自吸能力的大小與泵的工作原理及其技術狀自吸能力。自吸能力的大小與泵的工作原理及其技術狀態(tài)（工作腔室的密封狀態(tài)有關。為避免干摩擦，縮短啟態(tài)（工作腔室的密封狀態(tài)有關。為避免干摩擦，縮短啟動時間，可安裝吸入底閥）動時間，可安裝吸入底閥）。2. 理論流量與工作壓力無關，僅取決于幾何尺寸，作用理論流量與工作壓力無關，僅取決于幾何尺寸，作用次數(shù)次數(shù) 往復泵的流量調(diào)節(jié)，不能采用改變排出閥開度的往復泵的流量調(diào)節(jié)，不能采用改變排出閥開度的辦法。辦法。3.可產(chǎn)生很高的壓力可產(chǎn)生很高的壓力

5、 往復泵的額定排出壓力與幾何尺往復泵的額定排出壓力與幾何尺寸和轉速無關，僅取決于排出管路的強度與負載。寸和轉速無關，僅取決于排出管路的強度與負載。理理論上排出壓力可以無限高，其條件是：論上排出壓力可以無限高，其條件是： a）足夠大的功率，足夠高的結構、管路強度足夠大的功率，足夠高的結構、管路強度; b) 足夠好的密封性能足夠好的密封性能。 往復泵出口處須往復泵出口處須設安全閥設安全閥。4.供液不均勻供液不均勻 流量的波動會使慣性水頭損失加劇。流量的波動會使慣性水頭損失加劇。5.轉速不能太快轉速不能太快 轉速越高，管路損失越大。轉速過高轉速越高，管路損失越大。轉速過高，泵閥遲滯造成的容積損失會相

6、對增加，而泵閥的撞，泵閥遲滯造成的容積損失會相對增加，而泵閥的撞擊 所 引 起 的 噪 音 和 磨 損 也 將 加 劇 。 一 般 在擊 所 引 起 的 噪 音 和 磨 損 也 將 加 劇 。 一 般 在200300r/min6.不宜輸送含顆粒的液體不宜輸送含顆粒的液體7.結構較復雜，易損件結構較復雜，易損件（漲圈、泵閥、填料等）（漲圈、泵閥、填料等）多多1-2 泵的正常工作條件泵的正常工作條件一、泵的正常吸入條件1. 必須建立足夠低的吸入壓力必須建立足夠低的吸入壓力； = psr(zs+vs2 /2 g +hs)g 2.泵吸口處的真空度不得大于允許吸上真空度，泵內(nèi)最泵內(nèi)最低吸入壓力必須大于所

7、輸送液體在其溫度下所對應的飽低吸入壓力必須大于所輸送液體在其溫度下所對應的飽和壓力和壓力pv （以吸入過程不發(fā)生汽蝕為條件）（以吸入過程不發(fā)生汽蝕為條件） ps pv吸入液面吸入液面壓力壓力的影響的影響 吸高吸高的影響的影響zs0稱為流注吸高稱為流注吸高吸入管吸入管流速流速和和管路阻力管路阻力的影響的影響 被輸送液體被輸送液體溫度溫度的影響的影響被輸送液體被輸送液體密度密度的影響的影響 慣性水頭慣性水頭的影響的影響注：注：1.往復泵最低吸入壓力在吸入之初的活塞面處往復泵最低吸入壓力在吸入之初的活塞面處 2.往復泵發(fā)生往復泵發(fā)生“氣穴現(xiàn)象氣穴現(xiàn)象”會引起嚴重的液擊會引起嚴重的液擊 說明說明、 和

8、和“氣蝕氣蝕” 說明說明1.泵必須能產(chǎn)生足夠大的排出壓力泵必須能產(chǎn)生足夠大的排出壓力=pdr(zd+hd)g2.排出壓力不得超過額定排出壓力排出壓力不得超過額定排出壓力*注意不能堵塞，設安全閥。注意不能堵塞，設安全閥?；驹瓌t是：基本原則是：1.為保證正常排出工作，泵的轉速不能太高，管道不能太長（因為為保證正常排出工作，泵的轉速不能太高，管道不能太長（因為慣性水頭在剛開始排出時對壓力影響最大），以避免排出壓力波動。慣性水頭在剛開始排出時對壓力影響最大），以避免排出壓力波動。也可采用多作用泵和設置排出空氣室的辦法。也可采用多作用泵和設置排出空氣室的辦法。2.排出壓力排出壓力pd取決于系統(tǒng)裝置的負

9、載，為保證正常排出工作，取決于系統(tǒng)裝置的負載，為保證正常排出工作，pd 泵的許可工作壓力，必須防止管道、濾器堵塞，確認管道上的閥門泵的許可工作壓力，必須防止管道、濾器堵塞，確認管道上的閥門在全開位置。在全開位置。1.往復泵自身的改善往復泵自身的改善: 采用雙作用、差動式圖采用雙作用、差動式圖多缸、改曲柄連桿式為凸輪機構。多缸、改曲柄連桿式為凸輪機構。 2.往復泵設置空氣室往復泵設置空氣室 往復泵定型后可采用在吸往復泵定型后可采用在吸入閥前的管路上安裝吸入空氣室；在排出閥后入閥前的管路上安裝吸入空氣室；在排出閥后的管路上安裝排出空氣室。圖的管路上安裝排出空氣室。圖一、往復泵的空氣室一、往復泵的空

10、氣室 1.空氣室的作用：空氣室的作用：使吸排空氣室前后的液體流使吸排空氣室前后的液體流動大體穩(wěn)定（為減輕因流量不均勻引起的慣性動大體穩(wěn)定（為減輕因流量不均勻引起的慣性力影響）。力影響）。 2.空氣室的工作原理：空氣室的工作原理： 空氣室是利用空氣的可空氣室是利用空氣的可壓縮性原理工作。起壓縮性原理工作。起“”與與“”的作用的作用。圖圖 3.空氣室的安裝和管理空氣室的安裝和管理 設計設計 空氣室要有足夠的容積；空氣室要有足夠的容積； 安裝安裝 應盡量靠近吸排閥，使液體先流入空氣室，應盡量靠近吸排閥，使液體先流入空氣室，再從空氣室流入排出管或泵的吸口；圖再從空氣室流入排出管或泵的吸口；圖1 圖圖2

11、 管理管理 運行前應充有適當?shù)目諝饬?、運行中排出空運行前應充有適當?shù)目諝饬?、運行中排出空氣室的空氣可能逐漸減少，應通過補氣閥氣室的空氣可能逐漸減少，應通過補氣閥補充補充、吸入、吸入空氣室的空氣可能逐漸增多，應通過放氣閥空氣室的空氣可能逐漸增多，應通過放氣閥放出放出二、往二、往 復復 泵泵 的的 泵泵 閥閥泵閥：泵閥：往復泵中溝通或隔絕泵缸和吸排管路的自動閥。 閥門在往復泵上起的作用非常大，是主要零件，其性能對閥門在往復泵上起的作用非常大，是主要零件，其性能對泵的性能和效率有決定性的影響，因此對閥門的選擇和設計必泵的性能和效率有決定性的影響，因此對閥門的選擇和設計必須給予足夠的重視。須給予足夠的

12、重視。1.1. 吸排閥的結構類型吸排閥的結構類型 盤閥、錐閥、球閥、環(huán)盤閥、錐閥、球閥、環(huán)( (片片) )閥等。閥等。圖示圖示2.2.自動啟閉原理自動啟閉原理 閥借助閥盤上下的壓差克服彈簧張力自動開啟，閥借助閥盤上下的壓差克服彈簧張力自動開啟，在壓差消失時借彈簧和重力自動關閉，并可在相反的在壓差消失時借彈簧和重力自動關閉，并可在相反的壓力差下關緊。壓力差下關緊。3.3.泵閥的阻力和運動規(guī)律泵閥的阻力和運動規(guī)律（1 1）泵閥的阻力）泵閥的阻力閥的阻力閥的阻力p2 - p1 /g （液體流經(jīng)閥的水頭損失）圖示（液體流經(jīng)閥的水頭損失）圖示 p2 - p1 /g Hv 閥的比載荷閥的比載荷 Hv= （

13、Gvs+Rs） / g A v G Gvsvs- -閥和彈簧在液體中的重力；閥和彈簧在液體中的重力；R Rs s - -閥的彈簧力；閥的彈簧力；A A v v- -閥盤的面積閥盤的面積結論：結論：閥的阻力主要取決于閥的閥的阻力主要取決于閥的比載荷比載荷 ，比載荷越，比載荷越大，閥的最大升程大，閥的最大升程 h h 就越小就越小 （2 2）泵閥的運動規(guī)律）泵閥的運動規(guī)律 圖示圖示 泵閥的最大升程泵閥的最大升程hmax理論上出現(xiàn)在活塞行程的中點（即活塞瞬理論上出現(xiàn)在活塞行程的中點（即活塞瞬時速度最大時），但實際上卻要滯后一些。由于泵閥運動的滯后，時速度最大時），但實際上卻要滯后一些。由于泵閥運動的

14、滯后，在活塞抵達行程的終點時，泵閥并未來得及完全關閉，而要在曲在活塞抵達行程的終點時，泵閥并未來得及完全關閉，而要在曲柄再轉過幾角后才能關閉，即稱為泵閥的關閉滯后角，（其實際柄再轉過幾角后才能關閉，即稱為泵閥的關閉滯后角，（其實際值比理論值要大些）。值比理論值要大些）。 在泵缸尺寸既定的情況下：在泵缸尺寸既定的情況下：曲軸轉速越高，閥隙的流量就越大，閥最大升程曲軸轉速越高，閥隙的流量就越大，閥最大升程hmax 也就越大也就越大間隙的周長或閥的比載荷越大，則間隙的周長或閥的比載荷越大，則hmax就越小就越小其它條件相同時，流量系數(shù)其它條件相同時，流量系數(shù)大的閥升程較小大的閥升程較小最大升程最大升

15、程hmax越大，則閥的關閉滯后角越大，則閥的關閉滯后角2也就越大。也就越大。也即泵閥關閉的滯后現(xiàn)象也就越加嚴重。也即泵閥關閉的滯后現(xiàn)象也就越加嚴重。4.對吸排閥性能的要求對吸排閥性能的要求 對泵閥的要求除了要有足夠的強度和剛度，并希對泵閥的要求除了要有足夠的強度和剛度，并希望結構簡單、工藝性好和檢修方便以外望結構簡單、工藝性好和檢修方便以外關閉嚴密；關閉嚴密； 閥與閥座的接觸面必須進行密封試驗，即將二閥與閥座的接觸面必須進行密封試驗，即將二者倒置后注入煤油，者倒置后注入煤油，5 5分鐘內(nèi)應無滲漏。分鐘內(nèi)應無滲漏。 啟閉迅速、啟閉迅速、 及時；及時；關閉時撞擊要輕，工作平穩(wěn)無聲；關閉時撞擊要輕，

16、工作平穩(wěn)無聲； 吸排閥工作無聲的條件吸排閥工作無聲的條件 hmax n 600 650 hmax 閥的最大升程，mm; n 泵的轉速，r/min. 限制限制hmax，提早到達，提早到達hmax（或減少（或減少hmax）就可限制）就可限制閥的上升速度，也就保證了閥的無聲工作。閥的上升速度，也就保證了閥的無聲工作。 根據(jù)往復泵的轉速可估算吸排閥的最大升程根據(jù)往復泵的轉速可估算吸排閥的最大升程。 泵閥的阻力要小泵閥的阻力要小要求閥的質(zhì)量和閥的比載荷都不宜過大要求閥的質(zhì)量和閥的比載荷都不宜過大討論：討論：提高泵的轉速：提高泵的轉速：流量提高，但使閥的升程加大，關閉流量提高，但使閥的升程加大，關閉滯后和

17、落座敲擊加重，會使閥撞擊升程限制器，造成滯后和落座敲擊加重，會使閥撞擊升程限制器，造成損壞。因此，除慣性水頭外，泵閥是限制往復泵轉速損壞。因此，除慣性水頭外，泵閥是限制往復泵轉速提高的另一個主要原因。提高的另一個主要原因。 減輕泵閥比載荷減輕泵閥比載荷Hv：雖然可減小閥的阻力，但會使雖然可減小閥的阻力，但會使h hmaxmax加大，并使關閉滯后和敲擊加劇。加大，并使關閉滯后和敲擊加劇。 Hv一般取一般取23m，最大，最大46m。低壓泵。低壓泵Hv可選得小可選得小些，以免機械效率過低；高速泵則應選大一些，以減些，以免機械效率過低；高速泵則應選大一些，以減小小hmax ，使閥關閉及時、減輕撞擊；此

18、外，吸入閥的，使閥關閉及時、減輕撞擊；此外，吸入閥的hmax值常比排出閥小，以利于提高泵的允許吸上真空度。值常比排出閥小，以利于提高泵的允許吸上真空度。1-4 1-4 電動往復泵的實例和管理電動往復泵的實例和管理一、電動往復泵的典型結構一、電動往復泵的典型結構以國產(chǎn)以國產(chǎn)CDW25-0.35型型 雙缸四作用電動泵雙缸四作用電動泵為例為例 25-額定流量；額定流量；0.35-額定排出壓力（額定排出壓力（Mpa） 圖示結構特點：結構特點：防滴式交流電動機；防滴式交流電動機； 兩個曲拐互成兩個曲拐互成90 90 0 0；活塞桿的出軸處用軟填料密封；活塞桿的出軸處用軟填料密封；泵閥的閥箱為三層結構（上

19、層通排出管路，中層通泵缸，泵閥的閥箱為三層結構（上層通排出管路，中層通泵缸，下層通吸入管路）；下層通吸入管路）；隨機裝有潤滑油泵（齒輪泵，潤滑油用國產(chǎn)隨機裝有潤滑油泵（齒輪泵，潤滑油用國產(chǎn)4040號）；號）；安全閥的啟閥壓力設定為額定排出壓力的安全閥的啟閥壓力設定為額定排出壓力的1.11.11.151.15倍。為倍。為了安全起見，安全閥的排放壓力不得大于額定排出壓力加了安全起見，安全閥的排放壓力不得大于額定排出壓力加0.25 MPa0.25 MPa。往 復 泵 的 水 壓 試 驗：需要做水壓試驗的零件需要做水壓試驗的零件：泵缸、泵蓋、安全閥閥體、泵缸、泵蓋、安全閥閥體、閥箱。閥箱。試驗壓力要求

20、：試驗壓力要求：安全閥排放壓力的安全閥排放壓力的1.5倍。倍。試驗時間要求：試驗時間要求：不少于不少于5min,且不應有漏泄。且不應有漏泄。二、電動往復泵的管理要點二、電動往復泵的管理要點1. 1.基本操作：基本操作：檢查、起動、運行、停車檢查、起動、運行、停車（1 1）啟動：）啟動：（2 2）運行管理）運行管理 儀表讀數(shù)儀表讀數(shù)( (壓力、溫度壓力、溫度) )正常正常一看一看 滑油位滑油位足夠足夠 密封密封無漏泄無漏泄二聽二聽 噪音噪音 異響異響 電機電機三摸三摸 軸承軸承 摩擦件摩擦件四處理四處理 （過熱、異響、漏泄或工作失常）（過熱、異響、漏泄或工作失常）（3 3）停機：）停機： 切斷電

21、源，關閉吸排閥切斷電源，關閉吸排閥2.2.維護保養(yǎng)：維護保養(yǎng)： 活塞脹圈的選配與安裝；圓度和圓柱度的檢查測量；活塞脹圈的選配與安裝；圓度和圓柱度的檢查測量；泵閥的檢查研磨；填料的安裝。泵閥的檢查研磨；填料的安裝。（具體要求見（具體要求見P P1818）三、電動往復泵主要故障分析三、電動往復泵主要故障分析1 1、泵起動后不能供液、泵起動后不能供液 查查吸入工作條件吸入工作條件排出工作條件排出工作條件2 2、泵發(fā)生異響、泵發(fā)生異響 查查運動部件或考慮是否發(fā)生運動部件或考慮是否發(fā)生“液擊液擊”d/dt =曲柄回轉角速度曲柄回轉角速度 =r/L 0.25 v =dx/dt = d / dt r (1c

22、os) = rsin 由于： =r/L 0.25故故 q = A rsin液擊：液擊：液擊在液壓傳動系統(tǒng)中稱為液力沖擊，液擊在液壓傳動系統(tǒng)中稱為液力沖擊，即液體在壓力管中作不穩(wěn)定流動時所產(chǎn)生的一即液體在壓力管中作不穩(wěn)定流動時所產(chǎn)生的一種特殊而復雜的物理現(xiàn)象。種特殊而復雜的物理現(xiàn)象。其定義為：其定義為：在壓力管道中，由于液體流速的急在壓力管道中，由于液體流速的急劇變化（如管道上閥門急劇關閉或開啟，或管劇變化（如管道上閥門急劇關閉或開啟，或管道上工作的泵突然停止等），所引起的液體壓道上工作的泵突然停止等），所引起的液體壓力的急劇變化（升高或降低），稱為水擊（或力的急劇變化（升高或降低），稱為水擊（

23、或液擊、水錘）。液擊、水錘）。破壞性：破壞性：使管道發(fā)生破裂；在液壓傳動系統(tǒng)中，使管道發(fā)生破裂；在液壓傳動系統(tǒng)中，還會破壞液壓元件，使元件發(fā)生誤動作，致使還會破壞液壓元件，使元件發(fā)生誤動作，致使損壞機器。損壞機器。汽蝕汽蝕 這一術語指的是泵內(nèi)產(chǎn)生的這樣一種條件，這一術語指的是泵內(nèi)產(chǎn)生的這樣一種條件，即由于局部壓降的結果，生成了充滿水蒸汽的汽即由于局部壓降的結果，生成了充滿水蒸汽的汽泡；當汽泡流經(jīng)泵而進入更高的壓力區(qū)時，這些泡；當汽泡流經(jīng)泵而進入更高的壓力區(qū)時，這些汽泡重新凝結，產(chǎn)生高度真空區(qū)，四周液體向真汽泡重新凝結，產(chǎn)生高度真空區(qū)，四周液體向真空區(qū)沖擊而產(chǎn)生的破壞?？諈^(qū)沖擊而產(chǎn)生的破壞。破壞性：破壞性：使液體流量下降，甚至中斷；產(chǎn)生噪音使液體流量下降，甚至中斷；產(chǎn)生噪音和振動