往复泵实例
齿轮、往复泵演示稿
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
5. 往复泵的类型 液力端型方式—曲柄式、凸轮式、隔膜式； 图 活塞式、柱塞式； 驱动或传动方式—电动、蒸汽直动、柴油动力； 缸数—单双缸或多缸； 作用数—单双多作用或多作用； 液缸布置方式—立式、卧式。 图
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
§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） ps ＞ pv
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。
往复泵
机械分析应用基础------案例集案例五一个古老的平面连杆机构衍生出一代又一代流体机械产品顺德职业技术学院机电工程系机械分析应用基础教学组一个古老的平面连杆机构衍生出一代又一代流体机械产品（一）从平面连杆机构到液体介质输送泵图（1a）所示是一个古老的铰链四杆机构，除其四个运动副皆为低副外，还有一个特点，就是原动件1的运动经过一个不直接与机架相连的中间构件2才能传到从动件3；这个中间构件称为连杆。
又因各构件之间的相对运动为平面运动，故称为平面连杆机构。
就是这种貌似简单的机构，人们通过改变构件的形状和相对尺寸，或通过改变运动副的尺寸，或通过选用不同的构件为机架等不同的方法，如图（1b）（1c）（1d）,而神奇地创造出一代又一代流体机械产品。
较早出现输送液体介质的往复式柱塞泵（图2 a））和摆动式柱塞泵（图3 a））是通过改变从动机构的形状和相对尺寸而成的。
其机构原理是曲柄滑块（见图2(b)）和曲柄摇块机构（见图2 (b)）而这两种机构也是由平面连杆机构演化而来的。
a) b)c) d)图1 平面连杆机构的演化a)b)图2 往复式柱塞泵及其机构图a)b)图3 摆动式柱塞泵及其机构图（二）从输送液体介质到输送气体介质的往复活塞式压缩机1．由立式单缸到双缸压缩机稍晚出现的是以输送气体介质为对象的单缸立式往复活塞式压缩机，它的机构简图为图4a 所示，即将曲柄滑块机构竖立，滑块变换成活塞沿气缸壁往复移动。
虽然曲拐旋转惯性力F可r在曲轴拐的反方向上加设平衡实现完全平衡，但其活塞的往复惯性力无法平衡且造成振动，动力平衡性差，从而也限制了曲轴转速的提高。
因此演变出双曲柄夹角为180°的双缸压缩机，这是两个平面连杆机构的组合形成并列形式（图5e）。
a)机构图b)立式单缸往复活塞开启式空压机c)冰箱全封闭式单缸往复活塞机图4 单缸往复式活塞式压缩机及其机构a) 立式双缸开启示压缩机b) 立式双缸半封闭压缩机外形图 c) 半封闭立式双缸剖面图d) 全封闭卧式双缸压缩机 e) 双并立平面连杆机构 图5 双曲拐双缸压缩机及其机构图5 a ）、b)、c)、d)所展示的是家电产品中广泛使用的开启式、半封闭式和全封闭卧式双缸往复活塞式压缩机。
往复泵
•
图1—4 （c) 吸入空气室
•
•
图1-5 往复泵泵阀的结构类型
1-3-2 往复泵的泵阀 （1）泵阀的类型
• • •
泵阀包括吸入阀和排出阀 靠作用在阀上下压差自动启闭 形式有盘阀、环阀、锥阀、球阀(ball valve)等
第一章
往复泵
第一节 往复泵的工作原理
1-1-1 往复泵的工作原理 容积式泵根据其对液体作功的主要运动部件是做往复运动 的活塞或柱塞可分为活塞泵或柱塞泵。 往复泵在活塞（或柱塞）每一往复行程吸排液体的次数， 称为往复泵的作用数
图1—1 活塞泵的工作原理图
活塞泵的工作演示图
1-1-2 往复泵的流量 往复泵的理论流量即活塞的有效工作面在单位时间内所扫 过的容积： Q=60KAeS n m3／h (1—1) 式中：K — 泵的作用数； S — 活塞行程，m; n —泵的转速，r／min； Ae —活塞平均有效工作面积，m3。
对油泵来说，油温越低，油的粘度越高，流动阻力就越大。 对水泵来说，管中是紊流，管壁粗糙度大会使阻力增大；但水 温变化对管路阻力的影响则甚微。
4.
被输送液体温度的影响
vs2 ps = psr − ( z s + + Σhs ) ρg 2g
液体温度是否影响吸入压力主要视其对液体密度和管路阻力的 影响而定。 输油时，油温降低会使吸入管路阻力增大，同时油的密度也增 大，因而将使ps降低。 输水时, 水温变化对管路阻力和密度的影响甚微，对ps的影响很 小。然而水温越高，其Pv越大，泵的Hs越小，这就易使正常吸 入条件(2)得不到满足 对吸入温度可能变化的泵，如锅炉给水泵，使用中就须注意， 当水温升高导致吸入失常时应采取措施，例如降低泵的转速， 或降低吸入液体温度等。
往复泵
第二章往复泵第一节往复泵的工作原理和特点第二节泵的正常吸入和排出工作条件第三节往复泵的空气室和泵阀第四节往复泵的实例第一节往复泵的工作原理和特点按结构柱塞式活塞式单作用泵一、往复泵的分类定义：往复泵是一种容积式泵，它是靠活塞或柱塞的往复运动，使工作容积发生变化而实现吸排液体的泵。
多作用泵双作用泵差动作用泵径向柱塞泵轴向柱塞泵二、往复泵的工作原理1.单作用往复泵活塞往复一次，吸排液体一次；仅活塞的一端腔室工作，吸排阀各一个。
二、往复泵的流量1.理论流量：活塞的有效工作面在单位时间内所扫过的容积。
60t Q KA Snm 3／hK ——泵的作用数；S ——活塞行程，m ；n ——泵的转速，r ／min ；A ——活塞平均有效工作面积，m 2。
（1）瞬时流量：任一时刻泵的理论流量。
sm Av q /3=工作面积为的活塞以速度为排送液体。
v ()2m A 电动往复泵是通过曲柄连杆机构将电动机的回转运动转换为活塞的往复运动，活塞速度是周期性地变化的，故其瞬时流量也将周期性地变化。
βωsin r v =2.往复泵的流量不均匀度（2）流量不均匀度：瞬时最大流量qmax 与平均流量qm 之比值称为流量不均匀度，用δ表示。
mq q /m ax =δ（3）改善流量不均的措施： 采用多作用泵； 泵的出口加装空气室二、往复泵的特点1、有较强的自吸能力。
2、额定排出压力主要取决于原动机的功率、泵本身的强度和密封的性能，而与泵流量大小无关 3、理论流量与工作压力无关，只取决于转速、泵缸尺寸和作用数4、流量不均匀，存在惯性影响。
5、转速不宜太快。
第二节泵的正常吸入和排出工作条件一、泵的正常吸入条件(1)泵必须能造成足够低的吸人压力，其值由吸人条件所决定。
ppsrdr-h d∑ZsZdZ∆vdvspdpspdrpsrHZggh v Z p ps s s sr sρ⎪⎪⎭⎫⎝⎛++-=∑22(2)泵吸口处的真空度不得大于泵的允许吸上真空度，()[]p p H p p Hp p vsssassag '/≤-≤-ρ>H s 吸入真空度标定值[H ] 允许吸上真空高度一、泵的正常吸入条件二、泵的正常排出条件ppsrdr-h d∑h ∑Z sZ dZ∆v dv spdpspdrpsrHZ(1)泵必须能产生足够大的排出压力，其值由排出条件所决定。
HWZ-4型往复活塞式无油真空泵工作过程的模拟
本设计采用双阀系统，其结构如图２所示。
在较高的吸气压力下吸气阀片５靠压力差打开，随着抽气过程的进行，缸内气体压力降低，靠压差很难打开吸气阀片，这时通过气缸中活塞末端常开的窄小气道３进气。
当气缸内压力低到打不开排气阀时，活塞２顶端设置有橡胶阀杆７，将排气阀片６强行顶开，采用吸排气的双阀系统，真空泵的真空度得到提高。
本泵采用偏心凸轮机构来实现主轴的旋转运动转化为活塞的直线运动，从而避免了曲轴的加工，曲柄轴的加工难度及成本很高。
从这角度来看本泵更经济些，便于安装调试。
相对列活塞相向运动的对动式结构，其动力平衡性能很好，并因为相对列的作用力能全部或部分的互相抵消，使主轴仅受相对列力矩转化的力，故轴承受力情况改善。
品霉盖５警舞蒙霎：Ｉ干Ｒｊ｝；篓驴芎叁娶鲁ｌ泵体２活塞３窄小气道４泵盖阀片连杆小头６活塞销７密封阀ｍｍ‘∞｜。
乍１、Ｌ坦４录盂８泵体９活塞ｌＯ连杆大头１１轴座５吸气阀片６排气阀片７橡胶阀杆！；螺堡一１３她。
！曼平键．１．５．鎏孳匀轴承图２Ｈｗｚ一４型往复式无油１６排气气ｊ７气镇勉点：ｊｌ墓声封一ｉ～…ＨＷＺ－４玉蚕真；空翥泵图１结构示意图“２“““４“设计中采用两道组合活塞环的结构，减少了吸排气过程中活塞两侧气体的一２７．HWZ-4型往复活塞式无油真空泵工作过程的模拟作者：徐成海， 楚志高， 张世伟， 王鑫作者单位：东北大学机械工程与自动化学院(沈阳)1.张洪信.张铁柱.赵红.霍炜.张翼.ZHANG Hong-xin.ZHANG Tie-zhu.ZHAO Hong.HUO Wei.ZHANG Yi单缸轴向内燃泵工作过程与性能模拟研究[期刊论文]-流体机械2007,35(3)2.徐成海.刘春姐.张世伟.关奎之无油机械真空泵及其应用[期刊论文]-真空电子技术2002(4)3.徐曦.姜元.高瑞祥.朱衡石.XU Xi.JIANG Yuan.GAO Rui-xiang.ZHU Heng-shi爪式无油增压传输真空泵的设计[期刊论文]-真空2005,42(5)4.杨聚海.Yang Juhai KRS 6型无油旋片真空泵的设计[期刊论文]-石化技术2006,13(1)5.吴立志真空泵的气阀设计[期刊论文]-真空2000(4)6.董辉.徐成海.张世伟.李成贺.王春全无油往复活塞具空输送泵的试制[会议论文]-20007.贾善坡.闫相祯.姜士湖.邓卫东杆式泵泵筒内流体流动规律的数值模拟[期刊论文]-石油机械2003,31(8)8.吴河生.范朝光.WU He-sheng.FAN Chao-guang水环式真空泵性能改造在供热机组中的应用[期刊论文]-能源研究与利用2010(5)9.钟功祥.张天津.吕治忠.阳玲.罗然.ZHONG Gong-xiang.ZHANG Tian-jin.LV Zhi-zhong.YANG Ling.LUO Ran钻井泵活塞动态分析[期刊论文]-石油矿场机械2009,38(11)10.章舟.李锋消失模铸造中真空泵应用的选择[会议论文]-2008本文链接：/Conference_5617754.aspx。
FJ0202往复泵实例管理
(2)电机过载 •排压高而安全阀未开 •运动件摩擦大 •缸内有异物
感谢聆听
不常用
吸入空气室：降低吸压波动， 防止气穴。气体增加，但不用 补气和放气。
船舶辅机
Marine Auxiliary Machinery
第二章 往复泵
[ 16 ]
注气阀 吸入短管
船舶辅机
Marine Auxiliary Machinery
第二章 往复泵
[ 17 ]
二 检修
1 泵缸和缸套
每年测量，圆度、锥度。锉缸、换新。
第二章 往复泵
[ 13 ]
8 空气室(Pulsation damper)
船舶辅机
Marine Auxiliary Machinery
第二章 往复泵
[ 14 ]
流量不均匀。 流 量 均 匀
船舶辅机
Marine Auxiliary Machinery
第二章 往复泵
[ 15 ]
常用
排出空气室：降低流量和排压 波动率。气体减少，应补气。
[ 3]
一 结构
Reciprocating pump on MV YUKUN
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一 结构
第二章 往复泵 [ 4]Байду номын сангаас
2DSL型电动往复泵 1电动机 2齿轮减速器 3曲柄连杆机构 4水泵 5滑油泵 6联轴器 7连杆8十字头9活塞 10水缸11,14吸水阀 12,15排水阀13螺栓 16滑油箱 17-20油管
2 活塞和活塞环
吊缸。活塞环开口、轴向、径向间隙。 胶木环安装前用热水浸泡膨胀。
3 泵阀
研磨、光车+研磨。 升程：12-15mm。 弹簧：相同。长度5%换新。 密封性：煤油试验，5min不漏。
三柱塞式往复泵
(二) 均质机的基本原理
均质机是基于对物料的挤压、剪切、涡 流、泄压、空穴作用，从而达到颗粒减小、 分散均匀的目的。
(三) 常见故障
机械故障和工艺故障 工艺故障：
1、流量不足，达不到工艺要求。 2、压力表指针跳动严重。 3、密封圈损坏。
三、高剪切均质机
(一)结构与特点 1、结构 2、特点 工作时，转子叶片高速回转，
对于高粘度物料，胶体磨更加适宜。经加 工后，组织状态均匀且有光泽。如生产可 可饮料。
单作用往复泵
双缸单作用泵，即具 有大小相等的两个活 塞，由相差180度的 曲柄带动的往复泵， 可连续输运液体，仍 然不均匀。
三缸时其曲柄互成 120度，既可连续输 液体，流量又较均匀。
4、流量调节
往复泵的流量与排出压 力无直接关系，只与活 塞的面积，行程和往复 次数有关，因此，在任 何排出压力下其流量基 本上是不变的。
vdxdtrsinddt因ddt常数所以vavarsin由此可知泵的流量变化是随转角的正弦规律变化双缸单作用泵即具有大小相等的两个活塞由相差180度的曲柄带动的往复泵可连续输运液体仍然不均匀
第五节 均质机
一、三柱塞式往复泵
(一)、往复泵的工作原理 1、往复泵由两个基本部分组成：输送液体
的泵体部分和将原动机的能量传给活塞的 传动机构。工作过程可分为吸入和排出两 个过程。
泵阀应具备以下一些基本要求：工作平衡， 开启及时，关闭速度和关阀滞后角均不应大 于允许值，以减小关半冲击和回流损失；密 封可靠，以避免或尽量能减少泄漏损失；水 力损失小，否则会影响泵的效率和其他水力 特性。；具有足够的强度、刚度，以确保在 一定的工作压力上可靠工作，具有较长的使 用寿命；结构简单，装拆、维修方便，互换 性好。
往复泵实例管理
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第二章 往复泵
[ 11 ]
快 (4)关闭迅速及时。
关闭滞后 撞击 惯性力大 自吸能力 容积效率 泵阀是限制往 复泵转速提高 的主要原因。
转速高
弹簧 张力弱
优：阻力小（h，hs） 缺：升程大（V，撞击重， 关闭滞后。）
船舶辅机
5 活塞和活塞环(Piston, piston ring)
活塞：铜、铸铁。 活塞环：金属和非金属(胶木、塑料)。
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第二章 往复泵
[6]
6 阀箱(Valve chest)
阀箱三层
上层通排出管
中层通泵缸 下层通吸入管
船舶辅机
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Marine Auxiliary Machinery
第二章 往复泵
[ 12 ]
8 空气室(Pulsation damper)
空气室
船舶辅机
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第二章 往复泵
[ 13 ]
8 空气室(Pulsation damper)
船舶辅机
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第二章 往复泵 2DSL型电动往复泵 1电动机 2齿轮减速器 3曲柄连杆机构 4水泵 5滑油泵 6联轴器 7连杆8十字头9活塞 10水缸11,14吸水阀 12,15排水阀13螺栓 16滑油箱 17-20油管 21安全阀 22油盘 23锁紧螺母 24堵头 25定位弹簧圈26十字 头销
[ 21 ]
第二章往复泵分析ppt课件
第二章 往复泵
知识目标
1．掌握往复泵的基本结构和工作原理。 2．了解泵阀、空气室的结构和工作原理。 3．掌握柱塞泵的基本结构和工作原理。 4．了解柱塞泵的变量方式、原理及控制方法。 5．熟悉往复泵和柱塞泵典型实例。
图2-2 往复泵工作原理图
1-吸入滤器；2-吸入管；3-吸入阀； 4-泵缸；5-活塞；6-活塞杆；7-阀箱；
8-排出阀；9-排出管
7
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
第一节 概述
活塞式往复泵工作演示
能力目标
1．能进行往复泵拆装、检查及维护。 2．能进行柱塞泵拆装、检查及维护。 3．能对泵的常见故障进行分析、诊断和排除。
1
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
第一节 概述
一、分类
往复泵是一种容积式泵，它是靠活塞或柱塞的往复运动， 使工作容积发生变化而实现吸排液体的泵。
第一节 概述
4
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
第一节 概述
柱塞式往复泵
柱塞式往复泵（简称柱塞泵）是液压系统的一个重要装 置，柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节 方便等优点，被广泛应用于高压和流量需要调节的场合。
流量不均匀，存在惯性影响。
转速不宜太快。
2-3 往复泵
第三节
其他化工用泵
2.3.1 往复泵 1. 结构和工作原理 主要部件：泵缸；活塞；活塞杆；吸入阀；排出阀 工作原理：动画演示 说明： ①活塞往复运动，直接以静压能形式向液体供能 ②单动泵，供液不连续；双动泵，连续 ③为耐高压，活塞和连杆用柱塞代替
西北大学化工原理课件
西北大学化工原理课件
2.往复泵的主要性能
1. 理论平均流量 单动 qV ,theo Ap S nr 双动 qV ,theo (2 Ap Apr ) S nr 2. 实际平均流量 qv=容积效率理论平均流量 qv ~与压头无关 3. 扬程
qv V qv理
4 功率及效率
图2-17 往复泵H-Q特性曲线
西北大学化工原理课件
5. 往复泵的压头 挤压供液，H任意高，与qv无关。 H 取决于材料强度，密封，电机负载等因素，最终 取决于管路特性。 6. 特性曲线 qv仅~泵，与管路(和H）无关 H仅~管路，与泵(和qv)无关 ———正位移特性 高阻高压！ 因此往复泵开泵前必须全开出口阀！
西北大学化工原理课件
适于高压头、小流量的操作要求。可用来输送 粘稠液体及膏状物，不宜输送固体悬浮液。
西北大学化工原理课件
2. 螺杆泵
外观结构
动画演示
西北大学化工原理课件
1) 工作原理 旋转泵的一种 单螺杆 螺纹在旋转时有推进作用 双螺杆 三螺杆 动画
动画演示
西北大学化工原理课件
2) 流量调节
转速或旁路调节 3) 应用场合 高压头、小流量。用于输送高粘液体以至膏状 物，可输送固体悬浮液。
西北大学化工原理课件
2.3.3 漩涡泵
1) 工作原理 由引水道与叶轮(开 凹槽的圆盘)组成。 叶轮旋转时对凹槽内液体做功，在引水道和凹槽 间往反多次做功。属于一种特殊类型离心泵。
第5章 往复泵
第五章往复泵5.1 往复泵的工作原理及分类5.1.1 在国民经济中的应用及发展趋势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。
它适于输送流量较小，压力较高的各种介质。
如低粘度、高粘度、腐蚀性、易燃、易爆、剧毒等各种液体。
特别是当流量小于100m3/h、排出压力大于100kgf/cm2时，更加显示出它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。
如钻井泥浆泵的驱动功率达1250kW，最大排出压力为380kgf/cm2，流量达50～601/S。
又如年产三十万吨合成氨设备中的高压甲铵泵是尿的工作压力达200kgf/cm2所输送的甲铵液对金属材料有很强的腐蚀作用，甲铵液在低温时容易析出结晶，从而引起管路堵塞，因而必须在高温下工作，甲铵泵大都采用柱塞泵。
通常往复泵的应用范围如图5-1所示。
图5-1 往复泵的应用范围理论上，往复泵的流量和排出压力无关，因此，使用往复式计量泵可以精确地、可调节地输送各种介质。
在石油化学工业中，计量泵可以代替物料配比仪表，实现连续操作、自动控制等，这对于提高产品质量、降低成本、实现自动化运行创造了条件。
在输送各种不同的介质时，采用隔膜式往复泵和隔膜式计量泵为输送特殊介质开辟了道路。
随着石油化学工业、机械制造工业、造纸、食品、医药、化学分析等发219展，对往复泵（包括计量泵、隔膜泵等）的需求日益增加，同时，行产的发展对往复泵提出更高的要求。
1)一方面要求往复泵向小流量、微流量和高压、超高压领域发展，另一方面也向高压大流量、大功率方向发展。
2)要求往复泵的体积小、重量轻、寿命长，这主要是要求提高往复泵的转速以及解决提高转速后出现的各种问题。
3)要求往复泵更好在适应各种介质的性质和状况。
4)发展新产品。
5.1.2 往复泵的工作原理及特点5.1.2.1 复泵的工作原理如图5-2所示，往复泵通常由两部分组成。
一部分是直接输送液体，把机械能转换为液体压力能的液力端，另一部分是将原动机的能量传给液力端的传动端。
往复泵常见故障及实例
实例分析无锡东泰精细化工有限公司使用的电动往复泵品种较多，经常遇到的问题是流量不足、密封泄漏，因此对照故障现象对应的处理方法都能解决。
2003年东泰公司新上年产2万t/年天然脂肪醇项目，采用DCS控制系统，项目2003年6月投产。
其中往复泵选用了合肥通用机械研究所生产的3TC-4.5/9型、3TC-4.5/27型，该泵为吸收美国同类产品技术国产化的产品，具有流量大，占地面积小的特点。
项目投产后的初期，这几台往复泵运行平稳，但逐渐出现流量不足的现象，进料量减少严重影响生产正常进行。
为此对其中1台泵进行检修，对照流量不足现象的原因进行拆检，发现吸入管道阀门全开、阀芯未脱落，过滤器未堵塞，阀接触面略有损坏（阀芯与阀座环向接触稍有间断，组装后用煤油试5分钟略有渗漏）、阀面上无杂物，填料磨损。
经初步认定阀面密合不严、填料磨损是造成流量不足的主要原因，在更换阀芯、阀座、柱塞、填料后进行试车，空负荷时运转平稳，无撞击等异常现象，带负荷试车观察泵出口压力表仍指示为零、填料处无泄漏，缸内无冲击、碰撞等异常响声，停泵检查确认出口压力表完好。
针对出口压力表指示为零的现象进行了分析，发现：（1）该泵进出口阀门采用平状阀，JT-2×250/320型采用球阀，表3中其他型号的泵采用平状阀；（2）该泵进出口阀门运动方向与柱塞运动方向为同一方向，表3中其他型号的泵进出口阀门、阀座为竖式布置，其进出口阀门运动方向与柱塞运动方向垂直；（3）该泵出口阀门设有导向柱导向，进口阀门及弹簧安装在定位套内，表3中其他型号的泵进出口阀门都设有导向柱导向。
由于液体具有不可压缩性，带负荷试车时该泵出口压力表指示为零，经认真分析认为：泵吸入的液体压缩后并没有从出口阀门排出，而是仍回到进口阀门处循环，是造成泵出口压力表指示为零的直接原因。
排除阀面密合不严引起液体在进口阀门处循环的原因还有：（1）弹簧损坏；（2）进口阀门在定位套中行程受阻。
对此又对故障泵进行了拆检，发现进口阀门均卡在定位套外径￠49的位置，将进口阀门、弹簧、定位套取出，弹簧完好，观察发现定位套外径为￠49的外表面根部有裂纹，在更换定位套重新组装后，空负荷、带负荷试车一切正常，出口压力、流量均达到工艺要求。
船舶辅助机械-往复泵
4
5
三、作用数K 泵在一个360度的曲柄回转时间内，吸 （排）液体的次数。 K与泵的工作腔室数、泵缸数目有关。 单作用泵 K＝1 双作用泵 K＝2 三作用泵 K＝3 多作用泵记为K
6
四、往复泵的流量 1.理论流量：活塞的有效工作面在单位 时间内所扫过的容积。
Qt =60 K AeS n m3/h
17
p
dr
p
第二节
sr
泵的正常工作条件
一、泵的正常吸入条件
(1)泵必须能造成足够低的吸入压力， 其值由吸入条件所决定。
hd
p
dr
Z
d
v
d
H
Z
Z
p
d
p
s
p
sr
2 vs ρg Zs hs 2g
psZຫໍສະໝຸດ sp hs
sr
v
s
(2)泵吸口处的真空度不得大于 泵的允许吸上真空度。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 （以吸入过程不发生汽蚀为 条件）
结论：阀的阻力主要取决于阀的比载荷 ，比 载荷越大，阀的阻力越大，阀的最大升程 h
就越小。
35
（3）关闭时应无撞击声。 吸排阀工作无声的条件： r/min.
hmax·n ≰ 600 ～ 650
n — 泵的转速，
hmax — 阀的最大升程，mm;
限制或减少hmax可限制阀的上升速度，也就保证了 阀的无声工作。
表1-1 各种往复泵的理论脉动率σQ
作用数
λ= 0 λ= 0.2
1
3.14 3.20
2
1.57 1.60
3
0.14 0.25
往复泵实例
•
• •
净正吸入：吸入液面低于泵的吸入口 流柱吸入：吸入液面高于泵的吸入口 液体内空气溶解量与空气分离压力关系：
par 1.0
0.6
0.2 2 4 6 %
三、泵的性能参数
• 气穴：液体中出现的气泡和汽泡。 • 气蚀：叶片入口附近的压强≤输送温度下液体的饱和蒸气压，
产生气泡和汽泡（低压区）→气泡和汽泡破裂（高压区） → 产生局部真空→出现水力冲击现象
船舶辅机第1章 往复泵[Reciprocating Pump]
第四节 往复泵的实例和管理
一、典型结构 二、管理要点
三、故障分析
船舶辅机第1章 往复泵[Reciprocating Pump]
一、典型结构[Typical Structure] 国标规定含义：CDW25-0.35 C-船用 D-电动 W-往复泵 25-额定流量(m3/h) 0.35-额定排出压力 (MPa)
船舶辅机第1章 往复泵[Reciprocating Pump]
曲轴[Crankshaft]有两个曲拐，夹角 90C。曲轴由三个滚柱轴承支撑， 其中最后一个是自整位轴承。
船舶辅机第1章 往复泵[Reciprocating Pump]
齿轮滑油泵[Lubricating Pump]由曲轴 带动。供油润滑曲轴轴承，连杆大、 小端轴承，减速齿轮。
船舶辅机第1章 往复泵[Reciprocating Pump]
Ballast Pump of M/V TIANHUAI
船舶辅机第1章 往复泵[Reciprocating Pump]
In MAM Laboratory
船舶辅机第1章 往复泵[Reciprocating Pump]
问题：1. 双缸四作用往复泵漏装一个泵阀，如 不计活塞杆体积，理论流量将( )。 A. 减少1/2 B. 减少1/4 C. 减少1/8 D.为零 2. 双缸四作用往复泵如少装一个泵阀，则少装 ( )阀对流量影响最小。 A. 吸入 B. 排出 C. 为带活塞杆的泵缸空间的 D. 为不带活塞杆的泵缸空间的
往复泵样本
额定流量
(Rated Flow Rate)
m3/h (gal/min)
理论流量
(Theoretical Flow Rate) m3/h (gal/min)
42 (6381)
11.6 (51.04)
13.4 (58.96)
37 (5366)
13.2 (58.08)
15.2 (66.88)
32 (4641)
2. 3 H — 8 / 450 Ⅱ （20/43Ⅱ、4/37Ⅱ、7/40Ⅱ）
新型液力端 Integer pump head at hydraulic end 额定排出压力(450Kgf/cm2) Rated discharge pressure (450Kgf/cm2) 额定排出压力下的理论流量(8m3/h) Rated flow rate at rated discharge pressure (8m3/h) 普通泵型 Common pump model 三柱塞泵 3-plunger pump
15 (66)
17.2 (75.68)
28 (4061)
18 (79.2)
20 (88)
24 (3481)
21.4 (94.12)
23.8 (104.7)
20 2901)
25.7 (113.1)
28 (123.2)
17 (2466)
29.8 (131.1)
32.4 (142.6)
15 (2174)
34.2 (150.5)
3. × ZB — ×× / ××
额定排出压力(MPa) Rated discharge pressure (MPa) 额定排出压力下的额定流量(m3/h) Rated flow rate at rated discharge pressure (m3/h) 卧式柱塞泵 Horizontal plunger Pump 柱塞数 Plunger number
第5章 往复泵
• 活塞速度: u=x’ (φ=ωt)
sin 2 u r sin 2 2 2 1 sin
活塞加速度: a=u’=x”
2 4 cos 2 sin a r 2 cos 2 2 3 ( 1 sin )
确定有效压头的简便计算方法：
• 吸入池和排出池一般很大，u1≈0, u4≈0, 并且当pk＝pa时，上式变为 • H=Z+∑h • 钻井泵情况下，吸入池与排出池共用，因 此pk＝pa，u1＝u4≈0，Z=0,因此有 • H=∑h • 即泵供给液体的能量全部用于克服管路中 的阻力。
有效压头的计算公式
2.工作原理
①吸入：曲柄逆时针运转至0º →十字头右移→活 塞右移→液缸形成真空度→液体顶开吸入阀 →进入液缸，直至右死点； ②排出：曲柄自0º 继续运转至180 º →十字头左移 →活塞左移→液体受挤压顶开排出阀，关闭 吸入阀→液体进入排出管。
• 曲柄连续运转，每转一周活塞往复运动一 次，单作用泵完成一次吸入和排出过程。 • 冲程长度S－活塞在缸内移动的距离；曲柄 半径r；S＝2r。 • (p182)
忽略λ2项，对计算精度的影响<1％，且 容易记忆，故有：
2 x r 1 cos sin 2 u r sin sin 2 2 a r 2 cos cos 2
• 定性分析时，不考虑λ影响，则有 • x≈r(1 ± cosφ) • u≈±rωsinφ • a≈±rω2cosφ
• 在截面1－1及4－4处， 其能量平衡方程式为
• 压能 动能 势能 管路损失
2 pa u12 pk u4 H Z h g 2 g g 2g
往复泵实例
武汉理工大学
第四节 电动往复泵的实例和管理
武汉理工大学
一、电动往复泵的典型结构
➢ 填料密封
为防空气漏入泵缸或液体从缸中漏出，活塞杆一般采用软填料密 封。
由于活塞杆的运动速度不高，当P较低、温度在100℃以下时，填 料函中的软填料用浸油的丝麻、棉纱等编制而成，并压制成方形 断面
软填料的圈数根据排出压力由表1—3选取。
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第四节 电动往复泵的实例和管理
二、电动往复泵的管理
1.往复泵维护管理
☆往复泵的泵阀
武汉理工大学
▪ 重要的密封件和易损件之一（consumable part) ； ▪ 检查：
➢ 应经常检查其与阀座贴合的密封面是否完好； ➢ 当发现该密封面出现伤痕导致阀线不完整时，应予以研磨； ➢ 当密封面刻痕太深时，研磨前可先光车。 ▪ 各弹簧： ➢ 张力应该均匀，自由高度应基本相等； ➢ 如果弹簧失去弹性，自由高度减少5％以上，应予换新。 ▪ 安装泵阀时应注意是否就位。
额定流量m2h往复泵电动武汉理工大学活塞环有金属和非金属两类根据所输送液体的性质温度和压力选用第四节电动往复泵的实例和管理一电动往复泵的典型结构武汉理工大学武汉理工大学由于活塞杆的运动速度不高当p较低温度在100以下时填料函中的软填料用浸油的丝麻棉纱等编制而成并压制成方形断面软填料的圈数根据排出压力由表13选取
《石油工程流体机械》第一章 往复泵
可得到该瞬时整台泵的瞬时流量。
.
（2）双作用泵每个缸的瞬时理论流量：
此部分内容自学！
提示：同样，首先对液缸编号，然后再对每个液缸分成前后两
个工作室；写出所有液缸对应的前后两个工作室的瞬时流量表
达式；将同一瞬时各缸相应工作室的瞬时流量叠加，便可得到
该瞬时下的整台泵的瞬时流量。
用精确解的运动规律，同样可以绘出，只不过不是象正弦曲线
那样有对称性的曲线而异。
.
.
.
（3）流量不均度
任何一种往复泵曲柄转一周，瞬时流量都是变化的。
最大瞬时流量： Qp max ，流量曲线的最高点。
最小瞬时流量： Q p min ，流量曲线的最低点。
理论平均流量： Qth
流量不均度：
Q
Q p max Q p min
dt
2
（1-5）
2
dx
a 2 r 2 (cos cos2 )
d t
d n
t
式中，
；
dt
30
.
（1-6）
※活塞位移、速度、加速度的精确方程为:
sin 2 )
2
u r (sin sin 2 )
2
2
a r (cos cos 2 )
(2)有效功率：单位时间内泵排出口所具有的有效液体能，
又称输出功率，用 N 表示，单位同上。
5.泵的效率：
N
Na
6.泵速：单位时间内活塞或柱塞往复次数，称作泵的冲数 n，
-1
单位：min 。
船舶辅助机械往复泵课件
容积效率
实际排量与理论排量的比值，反应泄 漏程度。
影响因素
轴承磨损、密封泄漏、流体粘度与温 度等。
04
船舶辅助机械往复泵的维护与 保养
船舶辅助机械往复泵的日常维护
每日检查
检查往复泵的润滑情况、 紧固件是否松动、泵体温 度是否特殊等。
运行监控
在往复泵运行过程中，密 切关注其工作状态，如压 力、流量、声音等，确保 其正常工作。
05
船舶辅助机械往复泵的发展趋 势与展望
船舶辅助机械往复泵的技术发展趋势
高压化
随着船舶工业的发展，对往复泵的输 出压力要求越来越高，未来往复泵将 向高压化方向发展。
智能化
高效化
提高往复泵的工作效率和降低能耗是 未来的重要发展方向，将采用先进的 流体动力设计、新型材料和优化制造 工艺等技术手段来实现。
船舶辅助机械往复泵的结构
往复泵主要由泵缸、活塞、吸 入阀和排出阀等组成。
泵缸是往复泵的主要组成部分 ，用于容纳活塞和容纳液体。
活塞是往复泵的核心部件，通 过往复运动将液体吸入和排出 。
吸入阀和排出阀分别控制液体 的吸入和排出。
船舶辅助机械往复泵的工作原理
当活塞在泵缸内向前 移动时，吸入阀打开 ，液体被吸入泵缸内 。
排量与流量
表示泵每分钟或每转排液的体积或质量。
功率与效率
表示泵传递给液体的能量，以及能量转换效 率。
吸入与排出压力
表示泵在吸液和排液时的压力。
汽蚀余量
表示泵防止气蚀产生所需的最低吸入压力。
船舶辅助机械往复泵的效率与影响因素
机械效率
表示泵机械部分（如轴承、密封）的 效率。
水力效率
表示泵水力部分（如缸体、阀）的效 率。
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排出压力 软填料圈数
表1－3
<1
1-3.5
3.5-7
7-10
>10
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
第四节 电动往复泵的实例和管理
武汉理工大学
一、电动往复泵的典型结构
☆ 阀箱的结构 ➢ 阀箱分成两组，三层； 上层-排出室； 下层-吸入室； 中层隔成单独小室，前后各两个，分别通两泵缸的下部和上部； ➢ 吸、排阀为盘阀。
第四节 电动往复泵的实例和管理
二、电动往复泵的管理
1.往复泵维护管理
☆往复泵的填料函
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▪ 是往复泵的易损件之一。 ▪ (Packing) 安装松紧程度应该适当
➢ 应有少量液体滴漏，以润滑和冷却活塞杆。 ▪ 当软填料磨损漏泄增加时，可均匀地压紧填料压盖，注意不得偏斜。 ▪ 如果填料磨损太多，应更换填料。 ▪ 新填料的宽度应按活塞杆与填料函的径向间隙选取。 ▪ 装填时各应符合要求； ▪ 胀圈装配：
➢ 装入后用灯光检查； ➢ 整个圆周上的漏光不应多于2处； ➢ 且与开口距离不小于30º ➢ 每处径向间隙弧长不大于45º。 ▪ 用内径千分卡测量缸套的圆度和圆柱度： ➢ 如发现磨耗超过标准，即需镗缸，并换新活塞； ➢ 如缸套磨损或镗缸后，其厚度减少超过15％则应换新。 ▪ 缸套磨损的极限标准见说明书要求。
▪ 如能建立真空，但打开吸入阀如真空消失，则： (3)吸入管漏气，最大可能是在法兰垫片、滤器压盖、阀杆填料等处； (4)吸口露出液面。
第四节 电动往复泵的实例和管理
武汉理工大学
二、电动往复泵的管理 2.往复泵常见故障分析
☆不能供液
▪ 如吸入真空度较大，无法吸上液体，可能是： (5)吸入管阻塞，滤器脏堵，某截止阀未开足； (6)泵吸高太大，或管路阻力太大； (7)吸油时油温太低，粘度太大； (8)吸入液体的温度过高，吸入真空度可能不很大，但允许吸上真空度减 少，这时可能伴有液击声和压力表指针显著波动
☆ 停车时：
切断电源； 关闭吸入阀和排出阀； 长期停用时应放尽泵缸和阀箱内存水，并对各运动件涂敷油脂。
第四节 电动往复泵的实例和管理
武汉理工大学
二、电动往复泵的管理 1.往复泵维护管理
☆往复泵的活塞环
▪ 重要的密封件之一，易损件； ▪ 有呈直口或斜口的搭口：
➢ 自由状态下其搭口张开； ➢ 具有一定弹力。 ▪ 胀圈换新： ➢ 工作过久会磨损； ➢ 放入缸内时开口间隙超过规定值，则表明其弹性下降，密封性变差，应
第四节 电动往复泵的实例和管理
武汉理工大学
二、电动往复泵的管理
2.往复泵常见故障分析 ☆不能供液
▪ 短时运转，如不能达到较高的真空度, 可能是: (1)填料密封不严或缸套、胀圈磨损过多，胶木涨圈干缩或卡死等原因使泵 漏泄严重，失去自吸能力； (2)阀箱中吸、排阀损坏、搁起或严重漏泄。如果泵运行中流量突然降低， 很可能是泵阀搁起或破损造成，可用金属捧贴靠阀箱测听，必要时停泵 检查。
船用
第四节 电动往复泵的实例和管理
一、电动往复泵的典型结构
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▪ 图1—8所示为国产电动双缸四作用往复泵。
➢ 电动机—防滴式交流电动机 ➢ 两级齿轮减速 ➢ 曲轴由三个滚柱轴承支承，最后一个是自位轴承 ➢ 两个曲拐(互成90º角)，以减小Q和W脉动。 ➢ 曲柄连杆机构将曲轴的回转变为活塞往复运动。 ➢ 缸体—灰铸铁或黄铜浇铸，内镶青铜或不锈钢缸套 ➢ 活塞—青铜或不锈钢制成。 ➢ 活塞环—有金属和非金属两类，根据所输送液体的性质、温度和压力选用
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第四节 电动往复泵的实例和管理
二、电动往复泵的管理
1.往复泵维护管理
☆往复泵的泵阀
武汉理工大学
▪ 重要的密封件和易损件之一（consumable part) ； ▪ 检查：
➢ 应经常检查其与阀座贴合的密封面是否完好； ➢ 当发现该密封面出现伤痕导致阀线不完整时，应予以研磨； ➢ 当密封面刻痕太深时，研磨前可先光车。 ▪ 各弹簧： ➢ 张力应该均匀，自由高度应基本相等； ➢ 如果弹簧失去弹性，自由高度减少5％以上，应予换新。 ▪ 安装泵阀时应注意是否就位。
予换新； ▪ 新装胀圈与环槽的轴向和径向间隙应符合说明书规定的要求。 ▪ 新装胶木胀圈
➢ 新换时应先将它在热水中浸泡一段时间，待其变软后取出，使开口撑开 到8mm左右；
➢ 冷却后放 入缸内及环槽内，检查各间隙值，合适才可装入使用。
第四节 电动往复泵的实例和管理
二、电动往复泵的管理
1.往复泵维护管理
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第四节 电动往复泵的实例和管理
武汉理工大学
一、电动往复泵的典型结构
➢ 填料密封
为防空气漏入泵缸或液体从缸中漏出，活塞杆一般采用软填料密 封。
由于活塞杆的运动速度不高，当P较低、温度在100℃以下时，填 料函中的软填料用浸油的丝麻、棉纱等编制而成，并压制成方形 断面
软填料的圈数根据排出压力由表1—3选取。
第四节 电动往复泵的实例和管理
武汉理工大学
二、电动往复泵的管理
1.往复泵操作管理
☆ 起动前：
检查滑油油位； 久置未用或拆修过的泵，应盘车使曲轴转动1～2转； 开足排出和吸入截止阀； 通电，起动。
☆ 运转中：
检查转向，防由油泵不能供油； 应检查排出和吸入压力； 滑油压力应保持0.08～0.12MPa，油温不应超过70℃； 电机、轴承和各磨擦部位应无过热，轴承温度应不超过70℃； 检查填料函有否发热和过多的漏泄，有否异常声响。
第四节 电动往复泵的实例和管理
武汉理工大学
一、电动往复泵的典型结构
➢ 齿轮滑油泵由曲轴直接带动。 排油一路润滑曲轴，连杆轴承， 另一路润滑减速齿轮， 一般采用40号机油。
➢ 设有安全阀21 开启压力应为泵额定排出压力的1.1～1.15倍。
➢ 水压试验 泵缸、缸盖、安全阀阀体、阀箱等受压零件 在工厂应进行，试验压力为安全阀排放压力的1.5倍。试验时间不少 于5min，且不应有渗漏现象。
第一篇 船用泵和空气压缩机
武汉理工大学
第一章 往复泵
第四节 电动往复泵的实例和管理
武汉理工大学
一、电动往复泵的典型结构
▪ 根据我国国标“GBll034-89”规定的船用电动往复泵的型号表示形式，其符 号含义举例如下：
C D W 25—0.35
额定排出压力(MPa)。 额定流量(m2／h) 往复泵
电动