柱塞泵--孫絳雪主講

1、柱塞泵主講人 孫絳雪概述泵: 將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成液體能的設(shè)備。按不同作用原理，泵分為:葉片式、容積式兩類(lèi)。離心泵屬于葉片式泵，往復(fù)泵屬于容積式泵。注水用柱塞泵是往復(fù)泵的一種。往復(fù)泵是泵類(lèi)產(chǎn)品中出現(xiàn)最早的一種。一、柱塞泵的工作原理 S=2r S沖程長(zhǎng)度。即在吸入或排出過(guò)程中，活塞（柱塞）移動(dòng)的距離。 r曲柄半徑 二、柱塞泵的分類(lèi)及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)分類(lèi)1.按缸數(shù)分 單缸泵、雙缸泵、三缸泵、四缸泵、五缸泵等。2.按液缸的布置方式及其相互位置分 臥式泵、立式泵、V形或星形泵等。現(xiàn)場(chǎng)多用臥式泵。3.按驅(qū)動(dòng)方式分 機(jī)動(dòng)泵、蒸汽驅(qū)動(dòng)往復(fù)泵、液壓驅(qū)動(dòng)往復(fù)泵。標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)示例如3ZL12.5/25Q，表示柱

2、塞數(shù)目為3 的立式球閥泵，其額定流量為12.5 ,額定壓力為25Mpa。某些特殊用途的柱塞泵，還在其代號(hào)前面加某些代號(hào)，SD3Z8/20B，為臥式三柱塞板閥泵，額定流量8 ，額定壓力為20Mpa,SD表示水力活塞泵的地面泵。hm /3hm /3三、柱塞泵的基本性能參數(shù)1.流量 單位時(shí)間內(nèi)泵排出口排出的液體量。不同于排量。2.泵壓 泵排出口的壓力。3.泵的功率和效率 輸入功率單位時(shí)間內(nèi)動(dòng)力機(jī)傳到泵主動(dòng)軸上的能量。又稱(chēng)軸功率。 輸出功率單位時(shí)間內(nèi)液體經(jīng)泵作用后增加的能量。又稱(chēng)有效功率。 總效率有效功率/輸入功率。4.泵速 單位時(shí)間內(nèi)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的次數(shù)。四、柱塞的運(yùn)動(dòng)規(guī)律柱塞運(yùn)動(dòng)示意圖如圖所示： 結(jié)

3、論 xr(1cos) ursin arcos其中 x柱塞移動(dòng)的距離； u柱塞運(yùn)動(dòng)速度； a柱塞運(yùn)動(dòng)加速度。五、柱塞泵的流量1.柱塞泵的平均流量 1）理論平均流量 2）實(shí)際平均流量2.柱塞泵的瞬時(shí)流量1、柱塞泵的平均流量1） 理論平均流量 柱塞泵在單位時(shí)間內(nèi)理論上應(yīng)輸送的液體體積。單缸單作用泵： Q理均=FSnF柱塞截面積；S沖程長(zhǎng)度；n泵速。多缸單作用泵： Q=iFSni缸數(shù)2） 實(shí)際平均流量 Q= Q理均流量系數(shù)，一般取0.850.953)實(shí)際流量和理論流量差別的原因由于排出閥和吸入閥開(kāi)閉的遲緩所引起。由于密封不嚴(yán)密引起的泄露。吸入管路中壓力降低時(shí),從液體中分離出溶解在液體中的氣體.當(dāng)泵工作

4、壓力較高時(shí),不能忽略液體的壓縮性。2、柱塞泵的瞬時(shí)流量一個(gè)單作用液缸：Q=Fu整臺(tái)泵的瞬時(shí)流量是同一時(shí)刻各缸瞬時(shí)流量迭加而成。多缸單作用泵相鄰曲柄間的角度差為： =2/ii缸數(shù)多缸單作用泵每個(gè)缸瞬時(shí)流量的表達(dá)式：Q缸m=Fr(sinm+sin2m/2)多缸單作用泵瞬時(shí)流量公式 當(dāng)m =0時(shí)，公式前取正號(hào)； 當(dāng)m =2時(shí)，公式前取負(fù)號(hào)。immQQ1缸泵3.柱塞泵的流量曲線(xiàn)1.流量曲線(xiàn) 以曲柄轉(zhuǎn)角為橫坐標(biāo)，流量為縱坐標(biāo)，作出的瞬時(shí)流量和平均流量隨曲柄轉(zhuǎn)角變化的曲線(xiàn)。 三缸單作用泵排出曲線(xiàn)2.流量曲線(xiàn)作法計(jì)算描點(diǎn)法作圖法 3.流量曲線(xiàn)用途判斷流量的均勻程度。 Q=(Q泵max-Q泵min)/Q理均

5、當(dāng)柱塞泵缸數(shù)增多時(shí)，流量趨于均勻，而單數(shù)缸效果更為明顯。現(xiàn)場(chǎng)多用三缸泵或五缸泵。確定泵輸送的液體體積。 泵輸送的液體量V與曲線(xiàn)所包圍的面積A之間的關(guān)系：V=A/檢驗(yàn)曲柄布置是否合理。六. 柱塞泵的壓頭、功率、效率和流量系數(shù)1、柱塞泵的有效壓頭（揚(yáng)程） 定義 單位重量的液體經(jīng)泵作用后的能量增值。常以液柱高度來(lái)表示。 現(xiàn)場(chǎng)公式：H=H0+p表/g+p真/gH揚(yáng)程；H0排出口壓力表處與吸入口真空表處的高度差；P表壓力表讀數(shù)；P真真空表讀數(shù)或HP表/g即用表壓力來(lái)代表泵的揚(yáng)程。2、柱塞泵的功率和效率功率有效功率N（輸出功率或水力功率） N= PQ=QgH輸入功率N軸（軸功率）效率泵泵=N/N軸 柱塞泵

6、內(nèi)存在三種功率損失機(jī)械損失容積損失水力損失機(jī)械損失機(jī)=Ni/ N軸 Ni轉(zhuǎn)化功率。輸入功率減去機(jī)械損失后的值。機(jī)機(jī)械效率。 容積損失容=Q/（Q+Q漏）Q漏單位時(shí)間內(nèi)漏失的液體體積。容容積效率。水力損失水：水力效率泵機(jī)水容注水泵效率的測(cè)算方法1）溫差法 又稱(chēng)熱平衡法，用溫度計(jì)測(cè)量泵的進(jìn)出口溫差來(lái)計(jì)算泵效。步驟：將泵進(jìn)出口壓力表?yè)Q成標(biāo)準(zhǔn)壓力表。 取兩支標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)插入泵進(jìn)出口管 線(xiàn)的測(cè)溫孔內(nèi)。 在泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，經(jīng)過(guò)2030min后，同時(shí)記錄進(jìn)出口溫度和進(jìn)出口壓力。 代入公式計(jì)算 泵=p/p+4.1868(T-Ts) 泵泵效。 p泵進(jìn)出口壓力差，Mpa T泵進(jìn)出口溫度差 Ts 等熵溫升修正值（

7、查表求得） 2）流量法 用計(jì)量?jī)x表求出泵的流量，然后再用電工儀表測(cè)出電機(jī)輸出功率并計(jì)算泵效。步驟：將壓力表?yè)Q成標(biāo)準(zhǔn)壓力表。 在電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，用流量計(jì)測(cè)出流量；同時(shí)記錄進(jìn)出口壓力及電機(jī)的電流和電壓。 代入公式。N軸=31/2IUcos電機(jī)/1000N有=QHr/102 Q泵流量，L/s H揚(yáng)程，m r介質(zhì)重度 I電機(jī)線(xiàn)電流，A U電機(jī)線(xiàn)電壓，KV cos功率因數(shù)，一般取0.850.904、往復(fù)泵的流量系數(shù)設(shè)每缸實(shí)際排出的液體體積V與理論體積V理之比相同，則=V/V理。液缸內(nèi)吸入及排出壓力隨曲柄轉(zhuǎn)角變化示意圖計(jì)算公式= V理-（V1+V2+V3+V4）/ V理 =1-(S1+S2+S3+S

8、4)/S 柱塞泵的特點(diǎn)1) 瞬時(shí)流量是脈動(dòng)的 因?yàn)橐后w介質(zhì)的吸入和排出過(guò)程是交替進(jìn)行的，而且柱塞在往復(fù)過(guò)程中，其速度又在不斷地變化，所以在只有一個(gè)工作腔(單缸泵)的泵中，泵的瞬時(shí)流量不僅隨時(shí)間而變化，而且是不連續(xù)的；在具有多個(gè)工作腔(多缸泵)的泵中，如果工作腔的工作相位安排適當(dāng),則可減少排出集液管路中瞬時(shí)流量的脈動(dòng)幅度，直到可達(dá)到實(shí)用上認(rèn)為是穩(wěn)定流的地步。2)平均流量是恒定的（即泵的流量) 泵的流量取決于泵的主要結(jié)構(gòu)參數(shù):沖次、沖程、柱塞直徑和柱塞數(shù)目.而在理論上與排出壓力無(wú)關(guān),且與輸送液體的溫度、粘度等物理化學(xué)性質(zhì)無(wú)關(guān).當(dāng)泵的每分鐘往復(fù)次數(shù)一定時(shí),泵的流量也是恒定的。3)泵的壓力取決于管路特

9、性 離心泵流量和揚(yáng)程是由泵本身決定的，流量與揚(yáng)程是密切相關(guān)的，即某一流量對(duì)應(yīng)著某一揚(yáng)程.柱塞泵則不同，它的排出壓力不是由泵本身決定的，而是取決于泵裝置的管路特性，并且與流量無(wú)關(guān).也就是說(shuō)，不論泵裝置的管路有多大的水力阻力，原則上泵都可以按其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定的恒定流量予以排出。4)對(duì)輸送的液體有較強(qiáng)的適應(yīng)性。5)有良好的自吸性能,在啟動(dòng)前通常不需要灌泵。因此,柱塞泵與離心泵在啟動(dòng)和操作過(guò)程中有很大的差別。 (1)在柱塞泵的排出管線(xiàn)上必須設(shè)置安全閥,以保證泵的排出壓力不高于它的額定值。 (2)在啟動(dòng)泵前，必須把管路上的排出閥門(mén)全部打開(kāi)，且不允許排出管路堵塞，否則就有可能造成設(shè)備或人身傷亡事故。

10、(3) 柱塞泵允許降壓使用，此時(shí)不會(huì)產(chǎn)生超載，也沒(méi)有機(jī)件損傷的可能，只不過(guò)沒(méi)有充分發(fā)揮原設(shè)計(jì)的功能而已。七、柱塞泵正常吸入條件液缸內(nèi)的最小吸入壓力大于該溫度下的液體的汽化壓力。 可得：Z0pa/g-(pt/g+h阻+h慣+K阻+K慣+u2/2g)max NPSHANPSHR 建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，更切合泵的工作實(shí)際。 NPSHA有效的凈正吸入壓頭。 NPSHR泵必需的凈正吸入壓頭。即為保證泵的正常吸入所必須的最低值。NPSHA的獲得NPSHA是吸入池中的液體流經(jīng)吸入總管到達(dá)吸入法蘭時(shí)的剩余壓頭；吸入法蘭中心到柱塞中心的高度差；液體的汽化壓頭三項(xiàng)的總和。NPSHA=(pa/g-z0)-pt/gNPS

11、HR的獲得(兩種方法) 以泵內(nèi)液體與柱塞不發(fā)生水擊為正常吸入條件，發(fā)生水擊前的最小NPSHA值當(dāng)作NPSHR值。 以足夠大的流量系數(shù)作為正常吸入的條件。即根據(jù)對(duì)流量系數(shù)的要求，在穩(wěn)定區(qū)內(nèi)選一點(diǎn)，該點(diǎn)的NPSHA值就作為泵的NPSHR值。八、柱塞泵的空氣包為消除流量不均勻和壓力波動(dòng)，柱塞泵通常都安裝有各種減振裝置?？諝獍浅Ｒ?jiàn)的也是很有效的減振裝置之一。是利用氣體的壓縮和膨脹來(lái)儲(chǔ)存或放出一部分液體以達(dá)到減小管路中流量不均勻度為目的的輔助裝置。1、結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn) 空氣包有排出和吸入之分，有常壓和預(yù)壓兩類(lèi)。一般為預(yù)壓式。 排出空氣包安裝在泵的排出口附近，吸入空氣包安裝在泵的吸入口附近。 常壓式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

12、單，但體積較大。氣體與液體相互接觸。預(yù)壓式結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工作可靠性取決于彈性元件的質(zhì)量和壽命。（一）排出空氣室排出空氣室按充入氣體壓力分為常壓式和預(yù)壓式兩種類(lèi)型。 1.常壓式 充入常壓氣體，一般為空氣，只有當(dāng)輸送易燃、易爆液體時(shí)，才充入惰性氣體。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積較大、氣體會(huì)溶入液體。 場(chǎng)合：低壓采用，高壓時(shí)采用很少。2.預(yù)壓式 利用彈性元件將液體與氣體隔開(kāi)，事先充入一定壓力的氣體。 結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 結(jié)構(gòu)上可分為兩類(lèi)：球形空氣室、筒形預(yù)壓式空氣室球形、圓筒形橡膠氣囊預(yù)壓式1外殼；2氣室（二）吸入空氣室分直接接觸式、隔膜式兩類(lèi)特點(diǎn)：吸入真空度高時(shí)，液體中的氣體分離，使空氣室氣體增多；泵倒灌下工作時(shí)

13、，氣體可能被液體帶走而減少。1.直接接觸式 開(kāi)式立管吸入空氣室 當(dāng)吸入池為敞開(kāi)式且液面比泵吸入口高時(shí)可采用開(kāi)式立管吸入空氣室。閉式立管吸入空氣室 當(dāng)吸入池為閉式結(jié)構(gòu)且液面高于泵的入口時(shí)，可采用該結(jié)構(gòu)。 此時(shí)需用均壓管把吸入池和立管頂部氣體連通，造成氣體壓力平衡。閉式接觸式吸入空氣室 吸入池為敞開(kāi)式且液面低于泵的入口時(shí)，采用。2.隔膜式吸入空氣室 避免了氣體與液體的直接接觸，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。2、原理利用內(nèi)部氣體的可壓縮性進(jìn)行工作?？諝饽覂?nèi)一般充以惰性氣體，如氮?dú)饣蚩諝?。例：吸入空氣包排出空氣?當(dāng)液缸的排出瞬時(shí)流量增加，液體壓力增大時(shí)，膠囊內(nèi)液體受壓縮，空氣包儲(chǔ)存來(lái)自液缸內(nèi)的一部分液體； 當(dāng)液缸的排

14、出瞬時(shí)流量減少，液體壓力減小時(shí)，膠囊內(nèi)液體膨脹，空氣包放出一部分液體，從而保持排出管內(nèi)壓力趨于均勻?？諝獍陌惭b1排出空氣包的安裝方案三通連接法脈動(dòng)液體局部進(jìn)入空氣包。直角連接法液流進(jìn)口與出口成90，脈動(dòng)液流全部進(jìn)入空氣包。2、吸入空氣包的安裝方案3.空氣包體積V0的確定 V0=（P1+P2)2Vs/4p0p2QP1空氣包后排出管路的靜壓力。約為 排出容器 內(nèi)液面上的壓力。P2空氣包后排出管路的平均摩擦阻力。剩余液量系數(shù)。查表得。Vs柱塞行程容積。p0空氣包的預(yù)壓力。Q空氣包后管路的流量脈動(dòng)率。注：當(dāng)P1= P2時(shí)，空氣包容積最小。 p0、Q越小，空氣包越大。 注： 1）設(shè)置空氣包后，不可能作

15、到完全消除 流量脈動(dòng). 2）常壓式空氣包還需設(shè)置排出空氣包充氣及吸入空氣包抽氣的附加裝置。 3)空氣包消減流量脈動(dòng)的效果不僅決定于空氣包內(nèi)空氣的容積，而且與管路的配置有很大的關(guān)系。如果空氣包后的管路沒(méi)有任何阻力，則多大的空氣包也不起作用。九、安全閥1.作用 在泵的集液管、排出空氣包后裝有安全閥，以防止泵液缸內(nèi)壓力過(guò)高，保護(hù)泵的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。2.安全閥類(lèi)型彈簧式安全閥開(kāi)啟后，可自行復(fù)原。不必停車(chē)。只適用于純凈介質(zhì)。一次動(dòng)作安全閥開(kāi)啟后，不能自動(dòng)復(fù)原，必須停車(chē)。適用于有磨礪性顆粒的介質(zhì)。3、常見(jiàn)類(lèi)型及結(jié)構(gòu) 銷(xiāo)釘剪切式、膜片式、彈簧式等。 十、柱塞泵的特性曲線(xiàn)1、柱塞泵的特性曲線(xiàn)注：圖中流量壓力曲線(xiàn)只適

16、合于純機(jī)械傳動(dòng)柱塞泵。2、柱塞泵的工況將泵的流量壓力特性曲線(xiàn)按同樣比例繪在管路特性曲線(xiàn)上，兩曲線(xiàn)的交點(diǎn)為泵的工況點(diǎn)。可見(jiàn)，泵實(shí)際給出的工作壓力總是與負(fù)載直接相關(guān)的，負(fù)載增大，泵壓就升高，反之，泵壓就下降。3、柱塞泵的性能調(diào)節(jié)人為改變工況，即調(diào)節(jié)泵的流量。流量調(diào)節(jié) Q=iFSn措施： 調(diào)節(jié)泵的沖次 更換不同直徑的缸套 減少泵的工作室 旁路調(diào)節(jié)泵的并聯(lián)運(yùn)行 目的：加大流量 特點(diǎn)： 當(dāng)各泵的吸入管大致相同，排出管路交匯點(diǎn)至泵的排出口距離很小時(shí)，可以認(rèn)為泵在相同的壓力下工作。 排出管路中的總流量為同時(shí)工作的各泵的流量之和。 泵組輸出的總水功率為同時(shí)工作各泵輸出的水功率之和十一、離心泵與柱塞泵的對(duì)比1.

17、 離心泵葉輪等速旋轉(zhuǎn)，液流均勻、平穩(wěn).柱塞泵柱塞作變速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，液流不均勻，不平穩(wěn)。2. 液體經(jīng)離心泵增加的壓能有限，而柱塞泵可獲很高壓力。3. 離心泵吸入和排出同時(shí)進(jìn)行，從而取消了泵閥.柱塞泵分兩個(gè)階段進(jìn)行。4. 離心泵的流量隨壓力的增加而減少，調(diào)節(jié)方便。柱塞泵的流量調(diào)節(jié)較困難。泵閥是柱塞泵最重要的易損件之一。主要作用是使液缸與排出管及吸入管交替連通或隔開(kāi)。十二、柱塞泵泵閥對(duì)一定流量的泵來(lái)說(shuō)，因?yàn)镼=inFS，所以沖次提高，可以減小泵的缸徑或沖程長(zhǎng)度，因而使泵的體積和重量變小，這是非常有利的。但，沖次提高，使泵內(nèi)相對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)件加快磨損，且隨著泵沖次的提高，泵閥壽命急劇下降。實(shí)際表明，泵閥的壽

18、命是限制往復(fù)泵壽命提高的主要因素。最大允許往復(fù)次數(shù) 對(duì)某一特定的柱塞泵來(lái)說(shuō)。當(dāng)泵的沖次超過(guò)某一范圍后，就會(huì)使閥板在落到閥座上時(shí)產(chǎn)生撞擊，引起振動(dòng)，閥門(mén)很快磨損，使柱塞泵不能正常工作，這一柱塞泵沖次稱(chēng)為柱塞泵的臨界往復(fù)次數(shù) ， 或 稱(chēng) 最 大 允 許 往 復(fù) 次 數(shù) 。 最大往復(fù)次數(shù)確定的方法有很多，大多是以閥的無(wú)撞擊條件為基礎(chǔ)。泵閥種類(lèi)及特點(diǎn)平板閥平板閥特點(diǎn) 用于輸送低粘度油或類(lèi)似于清水的介質(zhì)。 密封性能較錐閥差，多用于排壓較低的泵。錐形閥錐形閥特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，密封性能好，過(guò)流能力強(qiáng)，無(wú)論介質(zhì)粘度高低都適合（適用介質(zhì)廣泛），通常多用于高壓、超高壓泵上。計(jì)量泵中也有采用。對(duì)于計(jì)量泵，為了保證泵閥

19、關(guān)閉和密封，提高容積效率和計(jì)量精度，常采用雙重閥（有的甚至采用三重閥）。自重球閥自重球閥 適用場(chǎng)合：沒(méi)有彈簧，閥板慣性力影響較大，只適用于往復(fù)次數(shù)較低、流量不大的泵。 特點(diǎn)： 1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、互換性強(qiáng)，拆裝方便。 2.磨損均勻。 3.密封接觸面較小，密封性能好，泵容積效率較高，故用于計(jì)量泵。 4.水力阻力小，適用于輸送粘度較高的液體。泵閥設(shè)計(jì)的一般原則： 1.閥應(yīng)能及時(shí)啟閉，關(guān)閉速度和關(guān)閉滯后角不應(yīng)大于允許值，以減小關(guān)閉沖擊和回流損失。 2.密封可靠，減小或避免關(guān)閉后的漏損。 3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便、工藝性好，盡可能有良好的互換性。 4.工作平穩(wěn)、噪音小。柱塞及其密封1.柱塞結(jié)構(gòu)形式的選擇2.柱

20、塞與十字頭的連接3.柱塞密封1.柱塞結(jié)構(gòu)形式分實(shí)心柱塞和空心柱塞兩種。直徑小，重量輕的采用實(shí)心；直徑大及較重者采用空心，可減小對(duì)密封的偏磨，延長(zhǎng)密封的使用壽命。 2.柱塞與十字頭的連接 有平面連接、球面連接、螺紋連接。平面連接多用于小型泵上。螺紋連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易、拆裝方便，但一般不能由螺紋保證對(duì)中性，需要另外的一般配合的圓柱面來(lái)保證對(duì)中，因此要在加工時(shí)保證螺紋和圓柱面的同軸度且圓柱與十字頭接觸的端面應(yīng)與中心垂直。球面連接在安裝的過(guò)程中較好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)中，有利于提高密封的使用壽命。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件數(shù)量多，制造困難。3.柱塞密封柱塞密封是柱塞泵中重要易損件之一。柱塞密封常用形式有 壓緊式填料

21、密封； 自封式密封； 間隙密封。填料密封特點(diǎn)：1.壓緊多用螺母，也有用法蘭的。2.當(dāng)泵的排出壓力較高時(shí)，設(shè)液封環(huán)。3.入口處（即與壓蓋接觸處）磨損較快，填料失效常常從這里開(kāi)始。4.填料密封適應(yīng)柱塞偏心運(yùn)動(dòng)的性能較差。5.填料中常含有潤(rùn)滑劑，在壓緊時(shí)，部分潤(rùn)滑劑被擠出以起到潤(rùn)滑作用。填料安裝與維護(hù)（1）初次安裝或更換填料時(shí)，必須把柱塞表面和填料箱內(nèi)部清理干凈并不得有任何碰傷或劃痕。若有，必須同時(shí)更換柱塞或箱體，單方面更換填料則不能解決問(wèn)題。（2）安裝填料環(huán)時(shí)，應(yīng)采用專(zhuān)用工具逐個(gè)將環(huán)壓緊、壓平。嚴(yán)格控制壓緊力。自封式密封分V型、U型、Y型等不同型式。V型密封填料箱結(jié)構(gòu)型式V型密封由密封圈、頂圈、底

22、圈組成。V型密封特點(diǎn)1.可以若干個(gè)重疊使用。壓力越高，圈數(shù)越多。圈數(shù)多于4個(gè)時(shí)，摩擦力明顯增加。2.與填料密封比較，對(duì)柱塞偏心運(yùn)動(dòng)有較好的適應(yīng)性，但與U型、Y型相比，摩擦力較大。3.為防止組裝時(shí)劃傷，填料箱安裝V型密封的入口處應(yīng)倒角30。U型和Y型密封 二者形狀、性能有許多共同點(diǎn)，通?？蓺w為一類(lèi)，統(tǒng)稱(chēng)U型密封。特點(diǎn)：1.U型密封的唇部?jī)?nèi)徑比柱塞直徑略小而外徑則比填料箱內(nèi)徑略大。組裝后，靠唇部密封。2.壓力低于30Mpa的情況下，一般只用一個(gè)U圈即可起到良好的密封作用。3.在柱塞泵壓力波動(dòng)大，滑動(dòng)速度較高的情況下，需加支撐環(huán)，使U圈固定。4.壓力很高時(shí)，也可用多個(gè)U圈，但不同于V圈，不可重疊組裝

23、。高壓組裝方式之一夾布橡膠U型圈和軟質(zhì)橡膠密封組合間隙密封 壓力更高時(shí)，由于填料或密封圈本身所限，難以在工作狀態(tài)下保持其應(yīng)有的形狀，因此，采用金屬間隙密封。 需精密加工，造價(jià)昂貴。十字頭形式：整體式、分開(kāi)式柱塞泵的潤(rùn)滑潤(rùn)滑部位按減速機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)端和液力端來(lái)劃分。一、減速機(jī)構(gòu)各潤(rùn)滑部位及潤(rùn)滑方式（一）減速機(jī)傳動(dòng)件的潤(rùn)滑方式選擇1.油池潤(rùn)滑適用范圍： 齒輪圓周速度12 m/s或蝸桿圓周速度10 m/s的減速機(jī)。浸油深度：齒輪的浸油深度以12個(gè)齒高為宜。圓周速度高時(shí)，浸油深度應(yīng)更淺些，取0.7個(gè)齒高，但浸油深不應(yīng)小于10 mm。蝸桿傳動(dòng)時(shí)，浸油深度不應(yīng)大于一個(gè)牙高。注：在兩級(jí)或多級(jí)減速機(jī)構(gòu)中，應(yīng)力求各

24、級(jí)浸油深度相等。2、壓力潤(rùn)滑圓周速度1215m/s ，則要用壓力潤(rùn)滑。壓力潤(rùn)滑即把一定壓力的油直接噴到正要嚙合的齒隙中去，達(dá)到潤(rùn)滑的目的。（二）軸承潤(rùn)滑盡可能利用傳動(dòng)件潤(rùn)滑。 圓周速度23m/s時(shí)，采用飛濺潤(rùn)滑。 圓周速度23m/s時(shí)，應(yīng)采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑或其它方式潤(rùn)滑。二、傳動(dòng)端潤(rùn)滑部位和潤(rùn)滑方式傳動(dòng)端潤(rùn)滑部位主要是： 曲軸銷(xiāo)與連桿大頭軸瓦； 十字頭銷(xiāo)與連桿小頭軸瓦； 十字頭和滑道個(gè)運(yùn)動(dòng)副處。傳動(dòng)端潤(rùn)滑方式： 飛濺潤(rùn)滑；壓力潤(rùn)滑。（一）飛濺潤(rùn)滑 用于泵速較低、柱塞力較小、潤(rùn)滑油需要量不多的傳動(dòng)端。缺點(diǎn)：不能有效帶走摩擦熱； 油箱內(nèi)油位要經(jīng)常監(jiān)視； 潤(rùn)滑油必須定時(shí)更換。（二）壓力潤(rùn)滑 功率大或轉(zhuǎn)速

25、高的傳動(dòng)端，應(yīng)采用壓力潤(rùn)滑。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但工作可靠； 主軸承獲得足夠潤(rùn)滑油；連 桿軸承壽命提高； 有效帶走摩擦熱并兼有清洗作用； 潤(rùn)滑油質(zhì)量好，運(yùn)動(dòng)副壽命長(zhǎng)。三、液力端潤(rùn)滑部位及潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑部位主要是柱塞及其密封。潤(rùn)滑方式： （1）輸送介質(zhì)自潤(rùn)滑 適用于柱塞平均速度不太高，輸送介質(zhì)純凈而有一定潤(rùn)滑性的泵。 （2）沖洗液潤(rùn)滑 適用于柱塞平均速度很高的泵。四、壓力循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)分類(lèi)內(nèi)驅(qū)動(dòng)壓力循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng) 由曲軸直接驅(qū)動(dòng)油泵。 適用于柱塞每分鐘往復(fù)次數(shù)較低，泵的功率較小，需要潤(rùn)滑油量不多的場(chǎng)合。 注：泵啟動(dòng)前需人工澆油，使各潤(rùn)滑部位預(yù)先得到潤(rùn)滑，防止運(yùn)動(dòng)副處干摩擦。 常不加冷卻設(shè)備，油溫偏高。（

26、二）外驅(qū)動(dòng)壓力循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng) 適用于功率大、轉(zhuǎn)速高、潤(rùn)滑油需要量大的泵。特點(diǎn)：占地較多。 泵啟動(dòng)前可先啟動(dòng)油泵進(jìn)行預(yù)潤(rùn)滑。 潤(rùn)滑油量足、質(zhì)優(yōu)。 齒輪泵齒輪泵的工作機(jī)構(gòu)是一對(duì)互相嚙合的齒輪。根據(jù)嚙合特點(diǎn)，可分為外嚙合、內(nèi)嚙合兩種。如圖。 在相同流量下，內(nèi)嚙合齒輪泵尺寸小于外嚙合齒輪內(nèi)嚙合齒輪泵的流量也比外嚙合泵均勻，但，制造加工比外嚙合泵復(fù)雜。外嚙合齒輪有直齒、斜齒、人字齒幾種。外嚙合的齒輪泵的齒輪數(shù)目為25個(gè)，以?xún)蓚€(gè)最常用，而內(nèi)嚙合泵只有兩個(gè)齒輪。一、工作原理依靠齒輪相互嚙合過(guò)程中所形成的工作容積變化來(lái)輸送液體。二、特點(diǎn)1）流量與排出壓力基本上無(wú)關(guān)；2）流量和壓力有脈動(dòng)；3）無(wú)進(jìn)、排液閥，結(jié)構(gòu)比

27、柱塞泵簡(jiǎn)單，制造容易，維修方便，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠；4）流量比柱塞泵均勻；5）適用于不含固體雜質(zhì)的高粘度的液體。三、困油現(xiàn)象和卸荷措施1困油現(xiàn)象如圖2、卸荷措施針對(duì)困油現(xiàn)象，采取卸荷措施，使閉死容積與吸入或排出腔相通。1） 開(kāi)卸荷槽2） 開(kāi)卸荷孔3） 還可以采取其它措施。如斜齒齒輪泵的閉死容積幾乎不變，困液現(xiàn)象不嚴(yán)重。三、徑向力及其平衡措施齒輪泵的徑向力使軸承受很大負(fù)荷，會(huì)使泵軸變形，使齒輪與泵體接觸而導(dǎo)致泵體與齒輪的磨損。消除徑向力措施 1） 使壓出腔尺寸比吸入腔??；加大徑向間隙，補(bǔ)償徑向力引起的軸變形。2） 在軸承座圈或在泵體上開(kāi)壓力平衡槽。四、密封問(wèn)題由于泵內(nèi)有高低壓腔，所以存在串漏問(wèn)題。為保證密

28、封，必須選擇適當(dāng)間隙。由于間隙多，密封面積較大，故密封性不如柱塞泵，所達(dá)到的壓力也要低一些。五、齒輪泵的型號(hào)規(guī)格 我國(guó)生產(chǎn)的齒輪泵有Ch 型、2CY型及KCB型三種。Ch4.5Ch齒輪泵；4.5每100轉(zhuǎn)的體積流量，L；KCB300K帶安全閥；CB齒輪泵；300流量，l/min。2CY2.1/252C雙齒輪；Y油泵；2.1流量，m3/h 25排出壓力，105pa滑片泵一、工作原理又稱(chēng)刮板泵，是容積式泵的一種。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，滑片在槽內(nèi)往復(fù)一次，完成一次吸入、排出過(guò)程。若制成偏心距可變化的結(jié)構(gòu)，則可以調(diào)節(jié)流量的變化。二、滑片泵的特殊問(wèn)題1 高壓腔與低壓腔靠密封凸座AB段密封。因此，密封凸座的夾角應(yīng)

29、大于兩滑片間的夾角?；客ǜ邏阂憾_(dá)到自緊密封，在AC段上，泵體工作面容易磨損。所以在檢修時(shí)可將缸體倒置。2 由于吸液區(qū)與壓液區(qū)存在壓差，軸與軸承受不平衡徑向力作用。因此，滑片厚度不可太薄，伸距不能太大。3 為防止滑片卡住，在單向旋轉(zhuǎn)的滑片泵中，可將滑片向前傾斜613。三、雙作用滑片泵液環(huán)泵一、工作原理液環(huán)泵主要用來(lái)抽真空及輸送氣體介質(zhì)。液輪偏心地配置在缸體內(nèi)，并在缸體內(nèi)引進(jìn)一定量的液體。特點(diǎn) 1 工作輪每轉(zhuǎn)一周，每個(gè)基元容積擴(kuò)大、縮小一次。實(shí)現(xiàn)一次吸氣、壓縮、排氣過(guò)程，實(shí)際是一種容積式壓縮機(jī)。2 需在吸入口補(bǔ)充一定量的液體。3 液環(huán)泵的效率很低。大型機(jī)器可達(dá)0.480.52。一般為0.3

30、0.45，一般真空泵消耗功率較小，所以液環(huán)泵常作真空泵使用。4 液環(huán)泵的工作輪葉片可采用后彎葉片、徑向葉片、前彎葉片，實(shí)驗(yàn)證明，后彎葉片的液環(huán)泵工作性能較差，而前彎葉片和徑向葉片較好。5 介質(zhì)不與汽缸直接接觸，所以適合于輸送易燃、易爆、高溫易分解及具有強(qiáng)烈腐蝕性的氣體，如乙炔、氯氣、硫化氫等。要選一種與被壓縮氣體不起作用的液體作密封液。6 不需進(jìn)排氣閥，工作平穩(wěn)、可靠，氣量均勻。7液環(huán)泵中的氣體接近等溫壓縮過(guò)程。二、極限真空度極限真空度是指液環(huán)真空泵排氣量為零時(shí)的真空度。也可用殘余壓力表示，殘余壓力即絕對(duì)壓力。容器中的壓力不可能無(wú)限降低。如泵中液體汽化，使泵無(wú)法繼續(xù)吸入新鮮氣體，容器中的壓力不

31、可能再下降。磁力泵磁力驅(qū)動(dòng)泵，簡(jiǎn)稱(chēng)磁力泵，是磁力聯(lián)軸器和泵結(jié)合為一體。它和機(jī)械式聯(lián)軸器完全不同，是利用磁感應(yīng)原理傳遞扭矩。是一種無(wú)泄漏泵。 基本元件磁性傳動(dòng)有兩種結(jié)構(gòu)形式：圓筒形磁力聯(lián)軸器和圓盤(pán)形磁力聯(lián)軸器，如圖。一、基本元件圓筒形磁力聯(lián)軸器由于磁鋼利用率高，單位磁體積能夠獲得較大的傳動(dòng)力矩，因而得到廣泛應(yīng)用。圓盤(pán)形磁聯(lián)軸器，兩磁鋼間會(huì)產(chǎn)生較大的軸向力，所以，雖容易制造，但應(yīng)用較少。圓筒形磁力聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)如圖。隔離套通常采用以下三種形式金屬型 用不能被磁化的材料制造，如鈦合金等。非金屬型 用氟塑料、碳纖維塑料等制造。組合型 塑料外壁加金屬包層。二、若干技術(shù)問(wèn)題1磁渦流損失由于磁通要按一定路徑閉

32、合而形成回路，由此造成渦流損失。隔離套在良好的設(shè)計(jì)下效率可達(dá)0.920.95。2內(nèi)磁鋼在液體中旋轉(zhuǎn)，造成磁力泵效率不高。3從動(dòng)側(cè)的軸承浸在抽送液體中，用抽送的液體潤(rùn)滑，工作條件很苛刻，因此軸承的可靠性是磁力泵的關(guān)鍵問(wèn)題。4、容易出現(xiàn)的故障 （1）靜密封處泄漏主要由于密封力不足所致，應(yīng)加多加粗緊固螺栓。（2） 隔離套變形由于壁薄和壓力高，隔離套有時(shí)呈腰鼓形，因?yàn)楦綦x套與內(nèi)外磁鋼之間只有0.52mm 的間隙，所以隔離套會(huì)和旋轉(zhuǎn)的外磁鋼摩擦而損壞。另每條磁鋼的磁強(qiáng)度要均勻，否則也會(huì)引起隔離套摩擦。（3）泵的軸向力和徑向力的平衡對(duì)磁力泵是重要問(wèn)題，應(yīng)予以足夠的重視。 射流泵一.射流泵工作原理射流泵又稱(chēng)

33、噴射器，主要由噴嘴、吸入室和擴(kuò)散器組成，擴(kuò)散器又由喉管入口、喉管、擴(kuò)散管等三部分組成。1噴嘴；2吸入室；3喉管入口；4喉管；5擴(kuò)散管。工作原理當(dāng)具有一定壓力的液體通過(guò)噴嘴以一定速度噴射出時(shí)，由于射流質(zhì)點(diǎn)的橫向紊動(dòng)擴(kuò)散作用將吸入室內(nèi)的液體帶走，吸入室形成低壓區(qū)，在吸入管內(nèi)外壓差的作用下將低壓液體不斷送入吸入室。兩種液體進(jìn)行能量交換，直到喉管出口，速度趨于一致。擴(kuò)散管中將大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)為壓能，最后排出。特點(diǎn)：1.射流泵是一個(gè)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件的泵，它是利用一股流體的能量抽送另一股液體的泵。2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，密封性好。3.兩液體在混合過(guò)程中有較大能量損失，所以，效率較低。另類(lèi)柱塞泵一、徑向柱塞泵徑向柱

34、塞泵的外形尺寸較大，目前在生產(chǎn)中應(yīng)用不廣。二、斜盤(pán)式軸向柱塞泵旋渦泵計(jì)量泵石油化學(xué)工業(yè)中有時(shí)需要計(jì)量所輸送的介質(zhì)，如：注緩釋劑、輸送酸、堿等，就要用計(jì)量泵。1泵缸；2填料箱；3柱塞；4十字頭；5連桿；6偏心套；7N型軸；8調(diào)節(jié)螺桿；10傳動(dòng)用渦輪渦桿為提高流量精度，將吸入閥和排出閥設(shè)計(jì)成雙層球閥結(jié)構(gòu)。傳動(dòng)部分是電機(jī)經(jīng)蝸輪蝸桿減速，帶動(dòng)下套筒，套筒用滑鍵帶動(dòng)N形曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，偏心套抱在N形軸的斜桿上，隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)連桿再傳到十字頭及柱塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。偏心套的偏心距是可以調(diào)節(jié)的 。由于行程可在 0100%范圍內(nèi)變化，因而流量也可在 0100%的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。螺桿泵螺桿泵也是容積式泵的一種，它是靠螺

35、桿與襯套或幾根相互嚙合的螺桿間容積變化輸送液體的。分單螺桿泵和多螺桿泵（有雙螺桿、三螺桿、五螺桿等）。單螺桿泵1泵殼；2襯套；3螺桿；4偏心聯(lián)軸節(jié)；5中間傳動(dòng)軸；6密封裝置；7徑向止推軸承；8普通聯(lián)軸節(jié)1.單螺桿泵的螺桿如同螺旋輸送機(jī)的螺旋漿，是螺桿旋轉(zhuǎn)方向，p是液體被推進(jìn)的方向?？梢钥闯雎輻U旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺桿的棱線(xiàn)推擠液體前移。2.為使單螺桿有效地推擠液體，必須有內(nèi)螺旋面的專(zhuān)門(mén)襯套，螺桿與襯套把液體沿軸向分開(kāi)又在徑向把液流一分為二，形成一個(gè)個(gè)密封腔。3.螺桿形狀的旋向與傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)向決定液體在泵中的流向。螺桿的任一斷面都是半徑為R的圓整個(gè)螺桿可以看成是由許多半徑為R 的極薄圓盤(pán)組成，這些圓盤(pán)的中心一

36、邊以偏心距繞螺桿本身的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，一邊按一定的螺距向前移動(dòng)。襯套橫端面形狀如圖螺桿在襯套中位置不同時(shí)它們之間的接觸點(diǎn)也不同。接觸點(diǎn)構(gòu)成了空間密封線(xiàn)，在襯套的一個(gè)導(dǎo)程內(nèi)形成一個(gè)密封腔。三、螺桿泵多螺桿泵其中一根為主動(dòng)螺桿，呈右旋凸螺桿，其余為從動(dòng)螺桿，呈右旋凹螺桿。當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，吸入腔一端的密封線(xiàn)連續(xù)地向排出腔一端作軸向移動(dòng)，使吸入腔容積增大。隨螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，密封腔內(nèi)的液體連續(xù)而均勻地移到排出腔，由于排出腔一端的容積逐漸縮小，即將液體排出。螺桿泵的工作特點(diǎn)1.螺桿泵流量均勻。比往復(fù)泵、齒輪泵要均勻。2.受力情況良好。泵使用壽命較長(zhǎng)。3.除單螺桿泵外，其它螺桿泵無(wú)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不受慣性力的影響，故轉(zhuǎn)速可以

37、較高。4.運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、噪音小。5.具有良好的自吸能力。管路壓力損失的計(jì)算 實(shí)際液體有粘性，在流動(dòng)時(shí)就有阻力，為了克服阻力就必然要消耗能量，這樣就有能量損失。能量損失主要表現(xiàn)為壓力損失。壓力損失過(guò)大，將使功率消耗增加，效率降低。因此，需正確估算壓力損失的大小，從而找出減少壓力損失的途徑。一、壓力損失的分類(lèi) 沿程壓力損失、局部阻力損失 1沿程壓力損失液體流經(jīng)直管時(shí)的壓力損失，主要由于液體的內(nèi)摩擦力引起。2局部壓力損失液體流經(jīng)局部障礙時(shí)形成旋渦而引起的壓力損失。二、液體的流態(tài) 1層流、紊流（1）層流液體沿管道作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)而沒(méi)有橫向運(yùn)動(dòng)。（2）紊流液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章。2、流態(tài)的判別數(shù)雷諾數(shù)Re Re =v D/ V液體的平均流速； D管徑；運(yùn)動(dòng)粘度。當(dāng)ReRe臨界時(shí)，為層流；當(dāng)ReRe臨界時(shí)，為紊流；三、沿程壓力損失的計(jì)算 p=lv2/2dp沿程阻力損失；沿程阻力系數(shù)；與液體的流態(tài)有關(guān)。 l管長(zhǎng)；v流速；液體密度； d管徑。值的確定 層流時(shí)：理論值 =64/Re； 實(shí)際金屬圓管 =75/Re； 橡膠軟管中流動(dòng)時(shí)=80/Re。 紊流時(shí)：由實(shí)驗(yàn)求得； 對(duì)于光滑管，當(dāng)2.3103Re105時(shí)， =0.3164 Re-0.25四、局部阻力損失的計(jì)算p =v2/2p局部阻力損失；局部阻力系數(shù)；五、總水頭損失p=p+p注水系統(tǒng)的效率注水系統(tǒng)包括注水泵機(jī)組、注水管網(wǎng)及注水井