往复泵演示稿2

发生汽蚀时，一般可采取降低转速、流量或工作 液体温度等措施来消除。
√ ×
√
√ ×
盘阀和环阀适用于常温情水、低粘度油或其它粘度不大的介质， 易于加工、耐磨，应用广泛。其中，环阀的间隙过流周长较大，较 适合于大流量的场合，但刚性较差，不宜在高压下使用。 锥阀钢性好，而且阀隙阻力小，适用于输送粘度较大的液体及 压力较高的场合。 球阀在工作中自身能够旋转，磨损均匀，而且密封面很窄，敌 对固态杂质不太敏感，密封性能较好；同时流道圆滑，阻力较小， 适合于输送粘度较高的液体；但其尺寸不宜过大，多用于流量不大、 泵的转速较低（通常n＜100 r／min）的场合。
由于： λ=r/L ≤ 0.25
故
q = A rωsinβ
当β=90°时，sinβ = 1 这时 qMax = A rω； 当β=0°时，sinωt = 0 这时 qMin = 0 可见活塞的运动速度是按正弦规律变化的，运动速度的 不均匀，导致流量的不均匀(受惯性力影响较大)。图
往复泵流量不均匀度（用脉动率 σQ 衡量）
汽蚀 这一术语指的是泵内产生的这样一种条件， 即由于局部压降的结果，生成了充满水蒸汽的汽 泡；当汽泡流经泵而进入更高的压力区时，这些 汽泡重新凝结，产生高度真空区，四周液体向真 空区冲击而产生的破坏。 破坏性：使液体流量下降，甚至中断；产生噪音 和振动；产生点蚀和腐蚀（汽泡中含氧的空气与 金属材料起化学反应）——零件表面麻点破损。
图
3.空气室的安装和管理
① 设计 空气室要有足够的容积； ② 安装 应尽量靠近吸排阀，使液体先流入空气室， 再从空气室流入排出管或泵的吸口；图1 图2 ③ 管理 运行前应充有适当的空气量、运行中排出空 气室的空气可能逐渐减少，应通过补气阀补充、吸入 空气室的空气可能逐渐增多，应通过放气阀放出
二、往 复 泵 的 泵 阀
往复泵吸入压力影响因素分析：
⑴吸入液面压力的影响 ⑵吸高的影响[zs＜0称为流注吸高] ⑶吸入管流速和管路阻力的影响 ⑷被输送液体温度的影响 ⑸被输送液体密度的影响 ⑹惯性水头的影响
注：1.往复泵最低吸入压力在吸入之初的活塞面处
2.往复泵发生“气穴现象”会引起严重的液击 [说明]、 和“气蚀” [说明]
∵dβ/dt =ω—曲柄回转角速度 λ=r/L ≤ 0.25 v =dx/dt = d / dt [r (1－cosβ)] = rωsinβ……
由于： λ=r/L ≤ 0.25
故
q = A rωsinβ
液击： 液击在液压传动系统中称为液力冲击， 即液体在压力管中作不稳定流动时所产生的一 种特殊而复杂的物理现象。 其定义为：在压力管道中，由于液体流速的急 剧变化（如管道上阀门急剧关闭或开启，或管 道上工作的泵突然停止等），所引起的液体压 力的急剧变化（升高或降低），称为水击（或 液击、水锤）。 破坏性： 使管道发生破裂；在液压传动系统中， 还会破坏液压元件，使元件发生误动作，致使 损坏机器。
二、泵的正常排出条件
1.泵必须能产生足够大的排出压力
pd=pdr－(zd+∑hd)ρg
2.排出压力不得超过额定排出压力*注意不能堵塞，设安全阀。
基本原则是： 1.为保证正常排出工作，泵的转速不能太高，管道不能太长（因为 惯性水头在刚开始排出时对压力影响最大），以避免排出压力波动。 也可采用多作用泵和设置排出空气室的办法。 2.排出压力pd取决于系统装置的负载，为保证正常排出工作，pd≯ 泵的许可工作压力，必须防止管道、滤器堵塞，确认管道上的阀门 在全开位置。
②启闭迅速、 及时； ③关闭时撞击要轻，工作平稳无声；
限制hmax，提早到达hmax（或减少hmax）就可限制 阀的上升速度，也就保证了阀的无声工作。 根据往复泵的转速可估算吸排阀的最大升程。 ④泵阀的阻力要小[要求阀的质量和阀的比载荷都不宜过大]
hmax — 阀的最大升程，mm;
吸排阀工作无声的条件 hmax· n ≤ 600 ～ 650
二、往复泵的流量
往复泵的理论流量 Qt
Qt = 60 K Ae S n
m3/h
K— 泵的作用数：单作用取1；双作用取2
Ae— 活塞平均有效工作面积
Ae= π /4（D2 – ½ d2）
1.往复泵实际流量Q比理论流量 Qt 低的原因： 主要有三个方面因素；溶气、汽化、空气漏入；阀运动迟 滞；漏泄
Qt = Q + Q损 ; 容积损失（容积效率） ηv=Q/Qt
n — 泵的转速，r/min.
讨论：
提高泵的转速：流量提高，但使阀的升程加大，关闭 滞后和落座敲击加重，会使阀撞击升程限制器，造成 损坏。因此，除惯性水头外，泵阀是限制往复泵转速 提高的另一个主要原因。 减轻泵阀比载荷Hv：虽然可减小阀的阻力，但会使hmax 加大，并使关闭滞后和敲击加剧。 Hv一般取2～3m，最大4～6m。低压泵Hv可选得小 些，以免机械效率过低；高速泵则应选大一些，以减 小hmax ，使阀关闭及时、减轻撞击；此外，吸入阀的 hmax值常比排出阀小，以利于提高泵的允许吸上真空度。
σQ =(qMax－qMin)/ q m 各种往复泵σ Q 的理论值 见表1-1 或图
三作用泵的均匀性最好， 单作用泵的均匀性最差
三、往复泵的特点
1. 有较强自吸能力 泵依靠自身进行抽出泵内及吸入管 路中的空气，低于泵中心的自由液面下吸上液体的能力。 容积式泵和喷射泵都有自吸能力，离心泵一般几乎没有 自吸能力。自吸能力的大小与泵的工作原理及其技术状 态（工作腔室的密封状态有关。为避免干摩擦，缩短启 动时间，可安装吸入底阀）。 2. 理论流量与工作压力无关，仅取决于几何尺寸，作用 次数 往复泵的流量调节，不能采用改变排出阀开度的 办法。
3.泵阀的阻力和运动规律 （1）泵阀的阻力 阀的阻力p2 - p1 /ρg （液体流经阀的水头损失）图示 p2 - p1 /ρg ∝ Hv
阀的比载荷 Hv= （Gvs+Rs） / ρg A v
Gvs-阀和弹簧在液体中的重力；Rs -阀的弹簧力；A v-阀盘的面积
结论：阀的阻力主要取决于阀的比载荷 ，比载荷越 大，阀的最大升程 h 就越小 （2）泵阀的运动规律 图示
四处理 （过热、异响、漏泄或工作失常） （3）停机： 切断电源，关闭吸排阀
2.维护保养：
活塞胀圈的选配与安装；圆度和圆柱度的检查测量； 泵阀的检查研磨；填料的安装。（具体要求见P18）
三、电动往复泵主要故障分析
1、泵起动后不能供液
查吸入工作条件——排出工作条件
2、泵发生异响 查运动部件或考虑是否发生“液击”
§1-4 电动往复泵的实例和管理 一、电动往复泵的典型结构
以国产CDW25-0.35型 [双缸四作用电动泵]为例
25-额定流量；0.35-额定排出压力（Mpa） 图示
结构特点： 防滴式交流电动机； 两个曲拐互成90 0； 活塞杆的出轴处用软填料密封； 泵阀的阀箱为三层结构（上层通排出管路，中层通泵缸， 下层通吸入管路）； 随机装有润滑油泵（齿轮泵，润滑油用国产40号）； 安全阀的启阀压力设定为额定排出压力的1.1～1.15倍。为 了安全起见，安全阀的排放压力不得大于额定排出压力加 0.25 MPa。
往 复 泵 的 水 压 试 验： ⑴需要做水压试验的零件：泵缸、泵盖、安全阀阀体、 阀箱。 ⑵试验压力要求：安全阀排放压力的1.5倍。 ⑶试验时间要求：不少于5min,且不应有漏泄。
二、电动往复泵的管理要点 1.基本操作：检查、起动、运行、停车
（1）启动：
（2）运行管理 仪表读数(压力、温度)正常 一看 滑油位——足够 密封——无漏泄 二听 噪音 异响 电机 三摸 轴承 摩擦件
③其它条件大，则阀的关闭滞后角θ2也就越大。 也即泵阀关闭的滞后现象也就越加严重。
4.对吸排阀性能的要求
对泵阀的要求除了要有足够的强度和刚度，并希 望结构简单、工艺性好和检修方便以外 ①关闭严密；[阀与阀座的接触面必须进行密封试验，即将二
者倒置后注入煤油，5分钟内应无渗漏。]
一般ηv=0.80~ 0.98（清水）或ηv=0.60~ 0.80（热水、石油等）
Q＜ Qt ;
2. 往复泵的瞬时流量q
活塞运动速度]
q = A v m3/s
[v —
3.往复泵流量不均匀度 见图 活塞的运动速度 ∵dβ/dt =ω—曲柄回转角速度 λ=r/L ≤ 0.25 v =dx/dt = d/ dt[r(1－cosβ)] = rωsinβ……
§1-2 泵的正常工作条件 一、泵的正常吸入条件
1. 必须建立足够低的吸入压力； ps = psr－(zs+vs2 /2 g +∑hs)ρg 2.泵吸口处的真空度不得大于允许吸上真空度，泵内最 低吸入压力必须大于所输送液体在其温度下所对应的饱 和压力pv （以吸入过程不发生汽蚀为条件） p s ＞ pv
3.可产生很高的压力 往复泵的额定排出压力与几何尺 寸和转速无关，仅取决于排出管路的强度与负载。理 论上排出压力可以无限高，其条件是： a）足够大的功率，足够高的结构、管路强度; b) 足够好的密封性能。 往复泵出口处须设安全阀。 4.供液不均匀 流量的波动会使惯性水头损失加剧。 5.转速不能太快 转速越高，管路损失越大。转速过高 ，泵阀迟滞造成的容积损失会相对增加，而泵阀的撞 击所引起的噪音和磨损也将加剧。一般在 200~300r/min 6.不宜输送含颗粒的液体 7.结构较复杂，易损件（涨圈、泵阀、填料等）多
泵阀的最大升程hmax理论上出现在活塞行程的中点（即活塞 瞬时速度最大时），但实际上却要滞后一些。由于泵阀运动的滞 后，在活塞抵达行程的终点时，泵阀并未来得及完全关闭，而要 在曲柄再转过几角后才能关闭，即称为泵阀的关闭滞后角，（其 实际值比理论值要大些）。
在泵缸尺寸既定的情况下： ①曲轴转速越高，阀隙的流量就越大，阀最大升程hmax 也就越大 ②间隙的周长或阀的比载荷越大，则hmax就越小
泵阀：往复泵中沟通或隔绝泵缸和吸排管路的自动阀。