乳化液泵的设计毕业论文

乳化液泵的设计毕业论文

目录

1 绪论 (1)

1.1选题的意义 (1)

1.2乳化液的用途 (1)

1.3设计的理论基础研究的容及方法 (2)

2总体方案的确定 (3)

2.1泵型的选择及特点 (3)

2.2液力端结构型式选择 (6)

2.3传动端结构型式选择 (7)

3泵的主要结构参数的选择与确定 (9)

3.1泵的主要尺寸参数的确定 (11)

3.2电动机的选择 (12)

4主要零部件的设计 (14)

4.1液力端主要零部件的设计 (14)

4.2传动端主要零部件的设计 (16)

5泵使用说明书 (30)

5.1结构说明 (30)

结论 (34)

致谢 (35)

参考文献 (36)

附录1 (37)

1 绪论

1.1.选题的意义

乳化液泵作为一种通用机械，在国民经济各个领域中都得到了广泛的应用。它是井下综合采煤工作面支护设备的动力源泉，其工作状态好坏与安全生产密切相关，要实现煤矿井下安全作业，提高采煤工作效率，防止出现重大设备安全事故，保障乳化液泵井下安全运行是十分必要的一个环节。乳化液泵是煤矿井下支护作业和安全生产的重要装备与工具，其传动方式简单可靠，量大面广，具有高效低耗、安全可靠、移动灵活轻便、操作简单，无污染的特点，深受广大煤矿工作者的欢迎。这些产品填补了国空白，拥有多项国家专利，其核心技术上具有完全自主知识产权，处国领先水平。乳化液泵在其他行业也有广泛的应用，市场的需求量特别大。

1.2乳化液泵的用途

乳化液泵站是井下综合采煤工作面支护设备的动力源泉，煤矿井下支护作业“外注式单体液压支柱”及“液压支架”的专用小型推移式注液设备，也是支护作业更换维修的不可缺少的工具。乳化液泵具有体积小、重量轻、操作简便、移动灵活、工作平稳可靠和高效、节能、安全的特点，尤其是在空间狭小的坑道口、掘进头、低煤层和回采面等地段，更是一般大型注液泵站无法替代的产品，深受广大煤矿工作者的欢迎。乳化液泵是要实现煤矿井下安全运行的十分必要的一个环节。由于乳化液泵具有流量均匀、压力稳定、运转平稳、强度高、脉冲小、油温低、噪声小、使用维护方便等特点，所以还广泛适用于管道清洗、工件清洗、玻璃清洗、工程掘进等。

1.3设计的理论基础研究的容及方法

乳化液泵在许多行业中都有广泛的应用，通过对流体力学、液压传动、机械制图和流体机械等的学习对设计有了一定的理论基础，在实习过程中到车间的参观和对泵的一些零部件及工作原理的认识使我对乳化液泵的设计有了基本的思路，利用理论课学过的知识进行理论分析热力学分析和对比计算，再通过查阅资料与分析计算相结合进行方案的设计，根据计算校核进行及时的修改和设计修订，实现优化设计，并能很直观的反映出乳化液泵的部结构和工作原理。

2 总体方案的确定

2.1泵型的选择及特点

根据给定的设计参数和压力高等应用特点，选用的泵型为往复泵，往复

泵可以分为机动泵、手动泵、柱塞泵、隔膜泵、计量泵、立式泵、卧式泵、

对置式泵、轴向平行式泵等，这些泵之间有着密切联系[22]。

2.1.1机动泵及其共同特点

表2-1 常见的几种机动柱塞泵的参数围[22]

用途（介质）

化工用泵（化工介质） 液压机（乳化液） 泵型 卧式三联（缸）单作用柱塞泵 卧式三联（缸）单作用

柱塞泵

Q （m 3/h ） 56~5.5 120~7.0

2P (10N/m 2)

320~25 500~50 n (spm) 260~24

800~110 S (103-m) 220~65

280~20 D (103-m) 115~45

160~16 D

S =ϕ 5.2~5.1 6.5~7.0 30ns u m =(m/s) 0.1~4.0 8.1~5.0

D N (kw) 225~5.7 550~40

用独立的旋转原动机（如电动机、柴油机、汽油机等）驱动的泵，称为机动泵。用电动机驱动的泵又叫电动泵。

机动泵通常由液力端、传动端、减速机，原动机及其附属设备（润滑、冷却系统等）所组成。

机动泵的共同特点：

⑴.瞬时流量脉动而平均流量（泵的流量）Q只取决于泵的主要结构参数n（每分钟往复次数）、S (柱塞的行程)、D（柱塞直径）而与泵的排出压力几乎无关，当n、S、D为确定值时，泵的流量是基本恒定的。

⑵.泵的排出压力P是一个独立参数，不是泵的固有特性，它只取决于排出管路的特性而与泵的结构参数和原动机的功率无关。

2.1.2直接作用泵及其特点

液力端柱塞与动力端直接连接的泵，通称为直接作用泵。动力端的工作介质可以是蒸汽，压缩气体（通常是空气）或有压液体（一般是油）。其中最常用的是蒸汽，也叫蒸汽直接作用泵。

2.1.3手动泵及其特点

用人力通过杠杆机构驱动柱塞做往复运动的泵，称为手动泵。

手动泵的特点：

⑴.泵的流量和均匀度均无定植，它取决于人力在单位时间的操作次数和操作均匀程度。

⑵.泵的排出压力取决于排出管路特性和排出端压力。泵的额定排出压力则与泵的结构强度，液力端密封质量及人力大小有关。

手动泵主要用于缺少动力或无须其他动力的场合。例如：简易水压试验，简易农药喷雾、农村简易深井提水，食品工业提升液状物以及简易消防用泵等。

2.1.4柱塞泵及其特点

在液力端往复运动副上，运动件上无密封元件的叫柱塞。相应的泵称为柱塞泵.

柱塞泵的特点：

⑴.柱塞泵的柱塞形状简单，柱塞直径可制得很小，但不宜过大目前所见到的柱塞直径围大多在D=3 ～150（103 m）,个别的达0.2m。直径过小，会遇到加工工艺上的困难，直径过大，特别是卧式泵，因柱塞自重过大造成对密封的偏磨，影响密封的使用寿命。

⑵.由于结构的原因，柱塞泵大多制成单作用的，几乎不制成双作用泵。

⑶.因柱塞密封（填料箱）在结构上易于变形，在材料选择上也比较灵活，故柱塞泵适用的排出压力围较广泛，且宜制成高压泵。

2.1.5 隔膜泵及其特点

泵的液力端借助于隔膜（膜片、波纹管等）来组成工作腔，以隔膜周期弹性变形来代替柱塞的往复运动的泵，称为隔膜泵。

隔膜泵的特点：

⑴.在泵的液力端以隔膜的静密封代替了柱塞的动密封，因此可作到输送介质绝对不外漏。因此，隔膜泵适于输送易燃、易爆、剧毒、恶臭以及具有放射性等对人体有害的介质，也用于输送纯度高、价格昂贵的物料。对于强腐蚀、易挥发、易结晶以及磨砺性很强的悬浮液，有时也采用隔膜泵，以改善柱塞密封的工作条件，延长其使用寿命。

⑵.为了保证隔膜的强度和使用寿命，隔膜的弹性变形挠度通常很小，故对隔膜泵来讲，隔膜工作腔的行程容积不可能很大，否则其径向尺寸就会很大。另外，隔膜泵的每分钟的往复次数也较低。

2.1.6卧式泵及其共同特点

液缸或柱塞中心线为水平布置的泵，均称为卧式泵。

往复泵多为卧式泵，其共同特点如下：

⑴.便于操作者观察泵的运转情况，拆、装、使用、维修较为方便。

⑵.机组在高度方向尺寸时，不需要很高的厂房；但在长、宽方向尺寸较大时,占地面积则较大。

⑶.因为柱塞做水平往复运动，密封件在工作时须承受柱塞自重，容易产生偏磨，尤其当柱塞较重、悬臂很长时，这种现象更为明显。