机械原理课程设计(柱塞泵) PPT课件

3.4.1 轴向柱塞泵的工作原理 3.4.2 轴向柱塞泵的流量计算 3.4.3 斜盘式轴向柱塞泵的结构
柱塞泵工作原理
靠柱塞在缸体内的往复运动， 使密封容积变化实现吸压油。
柱塞泵特点
1、加工方便，精度高，密封性好； 2、工作压力高 ，效率高； 3、易于变量，流量范围大。
柱塞泵分类
*斜盘式
轴向柱塞泵 <
3.4.2 轴向柱塞泵的流量计算
实际输出流量：
q d 2D(tan )Zn
4
d— 柱塞直径； D— 柱塞分布圆直径； Z— 柱塞数； γ—斜盘轴线与缸体轴线间的夹角。
3.4.3 斜盘式轴向柱塞泵的结构
CY14—1轴向柱塞泵主体
中心弹簧机构 A、滑靴和斜盘 动画演示 B、柱塞和缸体
中心弹簧机构
一、双作用叶片泵工作原理
1、组成： 定子、转子、
叶片、配油盘、 传动轴、壳体 等。
一、双作用叶片泵工作原理
2、工作原理：动画演示 3、特点：
*转子转一转，吸、压油各两次， 称双作用式。
**吸、压油口对称，径向力平衡， 称卸荷式（平衡式）。
二、双作用叶片泵流量计算
实际输出流量：
q 2B[ (R2 r 2 ) R r SZ ]n cos
三、外反馈限压式变量叶片泵
1、组成： 变量泵主体、限压弹簧、 调节机构（螺钉）、反馈液压缸。
结构图动画
三、外反馈限压式变量叶片泵
2、工作原理：
三、外反馈限压式变量叶片泵
3、特性：可根据负荷自动调节流量，功率 使用合理；但结构复杂、躁声较大、效率也 较低。
3.3.2 双作用叶片泵
工作原理 流量计算 YB1型叶片泵的结构
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行

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• 6 、故障现象：机组无法启动 • ·熔断丝坏； • ·温度开关坏； • ·检查主电机或者主机是否有卡死的现象，以及电机是否反转； • ·主电机热继电器动作，需复位； • ·风扇电机热继电器动作，需复位； • ·变压器坏； • ·故障未消除（PLC 控制机组）； • ·PLC 控制器故障。
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柱塞泵工作原理
柱塞泵是往复泵的一种，属于体积泵，其柱塞ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ泵轴的偏心转
动驱动，往复运动，其吸入和排出阀都是单向阀。当柱塞外拉
时，工作室内压力降低，出口阀关闭，低于进口压力时，进口
阀打开，液体进入；柱塞内推时，工作室压力升高，进口阀关
闭，高于出口压力时，出口阀打开，液体排出。 带滑靴结构
的轴向柱塞泵是目前使用最广泛的轴向柱塞泵，安放在缸体中
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4
• 2 、故障现象：机组油耗大或压缩空气含油量大 • ·润滑油量太多，正确的位置应在机组加载时观察，此时油位应不高于一半； • ·回油管堵塞； • ·回油管的安装（与油分离芯底部的距离）不符合要求； • ·机组运行时排气压力太低； • ·油分离芯破裂； • ·分离筒体内部隔板损坏； • ·机组有漏油现象； • ·润滑油变质或超期使用
• • 3) 逐一排查电磁阀所在的分电路。
• • 压缩机不能启动:
• • 1) 检查有无控制电压，若没有，则要检查熔丝等是否完好；
• • 2) 检查控制继电器及时间继电器运行是否正常。
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• 压缩机运转正常，停机后启动困难: • • 1) 使用的润滑油牌号不对，应清洁后彻底换油； • • 2) 油质粘、结焦，应清洁后彻底换油； • • 3) 轴封严重漏气，拆下更换； • • 4) 卸荷阀瓣原始位置变动，重新调整位置

（一）柱塞泵的原理 柱塞泵是一种容积泵，是通过活塞的往复运动
直接以压力能的形式向液体提供能量的液体输送 机械。往复泵有自吸能力，启动前不灌泵。
（一）柱塞泵原理
当活塞远离泵阀向左运动时，工作室的容积增大形成低压，吸入阀被泵 外液体推开而进入泵缸内，排出阀因受排出管内液体压力而关闭。活塞 移至右端点时即完成吸入行程。当活塞靠近泵阀向右运动时，液体受到 挤压使压力增高，从而推开排出阀而压入排出管路，吸入阀则被关闭。 活塞移动到最靠近泵阀处时排液结束，完成了一个工作循环。活塞如此 往复运动，液体间断地被吸入泵缸和排入压出管路，达到输液的目的。
往复泵的特点是： 1、自吸能力强； 2、理论流量与工作压力无关，只取决于转速、泵缸尺寸及作用数； 3、额定排出压力与泵的尺寸和转速无关； 4、流量不均匀； 5、转速不宜太快； 6、对液体污染不是很敏感； 7、结构较复杂，易损件较多。
三柱塞式往复泵是通过三个柱塞进行往复运动来达到增压和输送目的的 往复泵。相对于单柱塞来说，其管路压力脉动更小，输送更平稳。
调速调节：变频调速装置控制电机转速。
四、柱塞泵常见故障的处理
故障情况
产生原因
1、密封填料损坏 1 柱塞密封泄漏严重 2、盘根盒压盖过松
排除方法 1、更换填料 2、调节压盖松紧
2
曲轴油封、担油头 油封泄漏
1、油封装配不当 2、油封损坏
1、重新装配油封 2、更换新油封
1、泵头内有气体 3 进液管线振动过大 2、供液不足
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第二采油厂 宋 磊
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目录
一、柱塞泵概述 二、柱塞泵的结构与原理 三、柱塞泵的使用与维护 四、柱塞泵常见故障的处理
一、柱塞泵概述
往复泵（reciprocating pump）依靠活塞、柱塞或隔膜在泵缸内往复运 动使缸内工作容积交替增大和缩小来输送液体或使之增压的容积式泵。往复 泵按往复元件不同分为活塞泵、柱塞泵和隔膜泵3种类型。

3.4 柱塞泵
柱塞泵是通过柱塞在柱塞孔内往复运动时密封工 作容积的变化来实现吸油和排油的。柱塞泵的特点 是泄漏小、容积效率高，可以在高压下工作。
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特点： 构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸孔，加工方便，可 得到较高的配合精度，密封性能好，在高压工作仍有较高的容 积效率和总效率； 只需要改变柱塞的工作行程就能改变流量-易实现变量； 柱塞泵中的主要零件均受压应力作用，材料强度性能可得到 充分利用，压力高，结构紧凑。 应用于高压、大流量、大功率的系统和流量需要调节场合， 如刨床、液压机、工程机械、矿山冶金机械等。 柱塞泵按柱塞的排列和运动方向与主轴相对位置的不同，可 分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵。
同理，当手柄使伺服阀芯3向
上移动时，变量活塞向上移动。
3 b
d 2
e
c
a
1
4
p
5 图 2.20 手动伺服变量机构图15
3.4.2 斜轴式轴向柱塞泵
传动轴5的轴线相对于缸体3有倾角g ，柱塞2与传动轴圆
盘之间用相互铰接的连杆4相连。轴5旋转时，连杆4就带动柱
塞2连同缸体3一起绕缸体轴线旋转，柱塞2同时也在缸体的柱
塞孔内做往复运动，使密封腔容积不断发生增大和缩小的变化，
通过配流盘1上的窗口 6 和 7 实现吸油和压油。
1
23
4
5
g
图 2.21
1-流盘；2-柱塞；
6
3-缸体；4-连杆； 5-传动轴；6-吸油窗口；
7
7 -压油窗口 16
17
与斜盘式泵相比较， 斜轴式泵由于缸体所受 的不平衡径向力较小， 故结构强度较高可以有 较高的设计参数，其缸 体轴线与驱动轴的夹角 a较大，变量范围较大； 但外形尺寸较大，结构 也较复杂。目前，斜轴 式轴向柱塞泵的使用相 当广泛。

气马达的活塞和活塞杆尺寸的比较
• 增压作用，适合输送高粘度物体
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比率/ 压力计算
例如: 泵的压力比: 空气进口压力:
4:1 100-psi
计算: 4:1
x 100-psi = 400
泵压力比 空气进口压力 流体出口压力
• 用泵的压力比和 空气进口压力来 决定流体压力
• 泵压力比 x 空气进口 PSI = 流体出口压力
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空气进口压力
• 不适当的空气压力会导致泵 的性能变差
• 必须要有适当的气压支持附 件：提升下压支架和搅拌器
Module/空气2000 F-R-L 用于输入空气到柱 塞泵的应用
空气入口压力乘以泵的压力比来决定流体出口压力
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流体背压计算
• 背压是指流体管路长度、垂直高度、弯曲、内径等限制流体流 动障碍造成的压力 • 输送距离越长，背压越大 • 输送垂直高度越高，背压越大 • 通常垂直高度10米的水等同于1bar（公斤）背压 • 管路内径越小，背压越大 • 其他诸如物料过滤器、调压器、弯头、加注枪都会形成背 压
• 在上下行程时都传送流体
流体
出口
• 循环
• 为增长泵的使用寿命，泵的循环流 进尽体 口 量放慢
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柱塞泵组成
• 气马达引起动作去驱动泵
• 下缸体（泵）从马达产生往复式动作使 流体流动
Air Motor 气马达
Lower End 下缸体
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气马达组成
• 气阀 • 控制气体的分配
下球阀
下冲程
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双球泵的运行
流体出口
Fluid moving through the Pump

二、柱塞泵结构与原理
(一)柱塞泵得结构
柱塞泵主要由动力端、液力端两大部分构成,并附 有盘根盒总成、箱体、底座总成、皮带、止回阀、 安全阀、缓冲器等。
(一)柱塞泵结构
(一)柱塞泵结构
(一)柱塞泵结构
(一)柱塞泵结构
动力端
曲轴 连杆 十字头 浮动套 机座
液力端
泵头 密封函 柱塞 进液阀 出液阀
应停机检查。 n 定期检查电器设备得连接及绝缘情况。 n 详细记录在运转过程中和修理中得情况
三、柱塞泵得使用与维护
u 柱塞泵工作参数得调节——流量调节
n 行程调节: n 1)改变偏心距、柱塞行程、连杆长度。 n 2)改变柱塞往复次数和柱塞直径。 n 3)回流调节。即打开回流阀进行调节(但会造成能源 浪费)。
密封函
密封函
(一)柱塞泵结构
(一)柱塞泵原理
u (一)柱塞泵得原理 柱塞泵是一种容积泵,是通过活塞得往复运动直接 以压力能得形式向液体提供能量得液体输送机械。 往复泵有自吸能力,启动前不灌泵。
(一)柱塞泵原理
u 当活塞远离泵阀向左运动时,工作室得容积增大形成低压,吸入阀被泵外 液体推开而进入泵缸内,排出阀因受排出管内液体压力而关闭。活塞移至 右端点时即完成吸入行程。当活塞靠近泵阀向右运动时,液体受到挤压使 压力增高,从而推开排出阀而压入排出管路,吸入阀则被关闭。活塞移动 到最靠近泵阀处时排液结束,完成了一个工作循环。活塞如此往复运动, 液体间断地被吸入泵缸和排入压出管路,达到输液得目得。
三柱塞式往复泵的原理与使用
目录
一、柱塞泵概述 二、柱塞泵得结构与原理 三、柱塞泵得使用与维护 四、柱塞泵常见故障得处理
一、柱塞泵概述
往复泵(reciprocating pump)依靠活塞、柱塞或隔膜在泵缸内往复运动使 缸内工作容积交替增大和缩小来输送液体或使之增压得容积式泵。往复泵按 往复元件不同分为活塞泵、柱塞泵和隔膜泵3种类型。 往复泵得特点是: 1、自吸能力强; 2、理论流量与工作压力无关,只取决于转速、泵缸尺寸及作用数; 3、额定排出压力与泵得尺寸和转速无关; 4、流量不均匀; 5、转速不宜太快; 6、对液体污染不是很敏感; 7、结构较复杂,易损件较多。 三柱塞式往复泵是通过三个柱塞进行往复运动来达到增压和输送目得得往复 泵。相对于单柱塞来说,其管路压力脉动更小,输送更平稳。

3、4 柱塞泵 3、5 液压泵常见故障及其排除方法 3、6 液压马达 3、7 液压泵的选用
目的任务 重点难点 提问作业
1
目的任务
了解柱塞泵和液压马达分类结构，泵性能比较 掌握柱塞泵和马达工作原理、参数计算，泵选用
2
重点难点
轴向柱塞泵 液压马达工作原理、参数计算 液压泵性能比较
3
提问作业
1 YB型泵是否有困油现象？为什么？
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CY14—1轴向柱塞泵主体
中心弹簧机构
A 滑靴和斜盘 B 柱塞和缸体
动画演示
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中心弹簧机构
使泵具有自吸性能 中心弹簧 <
提高容积效率 中心弹簧
缸体端面间隙的自动补偿 < 缸体底部通油孔p
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缸体端面间隙的自动补偿
除中心弹簧使缸体紧压配流盘外，柱塞 孔底部的液压力也使缸体紧贴配流盘， 补偿端面间隙，提高了容积效率。
低速大转矩39
3、6、3 液压马达常见障及其排除方法
见表3、6、1
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3、7 液压泵的选用
各类液压泵的共同和不同处 性能比较和应用 液压泵选用原则
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各类液压泵的共同点和不同处
必要条件 流量的形成及调节
困油现象 流量脉动
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必要条件
三句话十八个字
43
流量的形成及调节 形成 调节
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流量的形成
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3、6、2 液压马达主要参数
泵—输出 p.V.q等与泵相似，其原则差别 <
马达—输入
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液压马达转矩和机械效率
Tt = Δp V / 2π T = Ttηm= Δp Vηm/2π
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液压马达转速和容积效率
nt = q/v n = qηv/V ∵ T∝V n∝1/V ∴ V↑ 、T↑、n↓