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液压泵的知识

液压泵的知识一、泵的定义泵是输送液体或使液体增压的机械。

它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体,使液体能量增加。

二、泵的主要用途泵主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等,也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。

三、泵的发展简史水的提升对于人类生活和生产都十分重要。

古代就已有各种提水器具,例如埃及的链泵(公元前17世纪),中国的桔槔(公元前17世纪)、辘轳(公元前11世纪)和水车(公元1世纪)。

比较著名的还有公元前三世纪,阿基米德发明的螺旋杆,可以平稳连续地将水提至几米高处,其原理仍为现代螺杆泵所利用。

公元前200年左右,古希腊工匠克特西比乌斯发明的灭火泵是一种最原始的活塞泵,已具备典型活塞泵的主要元件,但活塞泵只是在出现了蒸汽机之后才得到迅速发展。

1840~1850年,美国沃辛顿发明泵缸和蒸汽缸对置的,蒸汽直接作用的活塞泵,标志着现代活塞泵的形成。

19世纪是活塞泵发展的高潮时期,当时已用于水压机等多种机械中。

然而随着需水量的剧增,从20世纪20年代起,低速的、流量受到很大限制的活塞泵逐渐被高速的离心泵和回转泵所代替。

但是在高压小流量领域往复泵仍占有主要地位,尤其是隔膜泵、柱塞泵独具优点,应用日益增多。

回转泵的出现与工业上对液体输送的要求日益多样化有关。

早在1588年就有了关于四叶片滑片泵的记载,以后陆续出现了其他各种回转泵,但直到19世纪回转泵仍存在泄漏大、磨损大和效率低等缺点。

20世纪初,人们解决了转子润滑和密封等问题,并采用高速电动机驱动,适合较高压力、中小流量和各种粘性液体的回转泵才得到迅速发展。

回转泵的类型和适宜输送的液体种类之多为其他各类泵所不及。

利用离心力输水的想法最早出现在列奥纳多达芬奇所作的草图中。

1689年,法国物理学家帕潘发明了四叶片叶轮的蜗壳离心泵。

但更接近于现代离心泵的,则是1818年在美国出现的具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的所谓马萨诸塞泵。

1851~1875年,带有导叶的多级离心泵相继被发明,使得发展高扬程离心泵成为可能。

尽管早在1754年,瑞士数学家欧拉就提出了叶轮式水力机械的基本方程式,奠定了离心泵设计的理论基础,但直到19世纪末,高速电动机的发明使离心泵获得理想动力源之后,它的优越性才得以充分发挥。

在英国的雷诺和德国的普夫莱德雷尔等许多学者的理论研究和实践的基础上,离心泵的效率大大提高,它的性能范围和使用领域也日益扩大,已成为现代应用最广、产量最大的泵。

四、泵的分类泵通常按工作原理分容积式泵、动力式泵和其他类型泵,如射流泵、水锤泵、电磁泵、气体升液泵。

泵除按工作原理分类外,还可按其他方法分类和命名。

例如,按驱动方法可分为电动泵和水轮泵等;按结构可分为单级泵和多级泵;按用途可分为锅炉给水泵和计量泵等;按输送液体的性质可分为水泵、油泵和泥浆泵等。

五、泵的工作原理容积式泵是依靠工作元件在泵缸内作往复或回转运动,使工作容积交替地增大和缩小,以实现液体的吸入和排出。

工作元件作往复运动的容积式泵称为往复泵,作回转运动的称为回转泵。

前者的吸入和排出过程在同一泵缸内交替进行,并由吸入阀和排出阀加以控制;后者则是通过齿轮、螺杆、叶形转子或滑片等工作元件的旋转作用,迫使液体从吸入侧转移到排出侧。

容积式泵在一定转速或往复次数下的流量是一定的,几乎不随压力而改变;往复泵的流量和压力有较大脉动,需要采取相应的消减脉动措施;回转泵一般无脉动或只有小的脉动;具有自吸能力,泵启动后即能抽除管路中的空气吸入液体;启动泵时必须将排出管路阀门完全打开;往复泵适用于高压力和小流量;回转泵适用于中小流量和较高压力;往复泵适宜输送清洁的液体或气液混合物。

总的来说,容积泵的效率高于动力式泵。

动力式泵靠快速旋转的叶轮对液体的作用力,将机械能传递给液体,使其动能和压力能增加,然后再通过泵缸,将大部分动能转换为压力能而实现输送。

动力式泵又称叶轮式泵或叶片式泵。

离心泵是最常见的动力式泵。

动力式泵在一定转速下产生的扬程有一限定值,扬程随流量而改变;工作稳定,输送连续,流量和压力无脉动;一般无自吸能力,需要将泵先灌满液体或将管路抽成真空后才能开始工作;适用性能范围广;适宜输送粘度很小的清洁液体,特殊设计的泵可输送泥浆、污水等或水输固体物。

动力式泵主要用于给水、排水、灌溉、流程液体输送、电站蓄能、液压传动和船舶喷射推进等。

其他类型的泵是指以另外的方式传递能量的一类泵。

例如射流泵是依靠高速喷射出的工作流体,将需要输送的流体吸入泵内,并通过两种流体混合进行动量交换来传递能量;水锤泵是利用流动中的水被突然制动时产生的能量,使其中的一部分水压升到一定高度;电磁泵是使通电的液态金属在电磁力作用下,产生流动而实现输送;气体升液泵通过导管将压缩空气或其他压缩气体送至液体的最底层处,使之形成较液体轻的气液混合流体,再借管外液体的压力将混合流体压升上来。

五、泵的主要性能参数泵的性能参数主要有流量和扬程,此外还有轴功率、转速和必需汽蚀裕量。

流量是指单位时间内通过泵出口输出的液体量,一般采用体积流量;扬程是单位重量输送液体从泵入口至出口的能量增量,对于容积式泵,能量增量主要体现在压力能增加上,所以通常以压力增量代替扬程来表示。

泵的效率不是一个独立性能参数,它可以由别的性能参数例如流量、扬程和轴功率按公式计算求得。

反之,已知流量、扬程和效率,也可求出轴功率。

泵的各个性能参数之间存在着一定的相互依赖变化关系,可以通过对泵进行试验,分别测得和算出参数值,并画成曲线来表示,这些曲线称为泵的特性曲线。

每一台泵都有特定的特性曲线,由泵制造厂提供。

通常在工厂给出的特性曲线上还标明推荐使用的性能区段,称为该泵的工作范围。

泵的实际工作点由泵的曲线与泵的装置特性曲线的交点来确定。

选择和使用泵,应使泵的工作点落在工作范围内,以保证运转经济性和安全。

此外,同一台泵输送粘度不同的液体时,其特性曲线也会改变。

通常,泵制造厂所给的特性曲线大多是指输送清洁冷水时的特性曲线。

对于动力式泵,随着液体粘度增大,扬程和效率降低,轴功率增大,所以工业上有时将粘度大的液体加热使粘性变小,以提高输送效率。

液压泵概述一. 液压泵的工作原理及特点液压泵是一种能量转换装置,它将机械能转换为液压能,是液压传动系统中的动力元件,为系统提供压力油液。

1 .液压泵的工作原理容积泵工作过程演示以图示简单的单柱塞液压泵工作过程为例。

2. 液压泵正常工作的基本条件⑴在结构上具有一个或多个密封且可以周期性变化的工作容积;当工作容积增大时,完成吸油过程;当工作容积减小时,完成排油过程。

液压泵的输出流量与此空间的容积变化量和单位时间内的变化次数成正比,与其它因素无关。

⑵具有相应的配油机构,将吸油过程与排油过程分开;⑶油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。

二、液压泵的主要性能参数1.压力(MPa)⑴工作压力⑵额定压力⑶极限压力液压泵在正常工作时,其工作压力应小于或等于泵的额定压力。

2. 排量和流量⑴排量V(mL/r)(m3/r)在不考虑泄漏的情况下,液压泵每转一转所排出的液体体积。

它只与液压泵的工作容积的几何尺寸有关。

⑵理论流量qt(L/min)qt=V·n。

⑶实际流量q(L/min) q=qt-ql 由于泄漏量ql随着压力p的增大而增大,所以实际流量q 随着压力p的增大而减小。

⑷额定流量qn(mL/min)。

它用来评价液压泵的供油能力,是液压泵技术规格指标之一。

3.功率和效率⑴液压泵的功率损失。

液压泵的功率损失包括容积损失和机械损失。

①容积损失和容积效率容积损失主要是液体泄漏造成的功率损失。

液压泵的容积损失用容积效率来表征。

ηv随着压力的增大而降低。

②机械损失和机械效率机械损失是因摩擦而造成的功率损失。

机械损失用机械效率来表征。

液压泵的理论转距Tt,实际输入转距T之比,转距损失为Tl.⑵液压泵的功率输入功率Pi输出功率P在实际的计算中若油箱通大气,液压泵吸油口和压油口之间的压力差△p往往用液压泵出口压力p代入。

⑶总效率η液压泵的实际输出功率与其输入功率的比值理论转矩Tt的计算:综上所述,对于液压泵,其各个参数和压力之间的关系如图。

液压泵的噪声噪声也是液压泵的一项重要性能指标。

液压泵的噪声包括机械噪声和液压噪声。

人们常用声压级来衡量噪声的大小,其中p0是以频率1000HZ时2×10-5N/m2的声压为基准。

液压泵分类及职能符号液压泵按其在单位时间内所能输出的油液的体积是否可调节而分为定量泵和变量泵两类;按结构形式分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。

齿轮泵的特点分析和性能介绍齿轮泵的特点是:体积小,重量轻,结构简单,制造方便,价格低,工作可靠,自吸性能较好,对油液污染不敏感,维护方便等。

其缺点是:流量和压力脉动较大,噪声大,排量不可变等。

内啮合齿轮泵与外啮合齿轮泵相比,主要有体积小,流量脉动小,噪声小等优点,但加工困难,使用受到限制。

这里啮合点处的齿面接触线一直起着分隔高、低压腔的作用,因此在齿轮泵中不需要设置专门的配流机构。

1、外啮合齿轮泵的流量排量:V=πDhB=2πm2zB实际上齿间槽容积比轮齿的体积稍大些,所以通常取 3.33,则有:V=6.66zm2B流量:q=Vnηv=6.66zm2Bnηv以上计算的是外啮合齿轮泵的平均流量。

特点:1)齿轮泵的平均流量与齿数成正比,而与模数的平方成比例。

2)齿轮泵的流量与齿宽成正比,但齿宽的增大受齿轮所受液压径向力增加的限制,一般取齿宽B=(6~10)m,高压时取小值。

3)提高转速可以提高泵的流量,但受泵吸入性能的限制。

齿轮泵的转速一般在1000~1500r/min。

4)另外,在容积式液压泵中,齿轮泵的流量脉动最大。

2、齿轮泵的困油现象及卸荷★困油现象的危害:使闭死容积中的压力急剧升高,使轴承受到很大的附加载荷,同时产生功率损失及液体发热等不良现象;溶解于液体中的空气便析出产生气泡,产生气蚀现象,引起振动和噪声。

★消除困油现象:在齿轮泵的侧板上或浮动轴套上开卸荷槽。

非对称式,必须保证在任何时候都不能使吸油腔与压油腔相互串通;这样的齿轮泵不能反转。

3、齿轮泵的泄漏及补偿措施齿轮泵存在着三个产生泄漏的部位:齿轮端面和端盖间;齿顶和壳体内孔间以及齿轮的啮合处。

其中齿轮端面和端盖间泄漏量最大,占总泄漏量的75~80%。

4、提高外啮合齿轮泵压力的措施端面间隙自动补偿原理:利用特制的通道把齿轮泵内压油腔的压力油引到浮动轴套的外侧,作用在一定形状和大小的面积上,产生液压作用力,使轴套压向齿轮端面,这个力必须大于齿轮端面作用在轴套内侧的作用力,才能保证在各种压力下,轴套始终自动贴紧齿轮端面,减小齿轮泵内通过端面的泄漏,达到提高压力的目的。

5、径向不平衡力★危害:径向不平衡力很大时能使轴弯曲,齿顶与壳体接触,同时加速轴承的磨损,降低轴承的寿命。

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