齿轮泵及叶片泵
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优秀水泵制造商-上海沈泉泵阀制造有限公司是一家专业生产,销售管道泵,隔膜泵,磁力泵,自吸泵,螺杆泵,排污泵,消防泵,化工泵等给排水设备的厂家,产品涉及工矿企业、农业、城市供水、石油化工、电站、船舶、冶金、高层建筑、消防供水、工业水处理和纯净水、食品、制药、锅炉、空调循环系统等行业领域。
齿轮泵、叶片泵和柱塞泵是常见的泵类型,它们之间有以下区别:
工作原理:
齿轮泵:通过齿轮的旋转来吸入和排出介质。
介质被困在齿轮齿槽之间,随着齿轮的旋转,介质从吸入端被推送到排出端。
叶片泵:通过叶片的旋转或摆动来吸入和排出介质。
叶片在泵的内部旋转或摆动,推动介质从吸入端到排出端。
柱塞泵:通过柱塞的往复运动来吸入和排出介质。
柱塞在泵的内部往复移动,随着柱塞的运动,介质从吸入端到排出端。
流量和压力特性:
齿轮泵:具有较稳定的流量和较低的压力能力,适用于输送低至中等粘度的介质。
叶片泵:具有较高的流量和较低至中等的压力能力,适用于输送低至高粘度的介质。
柱塞泵:具有较高的流量和较高的压力能力,适用于输送高压、高粘度的介质。
结构特点:
齿轮泵:由齿轮和泵壳组成,结构相对简单。
叶片泵:由转子、叶片和泵壳组成,结构相对复杂。
柱塞泵:由柱塞、活塞、气阀和泵壳组成,结构相对复杂。
应用领域:
齿轮泵:常用于润滑油、燃油、液压油等的输送。
叶片泵:常用于化工、石油、食品加工等行业中的液体输送。
柱塞泵:常用于高压工况下的液体输送,如高压清洗、喷涂、注射等。
需要根据具体的工作要求和介质性质选择适合的泵类型。
液压泵工作原理液压泵是一种将机械能转化为液压能的设备,它通过产生高压液体来驱动液压系统中的执行元件。
液压泵的工作原理是利用机械能驱动泵的转子,使泵腔内的液体产生压力,然后将液体通过管路输送到液压系统中,从而实现对执行元件的控制。
液压泵的工作原理可以分为两种类型:容积式液压泵和动力式液压泵。
1. 容积式液压泵工作原理:容积式液压泵根据泵腔容积的变化来产生压力,主要包括齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。
- 齿轮泵:齿轮泵由一对啮合的齿轮组成,当齿轮转动时,泵腔的容积随之变化,液体被吸入和排出。
通过齿轮的旋转,液体被压缩并通过出口排出,从而产生压力。
- 叶片泵:叶片泵由一个旋转的转子和固定的叶片组成。
当转子旋转时,叶片受到离心力的作用,与泵壳内的椭圆形腔体形成密封,液体被吸入和排出。
通过叶片的旋转,液体被压缩并通过出口排出,产生压力。
- 柱塞泵:柱塞泵由多个柱塞和柱塞孔组成。
当柱塞受到偏心轴的推动时,柱塞与柱塞孔之间形成密封,液体被吸入和排出。
通过柱塞的运动,液体被压缩并通过出口排出,产生压力。
容积式液压泵的优点是结构简单、体积小、重量轻,适用于低压和中压液压系统。
2. 动力式液压泵工作原理:动力式液压泵是通过外部能源驱动,将机械能转化为液压能。
主要包括齿轮泵、涡轮泵和离心泵。
- 齿轮泵:齿轮泵通过外部电机或发动机驱动齿轮转动,液体被吸入和排出。
通过齿轮的旋转,液体被压缩并通过出口排出,产生压力。
- 涡轮泵:涡轮泵通过外部电机或发动机驱动叶轮旋转,液体被吸入和排出。
通过叶轮的旋转,液体被压缩并通过出口排出,产生压力。
- 离心泵:离心泵通过外部电机或发动机驱动叶片旋转,液体被吸入和排出。
通过叶片的旋转,液体被压缩并通过出口排出,产生压力。
动力式液压泵的优点是可以提供高压液体,适用于高压液压系统。
总结:液压泵的工作原理是通过机械能或外部能源驱动泵的转子,使泵腔内的液体产生压力,然后将液体输送到液压系统中。
容积式液压泵利用泵腔容积的变化来产生压力,包括齿轮泵、叶片泵和柱塞泵;动力式液压泵通过外部能源驱动,将机械能转化为液压能,包括齿轮泵、涡轮泵和离心泵。
第八章 叶片泵叶片泵具有流量均匀,运转平稳,噪音低,体积小,重量轻等优点。
在机床、工程机械、船舶、压铸及冶金设备中得到广泛的应用。
中低压叶片泵的工作压力一般为8MPa ,中高压叶片泵的工作压力可达25MPa 至32MPa 。
泵的转速范围为600~2500r/min 。
叶片泵对油液的清洁度要求较高。
此外,与齿轮泵相比,叶片泵的制造工艺要求也较高。
叶片泵主要分为单作用(转子每转完成吸、排油各一次)和双作用(转子每转完成吸、排油各二次)两种形式。
双作用叶片泵与单作用式相比,其流量均匀性好,转子体所受的径向液压力基本平衡。
双作用叶片泵都做成定量泵形式,单作用叶片泵一般设计成可以无级调节排量的变量泵。
§8-1 双作用叶片泵的工作原理和流量一、双作用叶片泵工作原理图8-1是双作用叶片泵的工作原理图。
定子的腰圆形表面由二段半径为R 的大圆弧,二段半径为r 的小圆弧以及四段连接大小圆弧的平滑曲线组成。
叶片在转子的叶片槽内可以滑动。
转子、叶片、定子都夹在前后两个配流盘中间。
当转子旋转时,叶片受离心力而紧贴定子内表面,起密封作用,将吸油腔与排油腔隔开。
当转子与叶片从定子内表面的小圆弧区向其大圆弧区移动时,两个油封叶片之间的容积增大,通过配流盘上的配油窗口(吸油槽)吸油;由大圆弧区移向小圆弧区时,通过配流盘上的配油窗口(排油槽)排油。
转子转一周,叶片在槽内往复两次,完成两个吸、排油过程,故称双作用式。
泵转子体中的叶片槽底部通排油腔。
因此在建立排油压力后,处在吸油区的叶片贴紧定子内表面的压紧力为其离心力和叶片底部液压力之和。
在压力还未建立起来的启动时刻,此压紧力仅由离心力产生。
如果离心力不够大,叶片就不能与定子内表面贴紧以形成高,低压腔之间的可靠密封,泵由于吸、排油腔沟通而不能进行正常工作。
这就是叶片泵最低转速不能太低的原因。
双作用叶片泵的两个排油腔及两个吸油腔均为对称布置,故作用在转子上的液压力互相平衡,轴和轴承的寿命较长。
泵的分类按工作原理分:1.容积式泵靠工作部件的运动造成工作容积周期性地增大和缩小而吸排液体,并靠工作部件的挤压而直接使液体的压力能增加。
根据运动部件运动方式的不同又分为:往复泵和回转泵两类。
根据运动部件结构不同,有:活塞泵和柱塞泵;有齿轮泵、螺杆泵、叶片泵和水环泵。
2.叶轮式泵叶轮式泵是靠叶轮带动液体高速回转而把机械能传递给所输送的液体。
根据泵的叶轮和流道结构特点的不同可分为:1)离心泵2)轴流泵3)混流泵4)旋涡泵。
3.喷射式泵是靠工作流体产生的高速射流引射流体,然后再通过动量交换而使被引射流体的能量增加。
4.泵的其它分类泵还可以按泵轴位置分为:1)立式泵2)卧式泵按吸口数目分为:1)单吸泵(single suction pump)2)双吸泵(double suction pump)按驱动泵的原动机来分:1)电动泵2)汽轮机泵3)柴油机泵一、泵的分类与用途1、泵的分类离心泵叶片式轴流泵漩涡泵往复泵:活塞泵、柱塞泵、隔膜泵泵容积式回转泵:齿轮泵、螺杆泵、滑片泵其他类型泵:喷射泵、真空泵1)、容积泵:依靠工作室容积的连续改变而提高液体压力达到输送液体的目的(如:往复泵、齿轮泵等)。
2)、叶片泵:依靠旋转的叶轮在旋转过程中,由于叶片和液体的相互作用,叶片将机械能传给液体,使液体的压力能增加,达到输送液体的目的(如离心泵)。
3)、流体动力作用泵:它是利用一种带压的工作流体在泵内通过,从而达到输送另一种液体的目的(如:喷射泵)。
2、泵的用途泵是一种输送流体的通用机械,在石油、化工装置中原料、回流、中间产品、溶剂等液体、气体的输送、循环和增压等都需泵来完成。
由于各个装置工艺的不同,所需泵的形式和数量也不同,每个装置少则10~20台泵,多则100~150台泵。
如果没有泵,装置中物料加热、反应、分离等工艺过程就无法进行。
可见泵在石油化工装置中占有重要地位。
在各种泵中,以离心泵应用最为广泛,由于它的流量、扬程及性能范围均较大,并具有结构简单、体积小、重量轻、操作平稳、维修方便等优点,所以占化工生产用泵的80%以上。
液压泵的结构特点各类液压泵的结构特点见下表。
各类液压泵的结构特点类型结构简图结构特点优缺点齿轮泵外啮合利用轮齿和泵壳形成的封闭容积的变化,完成泵的功能。
不能变量结构最简单,价格低廉。
流量脉动大,径向载荷及噪音大内啮合渐开线式利用轮齿和齿圈形成的容积便或,完成泵的功能。
在轴对称位置上不知有吸、排油口。
不能变量尺寸比外啮合式略小,价格比外啮合式略高,流量和压力脉动小,噪音低。
径向载荷大摆线式利用轮齿和齿圈形成的容积便或,完成泵的功能。
在轴对称位置上不知有吸、排油口。
不能变量尺寸小,价格低廉,压力较低,径向载荷大叶片泵非平衡式(单作用)利用插入转子槽内的叶片间容积变化,完成泵的功能。
在轴对称位置上布置有一组吸油口和排油口。
改变定子偏心量e进行变量径向载荷大,噪声较低,流量脉动较平衡式大平衡式(双作用)利用插入转子槽内的叶片间容积变化,完成泵的功能。
在轴对称位置上布置有一组吸油口和排油口径向载荷小,噪声较低,流量脉动小螺杆泵双螺杆式利用螺杆槽内容积的便或完成泵的功能。
不能变量无流量脉动,尺寸和重量大,径向载荷大三螺杆式利用螺杆槽内容积的便或完成泵的功能。
不能变量无流量脉动,尺寸和重量大,径向载荷较双螺杆式小轴向柱塞泵︵端面配流︶斜轴式用柱塞和主动盘之间的球头连杆带动缸体旋转,由连杆的锥形表面与柱塞内壁接粗传递力矩。
利用端面配流,包括球面式配流盘。
进来出现了柱塞连杆成一体的新型斜轴泵结构坚固,耐冲击,抗污染新比斜盘式好。
由于出现“三角形式”结构,使泵的体积大大缩小。
由于变量时,缸体倾斜角增大到40°,使功率重量比进一步增大直轴式(斜盘式)通轴式传动轴穿过斜盘,径向载荷由传动轴支承。
利用配流盘配流总量轻、体积小,零件总类少,可串联辅助泵,便于集成化。
但供体上缸孔分布圆直径较大,滑动速度高。
供体倾斜力矩由株洲承受,故传动轴径较大非通轴式利用配流盘配流。
径向载荷由缸体外周的大轴承平衡,以限制缸体的倾斜传动轴只传递扭矩,轴径较小。
液压泵拆装实训1.1实训目的液压动力元件——液压泵是液压系统的重要组成部分,通过对液压泵的拆装实训以达到下列目的:1、进一步理解常用液压泵的结构组成及工作原理。
2、掌握的正确拆卸、装配及安装连接方法。
3、掌握常用液压泵维修的基本方法。
1.2实训用液压泵、工具及辅料1、实习用液压泵:齿轮泵2 台、叶片泵2 台、轴向柱塞泵1 台。
2、工具:内六方扳手2 套、固定扳手、螺丝刀、卡簧钳等。
3、辅料:铜棒、棉纱、煤油等。
1.3实训要求1、实习前认真预习,搞清楚相关液压泵的工作原理,对其结构组成有一个基本的认识。
2、针对不同的液压元件,利用相应工具,严格按照其拆卸、装配步骤进行,严禁违反操作规程进行私自拆卸、装配。
3、实习中弄清楚常用液压泵的结构组成、工作原理及主要零件、组件特殊结构的作用。
1.4实训内容及注意事项在实习老师的指导下,拆解各类液压泵,观察、了解各零件在液压泵中的作用,了解各种液压泵的工作原理,按照规定的步骤装配各类液压泵。
1.4.1齿轮泵型号:CB-B 型齿轮泵。
结构:泵结构见图2-1 及图2-2。
1.4.1.1工作原理在吸油腔,轮齿在啮合点相互从对方齿谷中退出,密封工作空间的有效容积不断增大,完成吸油过程。
在排油腔,轮齿在啮合点相互进入对方齿谷中,密封工作空间的有效容积不断减小,实现排油过程。
图1-1 外啮合齿轮泵结构示意图图1-2 齿轮泵结构示意图1-后泵盖 2-滚针轴承 3-泵体 4-前泵盖 5-传动轴1.4.1.2拆装步骤1、拆解齿轮泵时,先用内六方扳手在对称位置松开6个紧固螺栓,之后取掉螺栓,取掉定位销,掀去前泵盖4,观察卸荷槽、吸油腔、压油腔等结构,弄清楚其作用,并分析工作原理。
2、从泵体中取出主动齿轮及轴、从动齿轮及轴。
3、分解端盖与轴承、齿轮与轴、端盖与油封。
(此步可以不做)4、装配步骤与拆卸步骤相反。
1.4.1.3拆装注意事项1、拆装中应用铜棒敲打零部件,以免损坏零部件和轴承。
2、拆卸过程中,遇到元件卡住的情况时,不要乱敲硬砸,请指导老师来解决。
3、装配时,遵循先拆的部件后安装,后拆的零部件先安装的原则,正确合理的安装,脏的零部件应用煤油清洗后才可安装,安装完毕后应使泵转动灵活平稳,没有阻滞、卡死现象。
4、装配齿轮泵时,先将齿轮、轴装在后泵盖的滚针轴承内,轻轻装上泵体和前泵盖,打紧定位销,拧紧螺栓,注意使其受力均匀。
1.4.1.4主要零件分析轻轻取出泵体,观察卸荷槽、消除困油槽及吸、压油腔等结构,弄清楚其作用。
1、泵体3泵体的两端面开有封油槽d,此槽与吸油口相通,用来防止泵内油液从泵体与泵盖接合面外泄,泵体与齿顶圆的径向间隙为0.13~0.16mm。
2、端盖1与4前后端盖内侧开有卸荷槽e(见图中虚线所示),用来消除困油。
端盖1上吸油口大,压油口小,用来减小作用在轴和轴承上的径向不平衡力。
3、油泵齿轮两个齿轮的齿数和模数都相等,齿轮与端盖间轴向间隙为0.03~0.04mm,轴向间隙不可以调节。
1.4.1.5思考题1、齿轮泵由哪几部分组成?各密封腔是怎样形成?2、齿轮泵的密封工作区是指哪一部分?3、图2-2 中,a、b、c、d 的作用是什么?4、齿轮泵的困油现象的原因及消除措施。
5、该齿轮泵有无配流装置?它是如何完成吸、压油分配的?6、该齿轮泵中存在几种可能产生泄漏的途径?为了减小泄漏,该泵采取了什么措施?7、齿轮、轴和轴承所受的径向液压不平衡力是怎样形成的?如何解决?1.4.2 单作用式变量叶片泵图1-3 外反馈限压式变量叶片泵的结构1—滚针轴承 2—传动轴 3—调压螺钉 4—调压弹簧 5—弹簧座 6—定子7—转子 8—滑块 9—滚针 10—调节螺钉 11—柱塞1.4.2.1 拆卸步骤:第一步:拆下上端盖,取出调压螺钉3、调压弹簧4及弹簧座5等;第二步:拆下下端盖,取出调节螺钉10及柱塞11;第三步:拆下前端盖,取出滑块;第四步:拆下连接前泵体和后泵体的螺栓,拆开前泵体和后泵体;第五步:拆下右端盖;第六步:取出配油盘、转子和定子。
1.4.2.2观察结构a、观察叶片的安装位置及运动情况;b、比较单作用式变量叶片泵定子内孔形状与双作用式定量叶片泵定子内孔形状是否相同;c、观察定子与转子是否同心;d、观察配油盘的形状并分析配油盘的作用;如何调定泵的限定压力和最大偏心量。
1.4.3 双作用叶片泵型号: YB1 型叶片泵。
结构:结构见图1-4。
1.4.3.1工作原理当传动轴3 带动转子12 转动时,装于转子叶片槽中的叶片在离心力和叶片底部压力油的作用下伸出,叶片顶部紧贴于定子表面,沿着定子曲线滑动。
叶片从定子的短半径往定子的长半径方向运动时叶片伸出,使得由定子4 的内表面、配流盘1、5、转子和叶片所形成的密闭容腔不断扩大,通过配流盘上的配流窗口实现吸油。
叶片从定子的长半径往定子的短半径方向运动时叶片缩进,密闭容腔不断缩小,通过配流盘上的配流窗口实现排油。
转子旋转一周,叶片伸出和缩进两次。
配流盘结构如图1-5 所示。
图1-4 YB1型叶片泵1、5—配流盘2、8—滚珠轴承3—传动轴4—定子6—后泵体7—前泵体9—骨架式密封圈10—盖板11—叶片12—转子13—长螺钉图1-5 配流盘结构示意图1.4.3.2拆装步骤及注意事项1、拆解叶片泵时,先用内六方扳手对称位置松开后泵体上的螺栓后,再取掉螺栓,用铜棒轻轻敲打使花键轴和前泵体及泵盖部分从轴承上脱下,把叶片分成两部分。
2、观察后泵体内定子、转子、叶片、配流盘的安装位置,分析其结构、特点,理解工作过程。
3、取掉泵盖,取出花键轴,观察所用的密封元件,理解其特点、作用。
4、拆卸过程中,遇到元件卡住的情况时,不要乱敲硬砸,请指导老师来解决。
5、装配前,各零件必须仔细清洗干净,不得有切屑磨粒或其它污物。
6、装配时,遵循先拆的部件后安装,后拆的零部件先安装的原则,正确合理的安装,注意配流盘、定子、转子、叶片应保持正确装配方向,安装完毕后应使泵转动灵活,没有卡死现象。
7、叶片在转子槽内,配合间隙为0.015~0.025毫米;叶片高度略低于转子的高度,其值为0.005毫米。
1.4.3.3主要零件分析1、定子和转子定子的内表面是椭圆柱面,转子的外表面是圆柱面。
转子中心固定,定子中心可以左右移动。
定子径向开有13条槽可以安置叶片。
2、叶片该泵共有13个叶片,流量脉动较偶数小。
叶片后倾角为240,有利于叶片在惯性力的作用下向外伸出。
3、配流盘图2-5所示,配流盘上有四个圆弧槽,其中a为压油窗口,c为吸油窗口,b和d是通叶片底部的油槽。
a与b接通,c与d接通。
这样可以保证,压油腔一侧的叶片底部油槽和压油腔相通,吸油腔一侧的叶片底部油槽与吸油腔相通,保持叶片的底部和顶部所受的液压力是平衡的。
1.4.3.4思考题1、叶片泵由哪些部分组成?2、叙述双作用叶片泵的工作原理?3、单作用叶片泵和双作用叶片泵在结构上有什么区别?4、叶片泵中定子、转子、配油盘、叶片能正常工作的正确位置如何保证?5、双作用叶片泵的定子内表面是由哪几段曲线组成的?选择等加速等减速曲线作为过渡曲线的原因是什么?1.4.4 轴向柱塞泵型号: SCY14-1B 型斜盘式轴向柱塞泵。
结构:结构见图1-6。
1.4.3.1工作原理当电机带动油泵的传动轴8 旋转时,缸体5 随之旋转,由于装在缸体中的柱塞9 的球头部分上的滑靴12 被回程盘压向斜盘15,因此柱塞9 将随着斜盘的斜面在缸体5 中作往复运动。
从而实现油泵的吸油和排油。
油泵的配油是由配油盘6 实现的。
改变斜盘15 的倾斜角度就可以改变油泵的流量输出。
图1-6 SCY14-1B 型斜盘式轴向柱塞泵1-中间泵体2-内套3-定心弹簧4-镶套5-缸体6-配流盘7-前泵体8-传动轴9-柱塞10-套筒12-滑履13-轴销14-压盘15-斜盘16-变量活塞17-丝杠18-手轮19-螺母20-钢球1.4.3.2拆装步骤及注意事项1、拆解轴向柱塞泵时,先拆下变量机构,取出斜盘、柱塞、压盘、套筒、弹簧、刚球,注意不要损伤,观察、分析其结构特点,搞清各自的作用。
2、轻轻敲打泵体,取出缸体,取掉螺栓分开泵体为中间泵体和前泵体,注意观察、分析其结构特点,搞清楚各自的作用,尤其注意配流盘的结构、作用。
3、拆卸过程中,遇到元件卡住的情况时,不要乱敲硬砸,请指导老师来解决。
4、装配时,先装中间泵体和前泵体,注意装好配流盘,之后装上弹簧、套筒、钢球、压盘、柱塞;在变量机构上装好斜盘,最后用螺栓把泵体和变量机构连接为一体。
5、装配中,注意不能最后把花键轴装入缸体的花键槽中,更不能猛烈敲打花键轴,避免花键轴推动钢球顶坏压盘。
6、安装时,遵循先拆的部件后安装,后拆的零部件先安装的原则,安装完毕后应使花键轴带动缸体转动灵活,没有卡死现象。
1.4.3.3主要零部件分析1、缸体5缸体用铝青铜制成,它上面有七个与柱塞相配合的圆柱孔,其加工精度很高,以保证既能相对滑动,又有良好的密封性能。
缸体中心开有花键孔,与传动轴8相配合。
缸体右端面与配流盘6相配合。
缸体外表面镶有钢套4并装在滚动轴承11上。
2、柱塞9与滑履12柱塞的球头与滑履铰接。
柱塞在缸体内作往复运动,并随缸体一起转动。
滑履随柱塞做轴向运动,并在斜盘15的作用下绕柱塞球头中心摆动,使滑履平面与斜盘斜面贴合。
柱塞和滑履中心开有直径1mm的小孔,缸中的压力油可进入柱塞和滑履、滑履和斜盘间的相对滑动表面,形成油膜,起静压支承作用。
减小这些零件的磨损。
3、中心弹簧机构中心弹簧3,通过内套2、钢球20和回程盘将滑履压向斜盘,使活塞得到回程运动,从而使泵具有较好的自吸能力。
同时,弹簧3又通过外套10使缸体5紧贴配流盘6,以保证泵启动时基本无泄漏。
4、配流盘6如图1-7所示,配流盘上开有两条月牙型配流窗口a、e,外圈的环形槽f是卸荷槽,与回油相通,使直径超过卸荷槽的配流盘端面上的压力降低到零,保证配流盘端面可靠地贴合。
两个通孔c(相当于叶片泵配流盘上的三角槽)起减少冲击、降低噪音的作用。
四个小盲孔起储油润滑作用。
配流盘下端的缺口,用来与右泵盖准确定位。
5、滚动轴承11用来承受斜盘15作用在缸体5上的径向力。
6、变量机构变量活塞16装在变量壳体内,并与螺杆17相连。
斜盘15前后有两根耳轴支承在变量壳体上(图中未示出),并可绕耳轴中心线摆动。
斜盘中部装有销轴13,其左侧球头插入变量活塞16的孔内。
转动手轮18,螺杆17带动变量活塞16上下移动(因导向键的作用,变量活塞不能转动),通过销轴13使斜盘15摆动,从而改变了斜盘倾角γ,达到变量目的。
1.4.3.4思考题1、轴向柱塞泵由哪几部分组成?2、柱塞泵的密封工作容积由哪些零件组成?密封腔有几个?3、叙述轴向柱塞泵的工作过程。
4、采用中心弹簧机构有何优点?5、柱塞泵如何实现配流的?6、柱塞泵的配流盘上开有几个槽孔?各有什么作用?7、手动变量机构由哪些零件组成?如何调节泵的流量?8、、说明轴向柱塞泵中变量机构改变输出流量的过程。