最新毕业设计-直动式液压往复泵设计说明书
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液压课程设计说明书1. 设计任务和要求1.1 设计任务本课程设计旨在通过液压系统的设计与实现,让学生掌握液压元件的工作原理、选型依据及系统设计方法。
设计内容包括:•确定液压系统的类型和应用场合;•选择合适的液压元件;•设计液压系统的工作原理和流程;•计算液压系统的主要参数;•绘制液压系统原理图;•设计液压系统的电气控制系统;•分析液压系统的性能和优缺点;•编写设计说明书。
1.2 设计要求•系统应具备的基本功能和性能要求;•系统应具备的可扩展性和可靠性;•系统应具备的节能和环保特性;•系统应具备的安装、调试和维护方便性。
2. 液压系统的设计步骤2.1 分析系统需求了解液压系统的应用场合、功能要求和工作原理,明确设计的目标和内容。
2.2 选择液压元件根据系统需求,选择合适的液压泵、液压缸、控制阀等元件,并确定其规格和性能参数。
2.3 设计液压系统原理图根据元件选型,绘制液压系统的原理图,包括系统的布局、连接方式、控制逻辑等。
2.4 计算液压系统主要参数依据系统需求和元件性能,计算液压系统的主要参数,如流量、压力、功率等。
2.5 设计液压系统的电气控制系统根据液压系统的工作原理和流程,设计相应的电气控制系统,包括控制电路、传感器、执行器等。
2.6 分析液压系统的性能和优缺点对设计的液压系统进行性能分析,评价其优点和不足之处,并提出改进措施。
2.7 编写设计说明书整理设计过程的相关资料,编写液压课程设计说明书,包括设计任务、设计要求、设计步骤、系统原理、元件选型、参数计算、电气控制、性能分析等内容。
3. 液压系统设计注意事项•确保系统安全可靠,避免因设计不合理导致的故障和事故;•考虑系统的可维护性和易损件的更换方便性;•合理利用现有资源,尽量减少成本;•注重系统性能的优化,提高能源利用效率。
4. 设计成果评价•完成设计说明书的要求,内容完整、条理清晰;•液压系统原理图设计正确,符号规范;•计算数据准确,公式引用正确;•性能分析合理,能够反映系统的优缺点;•设计过程中能够遵循相关规范和标准。
完整的液压系统设计毕业设计1. 引言液压系统在工程领域中具有广泛的应用,特别是在机械制造、航空航天、汽车制造等领域中。
本文档旨在设计一个完整的液压系统作为毕业设计,并提供系统设计的详细说明。
2. 设计目标本设计的目标是创建一个可靠、高效的液压系统,满足以下需求:•传递大量的力和动力;•控制和调节工作负载;•提供良好的工作稳定性;•实现节能和环保。
3. 系统设计3.1 系统结构我们的液压系统将包含以下主要组件:1.液压泵:负责将液体加压并输送到液压马达或液压缸;2.液压马达或液压缸:负责将液压能转化为机械能,实现力的传递及工作载荷控制;3.液体储存装置:用于储存液体并平衡系统压力;4.液压阀门:用于控制液体流动和压力,实现系统工作的调节和控制;5.传感器和仪表:用于监测和测量液压系统的压力、流量、温度等参数。
3.2 液体选择在设计液压系统时,我们需要选择合适的液体作为工作介质。
一般情况下,液压系统常采用液体油作为工作介质,因为它具有良好的润滑性、稳定性和耐高温性能。
对于不同的应用场景,需要考虑液体的黏度、温度范围、氧化稳定性以及环境友好程度等因素。
3.3 液压元件选型为了实现液压系统的设计目标,我们需要对液压元件进行合理的选型。
液压泵、液压马达或液压缸、液压阀门等元件都有不同的类型和规格可供选择。
在选型过程中,需要考虑力的传递要求、流量和压力范围、工作稳定性以及适应特定工况的能力等因素。
3.4 系统控制在液压系统设计中,系统的控制是十分重要的。
通过合理的控制方法和策略,可以实现对液体流动、压力和工作负载的准确控制。
常用的液压系统控制方法有手动控制、自动控制和比例控制等。
根据具体需求,选择适合的控制方式可以提高系统的稳定性和性能。
4. 系统优化为了提高液压系统的工作效率和节能性,我们可以进行进一步的优化。
以下是一些常见的系统优化方法:•使用高效节能的液压泵和液压马达;•优化液体流动路径,减小能量损失;•采用高效的液压阀门和控制系统,减小能量损耗;•合理设计系统布局和管路,减小摩擦损失;•控制液压系统的工作温度,在适当的范围内减小能量损失。
西安石油大学本科毕业设计(论文)直动式液压往复泵设计摘要:该毕业设计是对直动式液压往复泵的设计。
往复泵借助于活塞(柱塞)在液缸工作腔内的往复运动,使工作腔容积产生周期性变化来达到输送液体的目的,它是把机械能转化为压力能的装置。
此种泵的流量只取决于工作腔容积变化值及在单位时间内的变化次数(频率),而在理论上与排出压力无关。
液压往复泵以有压液体作为动力源,具有效率高、吸入性好、输送介质广泛等优点,在石油钻井、油田注化学剂等方面发挥着不可替代的作用。
目前在石油钻机上广泛使用的是机动往复泵,这种往复泵体积大、重量大、维护难度高、流量不均度高,不再能满足现代生产要求。
本次设计是通过对已知数据的分析以及参考相关资料完成的,该液压往复泵系三缸单作用泵,主要由动力端的液压缸和往复泵液力端部分组成。
通过对其泵筒、泵阀等零部件及整机进行具体的分析和计算,完成了本次的设计任务。
关键词:液压往复泵;泵阀;柱塞;设计西安石油大学本科毕业设计(论文)The Design of Hydraulically-actuated Reciprocating PumpAbstract:This graduation project is to the hydraulically-actuated reciprocating pump design. The reciprocating pump is draws support the piston/plunger in fluid cylinder work cavity reciprocal motion, causes the work cavity volume to have the periodic variation toachieve the transportation liquid the goal. It is the equipment transforms the mechanical energy as the fluid pressure energy. This kind pumps the current capacity is only decided by the work cavity volume change value and in the unit time change number of times, and in theoretically has nothing to do with the delivery pressure. Hydraulic reciprocating pump is driven by variable pumps and pressure liquid. In oil drilling, oil field injection of chemical agents hydraulically-actuated reciprocating pump play an irreplaceable role. However, the conventional single-acting piston triplex reciprocating pump too bulky, difficult to maintain, and has a high flow inequality. It has less function to be used for current industrial development.This design through completes to the known data analysis aswell as the reference correlation data, this hydraulically-actuated reciprocating pump is the three-cylinder single-acting pump, mainly partially is composed by the fluid body and the Hydraulic cylinder. Through its pump tube, valve and other parts and complete machine for specific analysis and calculation, has completed this design task.Key word: Hydraulically-actuated reciprocating pump;Pump valve;Plunger;design西安石油大学本科毕业设计(论文)前言往复泵是工业生产中的重要设备,已有100多年的历史。
三柱塞往复式泵的设计作者姓名:指导教师:单位名称:机械工程与自动化专业名称:机械工程及自动化2010年6月Three-plunger reciprocating pump designSupervisor:ProfessorJune2011东北大学毕业论文任务书毕业设计(论文)任务书机械工程与自动化学院班级姓名毕业设计(论文)题目:三柱塞往复式泵的设计设计(论文)的基本内容:1.三柱塞往复式泵的总体结构设计及主要工作原理2.三柱塞往复式泵的二维零件图和总装配图的绘制3.三柱塞往复式泵的主要参数的设计计算及校核4.三柱塞往复式泵的主要运动机构的三维建模及运动仿真5.三柱塞往复式泵的运动零件连杆模态分析和可靠性分析6.编写设计说明书7.外文科技文献翻译毕业设计(论文)专题部分:题目:设计或论文专题的基本内容:学生接受毕业设计(论文)题目日期第1周指导教师签字:2011年3月5日三柱塞往复式泵的设计摘要随着全球经济的发展,地球上更多的有限能源已被燃烧利用,水资源更是慢慢减少的一种人类赖以生存的重要资源,如何更有效的利用有限的资源和能源已经早已成为一门重要的课题方向。
本论文中的三柱塞往复式泵就是一种水泵,三柱塞往复式泵相比一般的往复泵效率更高,120度的曲轴设计使得连杆作用在曲轴上的力更加合理,振动性减少很多,寿命和可靠性也提高了很多。
怎样用有限的资源以及最合理的设计出可靠性高一些的产品,也是环保和节能的一条重要之路,我所研究的三柱塞往复式泵越可靠性,那么一来可以节省有限的能源和资源,不至于因为可靠性不足,最后产品的寿命太低,从而产生浪费;二来水泵的不可靠,在连续抽水作业中浪费大量的水资源。
所以,本论文入手的地方就是通过了解三柱塞往复式泵的结构和原理,然后找出容易出问题零部件的失效破坏形式,然后对这部分零部件进行简单的校核、ADAMS的动力学仿真、ANSYS分析、以及MATLAB的可靠性分析。
最终得出一些数据,为保证或提高主要运动部件的可靠性提供一些理论依据,从而为以后的改进或维修,能有一些帮助。
目录一、液压传动课程设计的目的----------------------------------1二、液压课程设计题目----------------------------------------1三、液压系统的设计计算--------------------------------------2 (一)明确设计要求------------------------------------------2 (二)工况分析----------------------------------------------2 (三)确定主要参数------------------------------------------5 (四)拟定液压系统原理图------------------------------------8 (五)液压元件的计算与选择----------------------------------9 (六)液压缸的设计------------------------------------------11 (七)绘制液压装配图----------------------------------------13四、总结------------------------------------------------------------------------------14五、致谢------------------------------------------------------------------------------15六、参考文献------------------------------------------------------------------------16一、液压传动课程设计的目的1、巩固和深化已学的理论知识,掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤。
液压系统的设计要求1.系统参数:系统最高压力:25MPa、系统流量范围:10~~30L/min2.系统工况及控制要求:(1)事先执行元件(液压油缸)的换向、缩进停止;(2)采用节流阀进行调速;(3)实线液压系统的卸载。
3.设计要求:(1)确定液压传动方案、完成液压传动系统图设计;(2)完成电动机功率确定、液压元件选型、液压辅助元件选型;(3)完成液压泵站总图及主要零部件图的设计;(4)设计说明书及图纸量达到课程设计大纲的要求。
二、液压泵站的设计基本原理与要求液压传动系统是液压机械的一个组成部分,液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。
着手设计时,必须从实际情况出发,有机地结合各种传动形式,充分发挥液压传动的优点,力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。
2.1 设计步骤液压系统的设计步骤并无严格的顺序,各步骤间往往要相互穿插进行。
一般来说,在明确设计要求之后,大致按如下步骤进行。
(1)明确液压系统使用要求,进行负载特性分析;(2)设计液压系统方案;(3)计算液压系统主要参数;(4)绘制液压系统工作原理图;(5)选择液压元件;(6)验算液压系统性能;(7)液压装置结构设计;(8)绘制工作图,编制文件,并提出电气系统设计任务书。
2.2 明确设计要求设计要求是进行每项工程设计的依据。
在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前,必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。
1)主机的概况:用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等;2)液压系统要完成哪些动作,动作顺序及彼此联锁关系如何;3)液压驱动机构的运动形式,运动速度;4)各动作机构的载荷大小及其性质;5)对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求;6)自动化程序、操作控制方式的要求;7)对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求;8)对效率、成本等方面的要求。
三、制定基本方案和绘制液压系统图3.1制定基本方案(1)制定调速方案液压执行元件确定之后,其运动方向和运动速度的控制是拟定液压回路的核心问题。
液压泵课程设计说明书一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握液压泵的基本原理、结构、性能和应用,能够分析和解决液压泵在使用过程中遇到的问题。
具体分解为以下三个层面:1.知识目标:学生需要了解液压泵的基本概念、种类、工作原理和主要性能参数;掌握液压泵的构造和设计原理;理解液压泵在液压系统中的作用和应用。
2.技能目标:学生能够运用所学知识对液压泵进行选型、安装、调试和维护;具备分析液压泵故障和解决问题的能力;能够运用液压泵相关知识进行创新设计和实践。
3.情感态度价值观目标:培养学生对液压泵技术的兴趣和热情,使其认识到液压泵在现代工业中的重要性,增强其工程实践能力和创新意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.液压泵的基本原理和分类:介绍液压泵的定义、分类和基本工作原理。
2.液压泵的构造和设计:讲解液压泵的主要部件及其功能,液压泵的设计方法和步骤。
3.液压泵的性能参数和选用:介绍液压泵的主要性能参数,如何根据实际需求选用合适的液压泵。
4.液压泵在液压系统中的应用:讲解液压泵在液压系统中的作用,液压泵在不同领域的应用案例。
5.液压泵的故障分析和维护:分析液压泵常见故障的原因,介绍液压泵的维护保养方法。
6.液压泵的创新设计和实践:引导学生进行液压泵的创新设计,提高其工程实践能力。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:教师通过讲解液压泵的基本原理、结构和应用,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解液压泵在工程中的应用和解决实际问题的能力。
3.实验法:学生进行液压泵的实验操作,培养学生动手能力和实际问题的解决能力。
4.讨论法:学生针对液压泵的相关问题进行课堂讨论,提高学生的思考和表达能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的液压泵教材作为主要教学资源。
2.参考书:提供液压泵相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。
液压往复运动课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握液压往复运动的基本原理和应用,通过学习,学生应能够:1.描述液压系统的组成和工作原理。
2.解释液压往复运动的概念和特点。
3.分析并解决液压往复运动中的实际问题。
4.设计简单的液压往复运动系统。
在技能目标上,学生应能够:1.运用所学知识对液压往复运动系统进行分析和设计。
2.操作实验设备,进行液压往复运动的实验操作和数据分析。
在情感态度价值观目标上,学生应能够:1.认识液压往复运动在现代工业中的重要性。
2.培养学生的创新意识和实践能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.液压系统的组成和工作原理。
2.液压往复运动的概念和特点。
3.液压往复运动的应用实例。
4.液压往复运动系统的设计和分析。
教学大纲将根据以上内容进行详细安排,确保教学内容的科学性和系统性。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如:1.讲授法:用于讲解液压系统的原理和液压往复运动的基本概念。
2.讨论法:通过小组讨论,让学生深入理解液压往复运动的应用和设计。
3.案例分析法:分析实际案例,让学生了解液压往复运动在工程中的应用。
4.实验法:操作实验设备,让学生亲身体验液压往复运动的过程。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:《液压系统原理与应用》。
2.参考书:包括液压系统设计手册、液压往复运动技术论文等。
3.多媒体资料:包括液压系统工作原理视频、液压往复运动实验操作视频等。
4.实验设备:液压泵、液压缸、控制阀等实验器材。
以上教学资源将有助于学生更好地理解和掌握液压往复运动的知识。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面,以全面客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现:通过课堂参与、提问、小组讨论等方式评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业:布置相关的液压往复运动练习题,评估学生对知识点的掌握和应用能力。
第一章绪论1.1现代液压技术发展展望及我国液压机械产品未来发展趋势1.11、现代液压技术发展展望一.液压技术的地位液压传动作为一种传动方式,由于具备功率密度高,结构小巧,配置灵活,组装方便,可靠耐用等独到的特点,已成功地用于一切需要中等以上功率输出,且需对运动过程进行灵活控制和调节的地方,是现代化与控制的关键技术之一。
21世纪是一个高度自动化的社会,随着科技的发展和人类的新需要,大型智能型行走机器人将应运而生。
资料表明,液压技术作为能量传递或做功环节是其中必不可少的一部分。
故无论现在还是将来,液压技术在国民经济中都占有重要的一席之地,发挥着无法替代的作用。
二.液压技术发展趋势现代液压技术与微电子技术,计算机控制技术,传感技术等为代表的新技术紧密结合,形成一个完善高效的控制中枢,成为包括传动、控制、检测、显示及至校正,预报在内的综合自动化技术。
它是中大功率机械设备实现自动化不可缺少的基础技术,应用面及其广泛。
下面从考查其主要服务领域需求人手,来展望液压技术的发展趋势。
1 .可靠性和性能稳定性逐渐提高可靠性和性能稳定性是涉及面最广的综合指标,它包括元器附件的可靠性、系统的可靠性设计、制造以及可靠性维护三大方面。
随着诸如工程塑料、复合材料、高强度轻合金等新材料的应用,新工艺新结构的出现,元器件性能的可靠性得以大大增加。
系统可靠性设计理论的成熟与普及,使合理地进行元器件的选配有了理论依据。
此外,过滤技术的完善和精度的提高(过滤器精度可达1一3 μm ,而典型现代液压元件的动态间隙为0.5一5 μm ) ,除了能彻底清除固体杂质外,还能分离油中的气体和水分。
在线实时油污检测器和电子报警逻辑系统的应用,使得液压系统的维护从过去的简单拆修发展到主动维护,对可预见的诸因素进行全面分析,最大限度地提前消除诱发故障的潜在因素。
2 .增强对环境的适应性、拓宽应用范围液压传动虽然具有很多优点,但由于存在着发热、噪声、工作介质污染等不尽人意的地方,使其应用受到某种程度上的制约。
液压课程设计说明书液压课程设计说明书1、引言1.1 目的本文档旨在阐述液压课程设计的目的、范围以及具体要求,以便学生能够清楚地理解和完成相关设计任务。
1.2 背景液压技术作为一种重要的动力传输和控制方式,在工程领域中扮演着重要的角色。
液压课程设计旨在培养学生的液压系统设计和调试能力,提高他们的综合工程实践能力。
2、设计任务2.1 任务描述设计一个液压系统,实现某个特定工艺过程的精确控制和实时监测。
该液压系统应包括以下要素:- 液压源:选取适当型号和规格的液压泵,提供所需的流量和压力。
- 动力元件:选择合适的执行元件,如液压缸或液压马达。
- 配管和阀门:设计合理的管路布局,并选用适当的液压阀门和操作元件。
- 控制系统:选择合适的传感器和控制器,实现对液压系统的闭环控制。
2.2 设计要求- 确定工艺过程的控制需求,包括所需的流量、力或位置等参数。
- 根据工艺过程要求,选择合适的液压执行元件。
- 设计液压系统的液压源,计算所需的流量和压力。
- 选择合适的液压阀门和操作元件,并设计管路布局。
- 设计闭环控制系统,包括传感器和控制器的选择、信号调理和控制算法的设计。
- 进行系统仿真和实验验证,评估设计的性能指标。
3、分析与设计3.1 工艺过程分析对所需控制的工艺过程进行详细分析,包括输入输出参数、控制要求和稳态/动态性能等。
3.2 液压系统设计根据工艺过程分析的结果和设计要求,逐步进行液压系统设计,包括液压源的选择、执行元件的选择和管路阀门的设计。
3.3 控制系统设计根据工艺过程的控制要求,设计闭环控制系统,包括传感器的选择、信号调理电路的设计和控制器的选择以及控制算法的设计。
4、系统仿真与实验验证4.1 系统仿真使用液压系统仿真软件,对设计的液压系统和控制系统进行仿真,评估其性能指标和控制精度。
4.2 实验验证基于实际硬件平台,搭建设计的液压系统和控制系统,并进行实验验证,评估其性能表现和可靠性。
5、附件本文档的附件包括:- 液压系统布局图纸- 液压元件选型表- 仿真结果数据- 实验数据6、法律名词及注释- 液压系统:利用液体传递能量,并实现工艺过程控制的系统。
毕业设计-直动式液压往复泵设计说明书The Design of Hydraulically-actuated Reciprocating Pump Abstract: This graduation project is to the hydraulically-actuated reciprocating pump design.Thereciprocating pump is draws support the piston/plunger in fluid cylinder work cavity reciprocal motion, causes the work cavity volume to have the periodic variation toachieve the transportation liquid the goal.Itis the equipment transforms the mechanical energy as the fluid pressure energy.Thiskind pumps the current capacity is only decided by the work cavity volume change value and in the unit time change number of times, and in theoretically has nothing to do with the delivery pressure.Hydraulicreciprocating pump is driven by variable pumps and pressure liquid.Inoil drilling, oil field injection of chemical agents hydraulically-actuated reciprocating pump play an irreplaceable role.However,the conventional single-acting piston triplex reciprocating pump toobulky, difficult to maintain, and has a high flow inequality.Ithas less function to be used for current industrial development.Thisdesign through completes to the known data analysis aswell as the reference correlation data, this hydraulically-actuated reciprocating pump is the three-cylinder single-acting pump, mainly partially is composed by the fluid body and the Hydraulic cylinder.Throughits pump tube, valve and other parts and complete machine for specific analysis and calculation, has completed this design task.Keyword: Hydraulically-actuated reciprocating pump;Pump valve;Plunger;design 前言往复泵是工业生产中的重要设备,已有100多年的历史。
在石油钻采领域,往复泵主要用于钻井泵,注水泵,压裂泵等。
目前在石油钻机上广泛应用的是机动往复泵,即使用柴油机或电机通过皮带,经减速器减速后带动曲柄连杆机构及活塞运动,实现吸液和排液。
由于机动往复泵设备笨重,维修难度高,国外在20世纪80年代末开始研制液压往复泵,在结构上打破了往复泵的传统模式。
其结构简单,维修方便,具有很高的经济效益。
本次毕业设计通过查阅相关资料和老师及同学的指导与帮助,完成了直动式液压往复泵泵筒、泵阀、机架等零部件及整机的设计。
本设计是以现在油田使用的三联单作用往复泵为基础,进行技术创新与改造,使其能够满足更高的性能需求。
其中最大的改造是对驱动系统的改造,采用进口液压钻井设备上的驱动系统,其使用了一种可控的多缸连续往复换向阀。
由于学识和经验不足,设计中肯定会存在很多错误与不足,恳请批评指正。
王廷晖2011年5月目录1 绪论1 1.1往复泵的结构和工作原理11.2往复泵的特点31.3往复泵的分类41.4液压往复泵51.5往复泵的应用于发展52 液压往复泵总体方案设计8 2.1液压往复泵的工作原理82.2往复泵整体结构设计112.3液压泵的选择112.4液力端结构形式的选择112.5动力端和液力端的链接设计132.6功能原理分析133 往复泵主要结构参数的选择与确定14 3.1 往复泵容积效率的选择143.2柱塞平均速度的选择153.3每分钟往复次数和行程长度的选定163.4柱塞直径的确定163.5程径比的选择173.6泵动力端活塞直径确定173.7吸入和排出管内径、的选取174主要零部件的设计计算19 4.1液缸体的设计与计算194.2泵阀的设计214.3螺栓的计算与选择264.4密封设计29结论31 参考文献33 致谢34 附录:文献调研报告35 I 西安石油大学本科毕业设计(论文) 1 绪论往复泵是泵类产品中出现最早的一种,至今已有2100多年的历史。
往复泵属于容积式泵,它是借助工作腔里的容积周期性变化来达到输送液体的目的;原动机的机械能经泵直接转化为输送液体的压力能。
目前,往复泵的产量只占整个泵类总产量很少的一部分。
但是,往复泵所具有的特点并没有被其它类型泵所代替。
有些特点仍为其它类型泵所不及,因此,它非但不会被淘汰,而且仍将作为一种不可缺少的泵类,被广泛采用。
1.1往复泵的结构和工作原理往复泵的结构如图所示,主要部件包括泵缸、活塞、活塞杆、吸入阀及排出阀等,其中吸入阀和排出阀均为单向阀。
1 泵缸2 活塞3 活塞杆4 吸入阀5 排出阀图1-1 往复泵工作示意图活塞由电动的曲柄连杆机构带动,把曲柄旋转运动变为活塞的往复运动,或直接由蒸汽机驱动,使活塞做往复运动。
当活塞从左向右运动时,泵缸内形成低压,排出阀受排出管内液体的压力而关闭,吸入阀由于受液体压强的作用而打开,池内液体被吸入缸内。
当活塞从右向左运动时,由于缸内液体压力增加,吸入阀关闭,排出阀打开向外排液。
往复泵是依靠活塞的往复运动而吸入和排出液体的。
通常把活塞在缸内移动的距离称为冲程。
单动泵,活塞往复运动一次,吸、排液交替进行,各一次,输送液体不连续;双动泵,活塞两侧都装有阀室,活塞的每一次行程都在吸液和向管路排液,因而供液连续。
1.1.1泵的理论流量在不计泵内任何容积损失时,泵在单位时间内应排出的液体容积称为泵的理论平均流量,简称泵的理论流量。
由于不计任何容积损失,泵在单位时间内吸入和排出的体积,可用下式表示:单作用泵:双作用泵:式中—泵的理论流量,m3/s;—柱塞(或活塞)的截面积,m2;(——柱塞或活塞直径,m)—行程长度,m;—曲轴转速(或柱塞的每分钟往复次数);—联数(柱塞或活塞数);—系数,(——-活塞杆截面积)(Dr——活塞杆直径)。
1.1.2泵的流量单位时间内在泵出口处实际测得的液体体积(包括包含于其中的气体和固体体积并折算成泵进口状态下的体积)称为泵的实际平均流量,简称泵的流量。
流量的常用单位有m3/s、m3/h、1/min 、1/h等。
由于泵内存在容积损失,因此,泵的流量小于泵的理论流量,相互之间的关系为:式中—泵的流量;—泵的理论流量;—泵的流量损失。
1.1.3泵的容积效率泵的容积效率指泵的流量与理论流量之比。
式中—容积效率;—泵的流量;—泵的理论流量;—泵的容积损失。
1.2往复泵的特点往复泵和其它类型容积式泵的区别,仅在于它实现工作腔容积变化的方式和结构特点上:往复泵是借助于活塞(柱塞)在液缸工作腔内的往复运动(或通过隔膜、波纹管等挠性元件在工作腔内的周期性弹性变形)来使工作腔容积产生周期性变化的。
在结构上,往复泵的工作腔是借助密封装置与外界隔开,通过泵阀(吸入阀和排出阀)与管路沟通或闭合。
往复泵这一实现工作腔容积变化的方式和结构特点,构成了这类类型泵性能参数和总体结构的一系列特点。
这些特点也正是这类类型泵借以生存、竞争和发展的依据。
1) 瞬时流量是脉动的这是因为在往复泵中,液体介质的吸入和排出过程(即容积变化过程)是交替进行的,而且活塞(柱塞)在位移过程中,其速度又在不断地变化之中。
在只有一个工作腔(单缸泵)的泵中,泵的瞬时流量不仅随时间而变化,而且是不连续的;在具有多个工作腔(多缸泵)的泵中,如果工作腔的工作相位安排适当,则可减小排出集液管路中瞬时流量的脉动幅度,乃至可达到在实用上可认为是稳定流的地步。
当然,此时相应的泵的结构也就变得复杂了。
也正因为如此,往复泵的工作腔不宜设置过多。
因此,往复泵瞬时流量的脉动性也就不可避免,只不过因不同泵型其脉动程度有大有小而已。
2) 平均流量(即泵的流量)是恒定的泵的流量只取决于工作腔容积的变化值及其频率。
具体地讲:泵的流量只取决于泵的主要结构参数——(每分钟往复次数)、(活塞或柱塞行程)、(活塞或柱塞直径)、(工作腔或活塞数目),而(在理论上)与排出压力无关,且与输送介质(液体)的温度、粘度等物理、化学性质无关。
当泵的每分钟往复次数一定时,泵的流量也是恒定的。
3) 泵的压力取决于管路特性往复泵的排出压力不能由泵本身限定,而是取决于泵装置的管路特性,并且与流量无关。
换句话说,不论泵装置的管路有多大的水力阻力,原则上泵都可以按其主要结构参数所决定的恒定流量予以排出。
也就是说,如果认为输送液体是不可压缩(因液体压缩率很小,通常可这样认为,但在高压或超高压下,液体的压缩性也不可忽视)的,那么,在理论上可认为往复泵的排出压力将不受任何限制,即可根据泵装置的管路特性,建立泵的任何所需的排出压力。
4) 对输送的介质(液体)有较强的适应性往复泵原则上可以输送任何介质,几乎不受介质的物理性能或化学性能的限制。
当然,在实际应用中,有时也会遇到不能适应的情况。
但是,当遇到这种情况时,多半是因为液力端的材料和制造工艺以及密封技术一时不能解决的缘故。
其它类型泵就不能做到这一点。
5) 有良好的自吸性能往复泵不仅有良好的吸入性能,而且还有良好的自吸性能。