下载文档原格式
泵与泵站课程设计计算书泵与泵站课程设计-计算书目录1计算流量并初算扬程1.1设计数据和设计内容。
11.2设计流程。
31.3设计电梯。
32泵选择方案2．1选泵………………………………………………………………42．2选泵方案的比较………………………………………………………62．3配套电机的选择………………………………………………………73设计水泵机组的基础基金会的3.1个基本要求……83.2泵机组基础计算83.3确定泵站和泵站的形式。
84吸入和压力管道直径及管道附件的选择4．1吸水管及压水管管径的选择…………………………………………94．2吸压水管的布置………………………………………………………104．3吸压水管的设计………………………………………………………115吸水管路和压水管路中水头损失的计算5.1吸入管道和压力管道的水头损失计算。
125.2检查泵的选择。
136泵安装高度的确定和泵房设计尺寸的计算。
147辅助设备的选择。
14参考文献。
1511.计算流量和初始升力1．1设计资料及设计内容1.1.1设计主题某给水工程净水厂送水泵站设计1．1．2设计资料（1）用水量：最大日用水量为（35000+200）×座位数×舱位）吨/日。
全天小时（0～24小时）用水量见表1-1（百分数表示）。
表1-1最大日用水量变化表时间0-11-22-33-44-55-66-77-8用水量（%）2.32.32.22.22.33.54.65.2时间8-99-1010-1111-1212-1313-1414-1515-16用水量（%）5.35.24.94.84.74.64.85.2时间16-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24用水量（%）5.65.55.44.84.33.83.53.0（2）城市管网中设置有高位水池（水塔），因此给水泵站采用两级供水，即22-6点，每小时供水量为2.7%，6-22点，每小时供水量为4.9%。
本科毕业设计说明书五柱塞往复泵设计DESIGN OF FIVE PLUNGER RECIPROCATING PUMP学院（部）：机械工程学院专业班级：机设09-9学生姓名：张晓晓指导教师：朱增宝教授2013 年6 月7 日五柱塞往复泵设计摘要该毕业设计是对五柱塞往复泵的设计。
往复泵借助于柱塞在液缸体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。
此种泵的流量值取决于工作腔容积变化值及在单位时内的变化次数，而在理论上与排除压力无关。
柱塞往复泵具有效率高，吸入性好，输送介质广泛等优点。
在石油开采等方面是不可替代的。
本次设计主要通过对一直数据的分析以及参考相关资料完成的。
该往复泵是五柱塞的往复泵，主要由动力端和传动端组成。
通过对曲轴，液缸体，连杆等零部件及整机进行具体分析和计算，完成了本次设计任务。
关键词：五柱塞往复泵，尺寸计算，强度校核，Solid Works绘图DESIGN OF FIVE PLUNGER RECIPROCATING PUMPABSTRACTThis graduation design is about five plunger reciprocating pump design. Reciprocating pump with plunger in the reciprocating movement of the hydraulic cylinder work chamber, make produce periodic working volume change to achieve the purpose of conveying liquid, it is to convert mechanical energy into pressure device. This kind of pump flow value depends on the working chamber volume change and the change in the units, and in theory has nothing to do with out of pressure. Plunger reciprocating pump with high efficiency, good aspiration, medium widely, etc. In oil exploitation, etc, play an irreplaceable role.This design mainly through the analysis of the data has been completed and reference related information. The reciprocating pump is five plunger reciprocating pump, is mainly composed of power side and drive side. Through to the crankshaft, hydraulic cylinder, and the connecting rod and other components for specific analysis and calculation, completed the design task.KEYWORDS: five plunger reciprocating pump, size calculation, strength check, Solid Works drawing目录摘要 (II)ABSTRACT (III)1绪论 (1)1.1往复泵的特点 (1)1.2结构上存在的问题 (2)1.3往复泵的分类 (2)1.3.1 按泵的液力端特点 (2)1.3.2按传动端的结构特点分 (2)1.3.3按泵的驱动方式或配带的原动机分 (3)1.3.4按泵的排除压力分 (3)1.3.5按泵的每分钟往复次数分 (3)1.4往复泵整体结构设计 (3)1.5液力端结构选型 (3)1.6传动端结构形式的选择 (4)2 往复泵主要结构参数的选择与确定 (6)2.1往复泵容积效率Η的选择 (6)2.2柱塞平均速度U M的选择 (6)2.3行程长度S的选取以及柱塞直径的确定 (6)2.4程径比Ψ=S/D的选择 (7)2.5吸入和排出管内径D1,D2的选取 (7)2.7原动机的选择 (7)3 液力端主要零部件的设计计算 (8)3.1液缸体的设计和计算 (8)3.2泵阀的计算 (10)3.2.1传统往复泵阀的理论和计算 (10)3.3柱塞及其密封装置 (13)3.3.1柱塞结构型式的选择 (14)3.3.2柱塞密封 (14)4传动端主要零，部件的设计 (15)4.1机体 (15)4.2曲柄连杆机构的受力分析 (15)4.2.1曲轴的结构特点和选择 (17)4.2.2典型曲轴结构 (17)4.2.2.1曲拐布置或曲柄错角选定 (17)4.2.2.2曲轴支承和轴承选择 (17)4.2.2.3轴颈 (17)4.2.2.4曲柄 (18)4.4.4.5过度圆角 (18)4.2.2.6油孔 (18)4.2.2.7轴端 (18)4.2.2.8轴封 (18)4.3.4曲轴的强度校核 (22)4.4曲轴材料及技术要求 (24)4.5机加工要求 (24)4.6连杆及其轴瓦 (24)4.6.1连杆主要尺寸确定 (24)4.6.2连杆强度和稳定性校核 (26)4.7十字头 (26)5 SOLIDWORKS出图 (29)5.1零件图和装配图 (29)5.2工程图 (43)结论 (45)参考文献 (46)致谢 (47)1绪论往复泵是一种发展较早的动力机械之一，往复泵包括活塞泵和柱塞泵．它适用于输送流量较小、压力较高的各种介质．如低粘度、腐蚀性、易燃、易爆、剧毒等各种液体．具有较高的效率和良好的运行性能．因此，直到目前仍广泛用于国民经济的各个领域中。
1.1已知数据：推力载荷：150KN行程：150mm速度：1mm/sec安装方法：后法兰1.2设计内容及完成工作量1）依据给定要求完成装配图和全部非标零件图2）完成全部零件三维实体造型，并进行装配3）完成标准件计算选型4）完成非标零件精度设计5）编写设计计算说明书一份6）原动机经联轴器驱动泵类负载[σ]=sσ/n=360/5=72MPa代入上式；得h=75mm2.9导向套尺寸确实定导向套滑动面长度A，在缸径小于80mm时取A=（0.6~1.0）D （2-9）当缸径大于80mm时取A=（0.6~1.0）d （2-10）式中：D—缸筒内径（mm）d—柱塞杆直径（mm）因为缸径D=42mm，则A=（0.6~1.0）*42=25.2~42mm取A=42mm因为安装和密封原因则套内径为42mm。
加工要求：导向套和柱塞杆外圆配合多为H8/f7～H9/f9.2.10法兰安装方法采取图所表示后端法兰安装方法后端法兰安装方法2.11密封环本例中选择静密封为通常O型密封圈加挡圈。
柱塞杆动密封使用U形环式组合密封圈，本设计选择d=85mmU形密封圈2.12防尘圈查机械设计手册表21-6-28，选择2型特康防尘圈。
机械设计手册第五版第4卷表22.6-62机械设计手册第五版第5卷三、各零部件校核及验算3.1缸筒设计3.1.1缸筒结构选择连接方法以下图：选择法兰式连接，而且法兰和缸筒用焊接方法连接。
其优点是结构简单，易选择、易装卸；缺点是外径较大，比螺纹连接重量大。
3.1.2缸筒要求有足够强度，能够承受动态工作压力，长时间工作不会变形；有足够刚度，承受活塞侧向力和安装反作用力时不会弯曲；内表面和导向件和密封件之间摩擦少，能够确保长久使用；缸筒和法兰要良好焊接，不产生裂纹。
3.1.3缸筒材料选择及强度给定部分材料机械性能以下表：缸筒常见无缝钢管材料机械性能材料/b≥σMPa /s≥σMPa %/s≥δ20 420 250 2530 500 300 1835 540 320 1745 610 360 1415MnVn 750 500 2627SiMn 1000 850 12dvmηηηη=（3-2）所以总效率η=0.8。
目录第1章绪论第2章斜盘式轴向柱塞泵工作原理与性能参数斜盘式轴向柱塞泵工作原理斜盘式轴向柱塞泵主要性能参数第3章斜盘式轴向柱塞泵运动学及流量品质分析柱塞运动学分析柱塞行程s柱塞运动速度v柱塞运动加速度a滑靴运动分析瞬时流量及脉动品质分析脉动频率脉动率第4章柱塞受力分析与设计柱塞受力分析柱塞底部的液压力Pb柱塞惯性力Pg离心反力Pl斜盘反力N柱塞与柱塞腔壁之间的接触力P1和P2摩擦力p1f和P2f柱塞设计柱塞结构型式柱塞结构尺寸设计柱塞摩擦副比压p、比功pv验算第5章滑靴受力分析与设计滑靴受力分析分离力Pf压紧力Py力平衡方程式滑靴设计剩余压紧力法最小功率损失法滑靴结构型式与结构尺寸设计滑靴结构型式结构尺寸设计第6章配油盘受力分析与设计配油盘受力分析压紧力Py分离力Pf力平横方程式配油盘设计过度区设计配油盘主要尺寸确定验算比压p、比功pv第7章缸体受力分析与设计缸体地稳定性压紧力矩My分离力矩Mf力矩平衡方程缸体径向力矩和径向支承径向力和径向力矩缸体径向力支承型式缸体主要结构尺寸的确定通油孔分布圆半径Rf ′和面积Fα缸体内、外直径D1、D2的确定缸体高度H结论摘要斜盘式轴向柱塞泵是液压系统中的主要部件，斜盘式轴向柱塞泵是靠柱塞在柱塞腔内的往复运动，改变柱塞腔内容积实现吸油和排油的，是容积式液压泵，对于斜盘式轴向柱塞泵柱塞、滑靴、配油盘缸体是其重要部分，柱塞是其主要受力零件之一，滑靴是高压柱塞泵常采用的形式之一，能适应高压力高转速的需要，配油盘与缸体直接影响泵的效率和寿命，由于配油盘与缸体、滑靴与柱塞这两对高速运动副均采用了一静压支承，省去了大容量止推轴承，具有结构紧凑，零件少，工艺性好，成本低，体积小，重量轻，比径向泵结构简单等优点，由于斜盘式轴向柱塞泵容易实现无级变量，维修方便等优点，因而斜盘式轴向柱塞泵在技术经济指标上占很大优势。
关键词斜盘柱塞泵滑靴缸体AbstractThe inclined dish type and axial pump with a pillar is a main part in liquid press system，The inclined dish type and axial pump with a pillar is a back and forth movement by pillar to fill the inside of the pillar cavity，in order to change the pillar fills the contents of cavity to realize the oil of inhaling with line up oily，Is a capacity type liquid to press the pump .Fill to pillar to pump for the inclined dish type stalk the pillar fill, slip the boots and go together with the oil dish an is its importance part. The pillar fills is it suffer the one of the dint spare parts primarily. The slippery boots is one of the form that high pressure pillar fill the pump to often adopt. It can adapt to the high demand turning soon in high pressure dint, go together with the oil dish and the efficiency of the direct influence in a pump with life span. Because of going together with the oil dish fills ,pillar and a slippery boots these two rightness of high speeds the sport the vice- all adopting a the static pressure accepts. The province went to the big capacity push the bearings, have the construction tightly packed, the spare parts is little, the craft is good, the cost is low, the physical volume is small, the weight is light, comparing the path face to pump the construction simple etc. Because the inclined dish type stalk fills to pillar the pump to realizes to have no easily the class changes the deal, maintain convenience and so on.Key words the inclined dish pillar pump slippery boot crock body第1章绪论近年来，容积式液压传动的高压化趋势，使柱塞泵尤其轴向柱塞泵的采用日益广泛。
第2章压裂车机组2．1 压裂机组概述压裂、酸化施工作业是改造油气藏的重要手段之一，压裂施工是通过注入高压流体使井底地层形成具有足够大小的填砂裂缝，以增加油气的流动性，提高油气采收率的一种有效方法，对于低渗透油气井需要借助于压裂和酸化作业才能达到稳产的目的。
这些工艺都要通过压裂设备来完成，所以压裂设备的发展直接影响着压裂、酸化工艺的发展。
一套压裂设备包括多台压裂泵车、1~2台混砂车、一台压裂仪表车、地面管汇和其他辅助设备。
在施工过程中混砂车将压裂液、支撑剂和各种添加剂混合完成后，通过连接管汇提供给多台压裂泵车，压裂泵车将混合液进行增压，通过高压管汇汇集后注入井底，压裂仪表车对作业全过程进行监控并进行施工分析和记录。
2．2 常用压裂泵车压裂车泵主要由运载底盘、车台柴油机、传动机构、泵体传动等四大件组成。
压裂泵是压裂车的工作主机。
现场施工对压裂车的技术性能要求很高，压裂车必须具有压力高、排量大、耐腐蚀、抗磨损性强等特点。
2．2．1 YL70-670型压裂车（700型）1．整车概况YL70-670型压裂车的工作只要是通过车台发动机（CAT C-18）、传动箱（艾利逊S6610M）、卧式三缸单作用柱塞泵来实现的，整个过程的控制都可以在操作室内完成。
压裂车装有自动保护装置。
在进行压裂施工作业时，操作人员可将仪表台上的工作压力进行设定，当实际工作压力超过这一设定压力时，超压保护装置可立刻使车台发动机回到怠速状态。
YL70-670型压裂车还具有泵工作排量的实时显示功能，因此操作非常方便。
该设备工作压力高、排量大，可用于浅井、中深井、深井的小型压裂、酸化作业，也可用于压井、洗井、冲砂等施工作业。
其最大工作压力为65MPa，最大理论排量为1.58m³/min。
2．标准配置YL70-670型压裂车主要由车载底盘、车台发动机（CAT C-18）、传动箱（艾利逊S6610M）、3ZB70-670型卧式三缸柱塞泵、计量罐（2m3）、气路系统、润滑系统、电路系统、管汇系统、操作室等组成。
目录第1章绪论第2章斜盘式轴向柱塞泵工作原理与性能参数斜盘式轴向柱塞泵工作原理斜盘式轴向柱塞泵主要性能参数第3章斜盘式轴向柱塞泵运动学及流量品质分析柱塞运动学分析柱塞行程 s柱塞运动速度 v柱塞运动加速度 a滑靴运动分析瞬时流量及脉动品质分析脉动频率脉动率第4章柱塞受力分析与设计柱塞受力分析柱塞底部的液压力 P b柱塞惯性力 P g离心反力 P l斜盘反力 N柱塞与柱塞腔壁之间的接触力P1和 P2摩擦力 p1f 和 P2f柱塞设计柱塞结构型式柱塞结构尺寸设计柱塞摩擦副比压p、比功 pv 验算第5章滑靴受力分析与设计滑靴受力分析分离力 P f压紧力 P y力平衡方程式滑靴设计剩余压紧力法最小功率损失法滑靴结构型式与结构尺寸设计滑靴结构型式结构尺寸设计第6章配油盘受力分析与设计配油盘受力分析压紧力 P y分离力 P f力平横方程式配油盘设计过度区设计配油盘主要尺寸确定验算比压 p、比功 pv第 7章缸体受力分析与设计缸体地稳定性压紧力矩 M y分离力矩 M f力矩平衡方程缸体径向力矩和径向支承径向力和径向力矩缸体径向力支承型式缸体主要结构尺寸的确定′通油孔分布圆半径R f和面积 Fα缸体内、外直径D1、D2的确定结论摘要斜盘式轴向柱塞泵是液压系统中的主要部件，斜盘式轴向柱塞泵是靠柱塞在柱塞腔内的往复运动，改变柱塞腔内容积实现吸油和排油的，是容积式液压泵，对于斜盘式轴向柱塞泵柱塞、滑靴、配油盘缸体是其重要部分，柱塞是其主要受力零件之一，滑靴是高压柱塞泵常采用的形式之一，能适应高压力高转速的需要，配油盘与缸体直接影响泵的效率和寿命，由于配油盘与缸体、滑靴与柱塞这两对高速运动副均采用了一静压支承，省去了大容量止推轴承，具有结构紧凑，零件少，工艺性好，成本低，体积小，重量轻，比径向泵结构简单等优点，由于斜盘式轴向柱塞泵容易实现无级变量，维修方便等优点，因而斜盘式轴向柱塞泵在技术经济指标上占很大优势。
关键词斜盘柱塞泵滑靴缸体AbstractThe inclined dish type and axial pump with a pillar is a main part in liquidpress system ，The inclined dish type and axial pump with a pillar is a back andforth movement by pillar to fill the inside of the pillar cavity ，in order to change the pillar fills the contents of cavity to realize the oil of inhalingwith line up oily ，Is a capacity type liquid to press the pump .Fill to pillarto pump for the inclined dish type stalk the pillar fill, slip the boots and gotogether with the oil dish an is its importance part. The pillar fills is it suffer the one of the dint spare parts primarily. The slippery boots is one of the form that high pressure pillar fill the pump to often adopt. It can adapt to the high demandturning soon in high pressure dint, go together with the oil dish and the efficiency of the direct influence in a pump with life span. Because of goingtogether with the oil dish fills ,pillar and a slippery boots these two rightness of high speeds the sport the vice- all adopting a the static pressure accepts.The province went to the big capacity push the bearings, have the constructiontightly packed, the spare parts is little, the craft is good, the cost is low,the physical volume is small, the weight is light, comparing the path face topump the construction simple etc. Because the inclined dish type stalk fills to pillar the pumpto realizes to have no easily the class changes the deal, maintain convenience and so on.Key words the inclined dish pillar pump slippery boot crock body第 1 章绪论近年来，容积式液压传动的高压化趋势，使柱塞泵尤其轴向柱塞泵的采用日益广泛。
目录目录 ............................................... 错误!未指定书签。
第一章概述 (2)1.1设计对象的概况 (2)1.2设计任务 (2)第二章水泵机组的选择 (3)2。
1设计流量的确定和设计杨程的估算 (3)2。
1.1设计流量Q (3)2.1.2设计扬程H (3)2.2水泵选型 (4)2。
2。
1选择原则 (4)2。
2。
2选泵计算 (4)第三章总体设计与计算 (4)3.1机组基础尺寸的确定 (5)3。
2吸水管路与压水管路设计计算 (5)3.3机组与管道布置 (5)3。
4吸水管路与压水管路中的水头损失 (6)3。
5泵安装高度的确定和泵房高度计算 (8)第四章附属设备的选择 (8)4。
1起重设备 (8)4.2引水设备 (8)4。
3排水设备 (9)4。
4通风设备 (9)4。
5计量设备 (9)第五章泵房尺寸的确定 (9)5。
1泵房建筑高度的确定 (9)5.2泵房平面尺寸的确定 (9)小结 (9)参考文献 (10)第一章概述1。
1设计对象的概况某新建水源工程近期设计水量120000m3/d，要求远期发展到270000m3/d，采用固定式取水泵房（一级泵站），用两条直径为1200mm的钢制自流管从江中取水.自流管全长160m。
水源洪水位标高为30。
50m(1％频率)，枯水位标高为18.60m(97%频率），常水位标高为25.10m.净化厂反应池前配水井的水面标高为47.30m，泵站切换井至净化厂反应池前配水井的输水干管全长为1800m，吸水间动水位标高以17。
5m计，现状地面标高按24。
5m考虑.1.2设计任务1.绘制图纸（1）水泵站平面布置图平面布置图上应绘出泵房的平面，表示其外形尺寸和相互距离。
平面图上绘出各种连接管渠，管道上需注明管径.图中应附设备一览表，说明各设备的名称、数量及主要外形尺寸。
图中应附图例及必要的文字说明。
图中应附比例。
（2)水泵站剖面图剖面图上应绘出各水泵之间的连接管渠。
《泵与泵站课程设计》学生姓名：学号：专业班级：指导教师：日期：目录第一章课程设计目的 (1)第二章课程设计题目描述和要求 (1)2.1 题目描述 (1)2.2 设计要求 (1)2.2.1 设计内容 (1)2.2.2 设计成果 (1)第三章设计说明计算书 (2)3.1 水泵的选择 (2)3.1.1 流量的确定 (2)3.1.2 选泵前扬程的估算 (2)3.1.3 泵的选定 (2)3.2 格栅的选择 (5)3.3 实际水头损失的计算及水泵扬程的核算 (6)3.3.1 管径及流速的确定 (6)3.3.2 吸水管路水头损失计算 (6)3.3.3 压水管水头损失计算 (7)3.4 集水井设计 (7)3.4.1 集水井形式 (7)3.4.2 集水井容积的计算 (8)3.4.3 集水井的排沙 (8)3.5 水泵机组的确定和污水泵站的布置 (8)3.6 泵房高度的确定 (8)3.7 泵房附属设施及尺寸的确定 (9)3.8 采光、采暖和通风 (10)3.9 起吊设备 (10)3.10 泵房值班室、控制室及配电间 (10)3.11 门窗及走廊、楼梯 (10)3.12 设计提升泵站2需要的条件 (11)参考书目 (11)第一章 课程设计目的课程设计的目的在于进一步巩固和加深课程理论知识，并能结合实践，学以致用。
本设计为某工业园区污水处理厂的污水提升泵站设计，能使自己得到一次综合训练，主要是学习到以下内容：（1）给水泵站工程设计的基本方法、步骤，技术资料的查找与应用； （2）基本计算方法和绘图能力的训练；（3）综合运用本课程及其有的理论知识解决工程设计中的实际问题； （4）培养独立的分析问题和解决问题的能力；（5）加深理解和巩固《水泵和水泵站》所讲授的内容。
第二章 课程设计题目描述和要求2.1 题目描述某工业园区污水处理厂一期设计规模为d m /10134⨯，二期设计规模d m /10134⨯，污水提升泵房处地面标高为26米，进水管管底标高为20米，管径为DN800，假设进水管最大充满度为1。
泵课程设计计算说明书一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握泵的基本原理、类型和选用方法。
具体包括：1.知识目标：（1）了解泵的定义、分类和应用领域；（2）掌握泵的工作原理和主要性能参数；（3）学会根据实际需求选用合适的泵。
2.技能目标：（1）能够分析泵的工作过程和性能特点；（2）能够运用泵的相关知识解决实际工程问题；（3）具备初步的泵选型能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的创新意识和团队合作精神；（2）增强学生对泵行业发展的关注和责任感；（3）激发学生对泵技术和应用的兴趣。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个方面：1.泵的基本概念：介绍泵的定义、分类和应用领域，使学生了解泵在工程中的重要性。
2.泵的原理与结构：讲解泵的工作原理，分析不同类型泵的结构特点，帮助学生理解泵的工作过程。
3.泵的性能参数：介绍泵的主要性能参数，如流量、扬程、功率、效率等，让学生掌握评价泵性能的标准。
4.泵的选用与维护：讲解如何根据实际需求选用合适的泵，以及泵的维护保养方法，提高学生解决实际问题的能力。
5.泵的应用案例：分析一些典型的泵应用案例，让学生了解泵在实际工程中的应用和选型过程。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课采用以下教学方法：1.讲授法：讲解泵的基本概念、原理和性能参数，使学生掌握泵的基础知识。
2.案例分析法：分析典型泵应用案例，让学生了解泵的实际选用和应用过程。
3.讨论法：学生进行小组讨论，分享泵的选用经验和心得，培养学生的团队合作精神。
4.实验法：安排课后实验，让学生亲手操作泵，加深对泵原理和结构的理解。
四、教学资源为了支持教学，本节课准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的泵教材，为学生提供系统、全面的知识体系。
2.参考书：提供泵相关领域的参考书籍，丰富学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作精美的PPT，生动展示泵的工作原理和结构特点。
4.实验设备：准备泵实验设备，让学生亲身体验泵的操作和性能。
