第一篇船用泵和空氣壓縮機(jī)第一章往復(fù)泵第一節(jié)

往復(fù)泵的工作原理及特點(diǎn)1-1-1往復(fù)泵的工作原理工作原理容積式泵，其對(duì)液體作功的主要運(yùn)動(dòng)部件是做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞或柱塞，亦可分別稱為活塞泵或柱塞泵。圖1—1單缸活塞泵的工作原理圖。1-1-2往復(fù)泵的流量往復(fù)泵的理論流量即活塞的有效工作面在單位時(shí)間內(nèi)所掃過的容積：

Q=60KAeSnm3／h(1—1)式中：K—泵的作用數(shù)；

S—活塞行程，m;n—泵的轉(zhuǎn)速，r／min；

A—活塞平均有效工作面積，m3。1-1-2往復(fù)泵的實(shí)際流量

往復(fù)泵的實(shí)際流量Q總小于理論流量Qt，即Q＝Qt

v這是因?yàn)椋簤毫档蜁r(shí)溶解在液體中的氣體會(huì)逸出，液體本身汽化；空氣從填料箱等處漏入。活塞換向時(shí)，由于泵閥關(guān)閉遲滯造成液體流失?；钊h(huán)、活塞桿填料等處的間隙以及泵閥關(guān)閉不嚴(yán)等產(chǎn)生的漏泄。一般輸送常溫清水的往復(fù)泵，

v

＝0.80～0.98；1-1-2往復(fù)泵的瞬時(shí)流量上述表達(dá)式是泵的平均流量。當(dāng)工作面積為A(m2)的活塞以速度v(m／s)排送液體時(shí)，瞬時(shí)流量表達(dá)為:q=Av曲柄連桿機(jī)構(gòu)將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故v和泵q將周期性地變化。一般曲柄連桿長(zhǎng)度比

≤0.25，v可用曲柄銷的線速度在活塞桿方向的分速度代替，即v=r

sin

式中:-曲柄角速度,常數(shù);-曲柄轉(zhuǎn)角單作用泵的流量也近似地按正弦曲線規(guī)律變化。單作用泵的流量是很不均勻的。多作用往復(fù)泵流量的均勻程度顯然要比單作用泵強(qiáng)。三作用泵流量的均勻程度不但優(yōu)于單、雙作用泵，而且比四作用泵也強(qiáng)。1-1-2往復(fù)泵的供液不均勻度泵供液的不均勻程度可用脈動(dòng)率

Q表示：

Q=(qmax-qmin)／qm式中：qmax,qmin,qm分別為表示最大、最小和平均理論流量。各種往復(fù)泵

Q的理論值如表1—1所列，它與曲柄連桿長(zhǎng)度比

有關(guān)。表1—1各種往復(fù)泵

Q的理論值作用數(shù)K1234

Q

（=0）3.141.570.140.32

Q

（=0.2）3.21.60.250.32

圖1-2電動(dòng)往復(fù)泵的流量變化曲線1-1-3往復(fù)泵的特點(diǎn)有較強(qiáng)的自吸能力。靠自身抽出泵及吸入管中的空氣而將液體從低處吸入泵內(nèi)的能力。自吸能力可由自吸高度和吸上時(shí)間來(lái)衡量。泵吸口造成的真空度越大，則自吸高度越大造成足夠真空度的速度越快，則吸上時(shí)間越短。自吸能力與泵的型式和密封性能有重要關(guān)系。當(dāng)泵閥、泵缸等密封變差，或余隙容積較大時(shí)，其自吸能力就會(huì)降低。故起動(dòng)前灌滿液體，可改善泵的自吸能力。理論流量與工作P無(wú)關(guān)，只取決于n、泵缸尺寸和K。不能用節(jié)流調(diào)節(jié)法，只能用變速調(diào)節(jié)或回流調(diào)節(jié)法。有些特殊結(jié)構(gòu)的往復(fù)泵可通過調(diào)節(jié)柱塞的有效行程來(lái)改變流量。1-1-3往復(fù)泵的特點(diǎn)(2)額定排出壓力與泵的尺寸和轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)P取決于泵原動(dòng)機(jī)的n、軸承的承載能力、泵的強(qiáng)度和密封性能等。為防過載，泵起動(dòng)前必須打開排出閥，且裝設(shè)安全閥。以上是共有特點(diǎn)。此外，往復(fù)泵還有：流量不均勻，排出壓力波動(dòng)為減輕

Q

，常采用多作用往復(fù)泵或設(shè)置空氣室。1-2泵的正常工作條件了解泵的正常工作條件，不僅對(duì)泵的正確安裝和使用管理有重要的意義，同時(shí)也有助于分析各類泵不能正常吸排的原因。1-2-1泵的正常吸入條件保證泵正常吸入所需的條件：(1)泵必須能造成足夠低的吸入壓力，其值由吸入條件所決定。可推出穩(wěn)定流動(dòng)必須的吸入壓力，它主要取決于吸入液面壓力、吸高、吸入管路中的速度頭和管路阻力，即（1-5）(2)泵吸口處的真空度不得大于泵的允許吸上真空度，從而確保泵內(nèi)最低吸入Ps’不低于所輸送液體在其溫度下所對(duì)應(yīng)的Pv，否則液體就會(huì)汽化，使泵不能正常工作。即吸入真空度

或從而1-2-1泵的正常吸入條件(2)如果不能滿足條件(1)，泵不能造成足夠低的吸入壓力，液體吸不上來(lái)。由于泵內(nèi)元件損壞或密封不良吸入管漏氣或吸口露出液面所造成。不能滿足條件(2),泵本身狀況正常，吸入管路也未漏氣，但吸入條件太差，以致吸入P過低,則也無(wú)法正常工作。下面進(jìn)一步分析影響泵吸入壓力的各種因素。1-2-1吸入液面壓力的影響由式可見，在其它條件不變時(shí)，吸入液面壓力psr越小，吸入壓力ps就越低，即吸入條件越差。吸入液面是與大氣相通的自由液面時(shí)，Psr與大氣壓力相同(變化很小)。從真空容器吸水的泵，例如凝水泵，psr接近凝水的飽和壓力，故吸入條件很差。1-2-1吸高的影響（impacton)在其它條件不變時(shí)，吸高zs越大，ps就越低當(dāng)吸入液面作用的是大氣P時(shí)，大多數(shù)水泵的許用吸高不超過5～6m。如果吸入管路阻力較大，則zs就還應(yīng)減小。而吸入條件很差的泵，如熱水泵、凝水泵等，往往必須安裝于吸入液面之下，即zs<0(泵吸口低于吸入液面的高度稱為流注吸高)，以提高ps，滿足前述條件(2)的要求。1-2-1吸入管流速和管路阻力的影響吸入管流速vs和管路阻力hs越大，則ps越小。hs包括沿程阻力之和流經(jīng)彎頭、閥門、濾器等局部阻力。為了減小吸入管路阻力損失，應(yīng)盡量減小吸入管路的長(zhǎng)度，選用適當(dāng)?shù)墓軓胶凸軆?nèi)流速，盡可能減少吸入管路中的彎頭和各種附件，應(yīng)開足吸入管路中的閥門，及時(shí)清洗吸入濾器，防止管路阻塞。對(duì)油泵來(lái)說(shuō)，管中是層流，管壁粗糙度對(duì)阻力影響不大；但油溫越低，油的粘度越高，流動(dòng)阻力就越大。對(duì)水泵來(lái)說(shuō)，管中是紊流，管壁粗糙度大會(huì)使阻力增大；但水溫變化對(duì)管路阻力的影響則甚微。1-2-1被輸送液體粘度的影響液體溫度是否影響吸入壓力主要視其對(duì)液體密度和管路阻力的影響而定。輸油時(shí)，油溫降低會(huì)使吸入管路阻力增大，同時(shí)油的密度也增大，因而將使ps降低。輸水時(shí),水溫變化對(duì)管路阻力和密度的影響甚微，對(duì)ps的影響很小。然而水溫越高，其Pv越大，泵的Hs越小，這就易使正常吸入條件(2)得不到滿足。對(duì)吸入溫度可能變化的泵，如鍋爐給水泵，使用中就須注意，當(dāng)水溫升高導(dǎo)致吸入失常時(shí)應(yīng)采取措施，例如降低泵的轉(zhuǎn)速，或降低吸入液體溫度等。1-2-1被輸送液體密度的影響所輸送液體的ρ越大，則泵的Ps就越低。當(dāng)所輸送液體的品種變化導(dǎo)致ρ改變時(shí)，其管路阻力和飽和蒸汽壓力也會(huì)改變。故在輸送各種油類、液態(tài)化學(xué)品時(shí)，就需對(duì)泵的吸入條件作專門的考慮。1-2-1慣性水頭的影響(inertia)慣性水頭是在液體作不穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)才存在的附加水頭，可用hi表示。它與作變速運(yùn)動(dòng)的液段長(zhǎng)度及其加速度成正比。作加速運(yùn)動(dòng)的液流，hi>o；作液流作減速運(yùn)動(dòng)時(shí),hi<o。為避免慣性水頭使吸入壓力脈動(dòng)過大，常采用多作用泵，必要時(shí)可設(shè)吸入空氣室。1-2-1慣性水頭的影響(1)吸入閥阻力和吸口段及泵缸內(nèi)液體的慣性水頭的影響。可使p’s<pv，活塞面上液體汽化，使活塞與液流脫離，形成的“氣墊”。當(dāng)活塞行至后半行程或返回行程時(shí)，由于P升高，蒸汽迅速液化，氣體也重新溶入，造成嚴(yán)重的液擊。泵在工作中因吸入壓力過低而出現(xiàn)的這種液體氣化現(xiàn)象就稱為“氣穴現(xiàn)象”，使泵的流量減小和壓力表指針劇烈抖動(dòng)，產(chǎn)生液擊聲，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致泵的部件和密封損壞。1-2-2泵的正常排出條件泵必須能產(chǎn)生足夠大的排出壓力，其值由排出條件所決定。穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)所必需的排出壓力式中：排出管路損失容積式泵的排出壓力不得超過額定排出壓力，否則過載，密封或部件損壞。要限制pd的波動(dòng)率。1-3-1往復(fù)泵的空氣室的作用原理往復(fù)泵由于活塞的變速運(yùn)動(dòng)，造成吸、排液體時(shí)Q和吸、排P波動(dòng)。不適合于要求流量均勻的場(chǎng)合，惡化了原動(dòng)機(jī)的工作條件，引起管路振動(dòng)，降低了裝置和儀表的工作可靠性。吸排壓力的劇烈波動(dòng)還可能造成活塞和液流的暫時(shí)脫離，引起液擊；而且使泵的吸入性能變差，限制了泵轉(zhuǎn)速的提高。裝設(shè)空氣室是往復(fù)泵減小Q和P波動(dòng)的常見措施?？諝馐沂且粋€(gè)充有空氣的容器，裝在泵的吸入或排出口附近，分別稱為吸入空氣室和排出空氣室。圖1—3空氣室的工作原理1-3-1往復(fù)泵的空氣室（1）裝空氣室后，空氣室和泵之間的Q仍然不均勻，但空氣室之外的吸排管路Q比較均勻。減少了液流的慣性水頭，使泵的p波動(dòng)大為減輕。工作過程空氣室中的氣體體積是變化的，因此，空氣室pch也是變化的，管路中的Q不可能絕對(duì)均勻。只要空氣室中氣體體積足夠大，

Q或壓力脈動(dòng)率就可降低到允許范圍我國(guó)規(guī)定船用雙缸四作用電動(dòng)往復(fù)泵排出空氣室容積應(yīng)大于液缸行程容積的4倍。船用往復(fù)泵常裝設(shè)排出空氣室。吸入端一般多不裝設(shè)吸入空氣室只要壓力波動(dòng)不致使吸入真空度超過允許吸上真空度1-3-1空氣室的安裝和管理-圖l—4空氣室安裝時(shí)應(yīng)盡量靠近泵的排出(或吸入)口，以縮短泵和空氣室之間仍作不穩(wěn)定流動(dòng)的液段長(zhǎng)度。1-3-1空氣室的安裝和管理圖1—4(a)所示的三通連接，其效果較差。圖1—4(b)排出空氣室的正確連接空氣在液體中的溶解量隨壓力的提高而增加，室內(nèi)氣體會(huì)因逐漸溶入液體而減少，從而使空氣室的穩(wěn)壓作用降低。應(yīng)經(jīng)常向排出空氣室補(bǔ)氣。有專用補(bǔ)氣接頭。排壓不太高的泵，也可以用吸入少量氣體的方法補(bǔ)氣，有的往復(fù)泵在泵閥箱中層殼體上裝有這種用途的補(bǔ)氣閥(截止止回閥)。圖1—4（c)吸入空氣室在工作過程中溶解在液體中的氣體就會(huì)不斷逸出，使空氣室中氣體逐漸增多。為防止空氣室內(nèi)的液面一旦低于進(jìn)泵的吸入短管的吸口時(shí)，使泵吸入大量氣體而導(dǎo)致吸入間斷，故常在該吸入短管下端鉆出許多小孔，或做成斜切口，在吸入空氣室液面降低時(shí)，少量氣體就可以不斷地隨吸入液體吸出。吸入空氣室的下端離進(jìn)泵短管的管口不能太近，否則，液體就可能從吸入管直接流進(jìn)泵缸，從而使空氣室失去作用。思考題電動(dòng)往復(fù)泵排量不均勻的直接原因在于

。A轉(zhuǎn)速太慢

B液體的慣性力大C活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)

D活塞的運(yùn)動(dòng)速度不均勻

往復(fù)泵為何要設(shè)空氣室?對(duì)空氣室的使用管理上應(yīng)特別注意什么問題?1-3-2往復(fù)泵的泵閥1．泵閥的類型吸入閥和排出閥靠作用在閥上下壓差自動(dòng)啟閉形式有盤閥、環(huán)閥、錐閥、球閥(ballvalve)等1-3-2往復(fù)泵的泵閥類型盤閥和環(huán)閥適用于常溫清水、低粘度油或其它粘度不大的介質(zhì)。易于加工而且耐磨，應(yīng)用廣泛。環(huán)閥的閥隙過流周長(zhǎng)較大，較適合于大流量的場(chǎng)合但剛性較差，不宜在高壓下使用。錐閥剛性好閥阻力小適于輸送μ較大的液體及P較高的場(chǎng)合。1-3-2往復(fù)泵的泵閥類型球閥自身能夠旋轉(zhuǎn)，磨損均勻密封面很窄，對(duì)固態(tài)雜質(zhì)不太敏感，密封性能較好同時(shí)流道圓滑，阻力較小適于輸送μ較高的液體但尺寸不宜過大，多用于Q不大、n較低的場(chǎng)合。1-3-2往復(fù)泵的泵閥阻力(1)閥開啟瞬間受力平衡關(guān)系式中：p1,p2—閥盤上下的液體壓力，As—閥座孔截面積，Gvs—閥和彈簧在液體中的重力，Rs——閥的彈簧力，

Av—閥盤面積，

Iv—閥盤作不等速運(yùn)動(dòng)的慣性力1-3-2往復(fù)泵的泵閥阻力(2)閥與閥座接觸面寬度不大，可取As=Av,則：

彈簧張力隨升程的增加而略有增大，閥的加速度在各個(gè)位置不盡相同，慣性力的大小和方向也有變化。閥的阻力=閥的比載荷+閥剛開啟時(shí)由于加速度jv較大，故閥的開啟阻力較大。閥開啟以后，閥的阻力就將主要取決于閥的比載荷。比載荷在升程變化時(shí)變化不大。減輕閥的質(zhì)量可以減小開啟阻力，閥所要求的比載荷可通過選擇彈簧張力來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖1-7示出泵閥升程的變化曲線曲線I—升程變化，正弦曲線；曲線Ⅱ—升程的修正量，余弦曲線；曲線Ⅲ—I和II的代數(shù)和，升程變化理論曲線曲線Ⅳ—實(shí)際升程變化曲線1-3-2往復(fù)泵的泵閥運(yùn)動(dòng)規(guī)律（1）由圖可見:hmax理論上出現(xiàn)在活塞行程中點(diǎn)，實(shí)際上滯后一些。由于閥運(yùn)動(dòng)滯后，在活塞抵達(dá)行程終點(diǎn)時(shí)，閥并未完全關(guān)閉，而要在曲柄再轉(zhuǎn)過

2角后才能關(guān)(

2滯后角）由式可知：曲軸n越高，則qv就越大，閥hmax也就越大；閥隙的周長(zhǎng)lv或閥的比載荷Hv越大，則hmax便越小；流量系數(shù)

大的閥h較小。閥hmax越大，則閥的關(guān)閉

2也就越大。1-3-2往復(fù)泵的泵閥的要求除足夠的強(qiáng)度，剛度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好和檢修方便外，1.關(guān)閉嚴(yán)密。不嚴(yán)使ηv降低，使泵的自吸能力變差，甚至根本無(wú)法自吸。當(dāng)閥出現(xiàn)傷痕或磨損不均（嚴(yán)重漏泄），需研磨或更換閥件。密封試驗(yàn)，倒置后注入煤油，5min內(nèi)應(yīng)無(wú)滲漏。1-3-2往復(fù)泵的泵閥的要求2.關(guān)閉時(shí)撞擊要輕要平穩(wěn)無(wú)聲，否則加劇閥的磨損須限制閥落到閥座上時(shí)的速度VV與閥的hmax和n的乘積成正比試驗(yàn)得出泵閥無(wú)聲工作的條件是：

hmax·n≤600～650當(dāng)n較高時(shí)，可提高到700—750；對(duì)有橡膠密封面的閥；允許提高到800—10001-3-2往復(fù)泵的泵閥的要求(1)3.啟閉迅速及時(shí)。關(guān)閥滯后角

2過大，將會(huì)降低泵的ηv和自吸能力。降低n，增大比載荷，采用流量系數(shù)

大的錐閥、球閥，或用環(huán)閥、群閥來(lái)增大閥隙周長(zhǎng)，都可限制閥的hmax，從而減輕關(guān)閉時(shí)的滯后現(xiàn)象。4.泵閥的阻力要小。提高泵的水力效率有助于使泵的允許吸上真空度增大。這就要求閥的質(zhì)量和閥的比載荷都不宜過大。1-3-2往復(fù)泵的泵閥的要求-綜上所述提高轉(zhuǎn)速？使閥的h加大使關(guān)閉滯后和落座敲擊加重嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使閥撞擊升程限制器造成損壞故除慣性水頭外，泵閥是限制往復(fù)泵n提高的另一個(gè)主要原因。1-4電動(dòng)往復(fù)泵的實(shí)例和管理根據(jù)我國(guó)國(guó)標(biāo)“GBll034-89”規(guī)定的船用電動(dòng)往復(fù)泵的型號(hào)表示形式，可舉例如下：CDW25—0.35，其中各項(xiàng)含義是：C——船用，D——電動(dòng)，W——往復(fù)泵，25——額定流量(m2／h)，0.35——額定排出壓力(MPa)。1-4-1電動(dòng)往復(fù)泵的典型結(jié)構(gòu)圖1—8所示為國(guó)產(chǎn)電動(dòng)雙缸四作用往復(fù)泵。電動(dòng)機(jī)—防滴式交流電動(dòng)機(jī)兩級(jí)齒輪減速曲軸由三個(gè)滾柱軸承支承，最后一個(gè)是自位軸承兩個(gè)曲拐(互成90o角)，以減小Q和W脈動(dòng)。曲柄連桿機(jī)構(gòu)將曲軸的回轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)。缸體—灰鑄鐵或黃銅澆鑄，內(nèi)鑲青銅或不銹鋼缸套活塞—青銅或不銹鋼制成。活塞環(huán)—有金屬(灰鑄鐵、青銅、鋼)和非金屬(夾布膠木、塑料等)兩類，可根據(jù)所輸送液體的性質(zhì)、溫度和壓力選用1-4-1電動(dòng)往復(fù)泵的典型結(jié)構(gòu)（1）填料密封為防空氣漏入泵缸或液體從缸中漏出，活塞桿一般采用軟填料密封。由于活塞桿的運(yùn)動(dòng)速度不高，當(dāng)工作P較低、溫度在100℃以下時(shí)，填料函中的軟填料一般用浸油的絲麻、棉紗等編制而成，并壓制成方形斷面，俗稱油紗盤根。軟填料的圈數(shù)根據(jù)排出壓力由表1—3選取。排出壓力<11-3.53.5-77-10>10軟填料圈數(shù)3-44-55-66-77-81-4-1電動(dòng)往復(fù)泵的典型結(jié)構(gòu)（2）閥箱分成兩組，三層。上層-排出室下層-吸入室中層隔成單獨(dú)小室，前后各兩個(gè)，分別通兩泵缸的下部和上部，吸、排閥為盤閥。1-4-1電動(dòng)往復(fù)泵的典型結(jié)構(gòu)（2）齒輪滑油泵由曲軸直接帶動(dòng)。排油一路潤(rùn)滑曲軸，連桿軸承，另一路潤(rùn)滑減速齒輪，一般采用40號(hào)機(jī)油。設(shè)有安全閥21開啟壓力應(yīng)為泵額定排出壓力的1.1～1.15倍。水壓試驗(yàn)泵缸、缸蓋、安全閥閥體、閥箱等受壓零件在工廠應(yīng)進(jìn)行，試驗(yàn)壓力為安全閥排放壓力的1.5倍。試驗(yàn)時(shí)間不少于5min，且不應(yīng)有滲漏現(xiàn)象。1-4-2往復(fù)泵的起動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)和停車起動(dòng)前,應(yīng)檢查滑油油位,久置未用或拆修過的泵，應(yīng)盤車使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)1～2轉(zhuǎn)，開足排出和吸入截止閥，通電，起動(dòng)。運(yùn)轉(zhuǎn)中,檢查轉(zhuǎn)向，防由油泵不能供油。應(yīng)檢查排出和吸入壓力，滑油壓力應(yīng)保持0.08～0.12MPa，油溫不應(yīng)超過70℃.電機(jī)、軸承和各磨擦部位應(yīng)無(wú)過熱，軸承溫度應(yīng)不超過70℃，檢查填料函有否發(fā)熱和過多的漏泄，有否異常聲響。停車時(shí),切斷電源，關(guān)閉吸入閥和排出閥。長(zhǎng)期停用時(shí)應(yīng)放盡泵缸和閥箱內(nèi)存水，并對(duì)各運(yùn)動(dòng)件涂敷油脂。1-4-2CDW往復(fù)泵的活塞環(huán)重要的密封件之一，是易損件。有呈直口或斜口的搭口自由狀態(tài)下其搭口張開具有一定彈力。脹圈換新工作過久會(huì)磨損放入缸內(nèi)時(shí)開口間隙超過規(guī)定值，則表明其彈性下降，密封性變差，應(yīng)予換新。新裝脹圈與環(huán)槽的軸向和徑向間隙應(yīng)符合表1—4.新裝膠木脹圈新?lián)Q時(shí)應(yīng)先將它在熱水中浸泡一段時(shí)間，待其變軟后取出，使開口撐開到8mm左右冷卻后放入缸內(nèi)及環(huán)槽內(nèi)，檢查各間隙值，合適才可裝入使用。1-4-2CDW往復(fù)泵的缸套泵缸缸套的圓度和圓柱度應(yīng)符合要求。脹圈裝配裝入后用燈光檢查整個(gè)圓周上的漏光不應(yīng)多于2處且與開口距離不小于30o每處徑向間隙弧長(zhǎng)不大于45o。用內(nèi)徑千分卡測(cè)量缸套的圓度和圓柱度如發(fā)現(xiàn)磨耗超過標(biāo)準(zhǔn)，即需鏜缸，并換新活塞如缸套磨損或鏜缸后，其厚度減少超過15％則應(yīng)換新。表1—5列出缸套磨損的極限標(biāo)準(zhǔn)。1-4-2CDW往復(fù)泵的泵閥重要的密封件和易損件之一。（consumablepart)檢查應(yīng)經(jīng)常檢查其與閥座貼合的密封面是否完好當(dāng)發(fā)現(xiàn)該密封面出現(xiàn)傷痕導(dǎo)致閥線不完整時(shí)，應(yīng)予以研磨當(dāng)密封面刻痕太深時(shí)，研磨前可先光車。各彈簧張力應(yīng)該均勻，自由高度應(yīng)基本相等如果彈簧失去彈性，自由高度減少5％以上，應(yīng)予換新。安裝泵閥時(shí)應(yīng)注意是否就位。1-4-2CDW往復(fù)泵的填料函是往復(fù)泵的易損件之一。(Packing)安裝松緊程度應(yīng)該適當(dāng)應(yīng)有少量液體滴漏，以潤(rùn)滑和冷卻活塞桿。當(dāng)軟填料磨損漏泄增加時(shí)，可均勻地壓緊填料壓蓋，注意不得偏斜。如果填料磨損太多，應(yīng)更換填料。新填料的寬度應(yīng)按活塞桿與填料函的徑向間隙選取。裝填時(shí)各圈填料的切口應(yīng)予錯(cuò)開。1-4-3往復(fù)泵故障分析-不能供液讓泵短時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，如不能達(dá)到較高的真空度,可能是:(1)填料密封不嚴(yán)或缸套、脹圈磨損過多，膠木漲圈干縮或卡死等原因使泵漏泄嚴(yán)重，失去自吸能力；(2)閥箱中吸、排閥損壞、擱起或嚴(yán)重漏泄。如果泵運(yùn)行中流量突然降低，很可能是泵閥擱起或破損造成，可用金屬捧貼靠閥箱測(cè)聽，必要時(shí)停泵檢查。如果能建立真空，但打開吸入閥如真空消失，則：(3)吸入管漏氣，最大可能是在法蘭墊片、濾器壓蓋、閥桿填料等處；(4)吸口露出液面。1-4-3往復(fù)泵故障分析-不能供液（1）如吸入真空度較大，而無(wú)法吸上液體，則可能是：(5)吸入管阻塞，最大可能是濾器臟堵，也可能是某截止閥未開足；(6)泵吸高太大，或管路阻力太大；(7)吸油時(shí)油溫太低，粘度太大；(8)吸入液體的溫度過高，雖然吸入真空度可能不很大，但允許吸上真空度減少，這時(shí)可能伴有液擊聲和壓力表指針顯著波動(dòng)。不能正常供液也可能不是吸入有問題，而是：(9)排出端某處旁通，例如安全閥漏泄或彈簧過松。這時(shí)即使關(guān)小排出閥排出壓力也不能升得過高。(10)排出管路阻塞而安全閥開啟，這時(shí)排出壓力將超過安全閥的開啟壓力。1-4-3往復(fù)泵故障分析-泵發(fā)生異響要分辨響聲的部位和特征，還應(yīng)考慮到“液擊”的可能性。常見原因有：(1)泵缸中的敲擊聲，可能是缸內(nèi)掉進(jìn)東西或活塞固定螺帽松動(dòng)；(2)泵缸中的摩擦聲，可能是填料過緊或脹圈斷裂；(3)閥箱中的敲擊聲，可能是彈簧斷裂，或彈力不足，以致閥升程過大；(4)傳動(dòng)部分間隙過大；(5)泵缸中的敲擊也可能是“液擊”，這時(shí)必然伴有吸入真空度過大和壓力表指針明顯擺動(dòng)等特征，思考題往復(fù)泵打不上水的原因有哪些?對(duì)往復(fù)泵水閥的要求有哪些?影響往復(fù)泵容積效率的主要因素是什么?往復(fù)泵的轉(zhuǎn)速對(duì)泵的吸人性能有何影響?影響往復(fù)泵正常吸人的因素有哪些?何謂往復(fù)泵的流量脈動(dòng)率?它是怎樣產(chǎn)生的?應(yīng)如何改善?2-1-1齒輪泵的工作原理簡(jiǎn)單構(gòu)造一對(duì)互相嚙合的齒輪(Theteethmeshed)主動(dòng)齒輪由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)，齒頂和端面被泵體和前后端蓋包圍由于相嚙合齒的分隔，吸入腔和排出腔隔開吸入和排出圖示方向回轉(zhuǎn)時(shí)，齒C退出嚙合，其齒間V增大，P降低，液體在吸入液面P作用下，經(jīng)吸入口流入隨著齒輪回轉(zhuǎn)，吸滿液體的齒間轉(zhuǎn)過吸入腔，沿殼壁轉(zhuǎn)到排出腔當(dāng)重新進(jìn)入嚙合時(shí)，齒間的液體即被輪齒擠出結(jié)構(gòu)特點(diǎn)泵如果反轉(zhuǎn)，吸排方向相反由于嚙合緊密，齒頂和端面間隙都小，液體不會(huì)大量漏回吸入腔磨擦面較多，只用來(lái)排送有潤(rùn)滑性的油液。圖2—1為外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖(externalgearrotarypump)2-1-2齒輪泵的困油現(xiàn)象外齒輪泵一般采用漸開線(involute)

齒形為轉(zhuǎn)運(yùn)平穩(wěn)，要求齒輪的重迭系數(shù)ε大于1前一對(duì)嚙合齒尚未脫離嚙合時(shí)，后一對(duì)齒便已進(jìn)入嚙合。在部分時(shí)間內(nèi)相鄰兩對(duì)齒會(huì)同時(shí)處于嚙合狀態(tài)，形成一個(gè)封閉空間，使一部分油液困在其中，而這封閉空間的容積又將隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而變化(先縮小，然后增大)，從而產(chǎn)生困油現(xiàn)象。圖2—2齒輪泵的困油現(xiàn)象2-2-2困油現(xiàn)象的危害和排除危害（當(dāng)封閉V減小時(shí)，液體受擠壓而P急劇升高，油液將從縫隙中強(qiáng)行擠出）產(chǎn)生噪音和振動(dòng)使軸承受到很大的徑向力功率損失增加。容積效率降低（而當(dāng)封閉V增大時(shí)，P下降，析出氣泡）對(duì)泵的工作性能和使用壽命都有害排除(設(shè)法在封閉V變小時(shí)使之和排出腔溝通，而在增大時(shí)和吸入腔溝通)開卸荷槽(圖2—2(b)的虛線)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工，且對(duì)稱布置，泵正、反轉(zhuǎn)時(shí)都適用，因此被廣泛采用。對(duì)稱卸荷槽還不十分完善（還有噪音和振動(dòng)）2-2-2困油現(xiàn)象的危害和排除(1)不對(duì)稱卸荷槽兩個(gè)卸荷槽同時(shí)向吸入側(cè)移過適當(dāng)距離延長(zhǎng)了Va和排出腔相通的時(shí)間推遲了Vb和吸入腔相通的時(shí)間Vb中可能出現(xiàn)局部真空，但不十分嚴(yán)重這種卸荷槽能更好地解決困油問題能多回收一部分高壓液體泵不允許反轉(zhuǎn)使用采用卸荷槽后困油現(xiàn)象影響大大減輕。2-1-3齒輪泵的徑向力-圖2-3徑向力增加軸承的負(fù)荷，影響泵的壽命工作P越高，徑向力就越大對(duì)高壓齒輪泵，要設(shè)法限制徑向力，提高軸承壽命2-1-4齒輪泵的流量-圖2—4

理論上帶到排出腔的油液體積應(yīng)等于齒間工作容積每轉(zhuǎn)的Qt應(yīng)為兩個(gè)齒輪全部齒間工作容積之和?？杉僭O(shè)齒間工作容積與齒的有效體積相等。每轉(zhuǎn)Qt是一個(gè)齒輪的齒間工作容積與輪齒有效體積的總和近似等于齒的有效部分所掃過的一個(gè)徑向?qū)挾葹?m的環(huán)形體積2-1-4齒輪泵的流量公式用上述計(jì)算泵的Qt時(shí)，數(shù)值偏小應(yīng)乘上修正系數(shù)K。平均Qt為：式中：D——分度圓直徑，mm；m——模數(shù)(m=D／z，z為齒數(shù))，mm；B——齒寬，mm；n——轉(zhuǎn)速，r／min；，K——修正系數(shù)，一般為1．05～1．15。2-1-4齒輪泵的流量公式中、低壓齒輪泵為使流量公式

Qt＝6.66zm2Bn?10-6L／min(2—4)高壓齒輪泵的流量公式：Qt＝7zm2Bn?10-6L／min(2—5)2-1-4提高齒輪泵理論流量的途徑增加齒輪的直徑、齒寬、轉(zhuǎn)速和減少齒數(shù)。n過高會(huì)使輪齒轉(zhuǎn)過吸入腔的時(shí)間過短n和直徑增加使齒輪的圓周速度增加，離心力加大增加吸入困難，齒根處P降低，可能析出氣體，導(dǎo)致Q減小，造成振動(dòng)和產(chǎn)生噪聲，甚至使泵無(wú)法工作。故最大圓周速度應(yīng)根據(jù)所輸油的粘度而予以限制，最大圓周速度不超過5～6m／s，最高轉(zhuǎn)速一般在3000r／min左右。加大齒寬會(huì)使徑向力增大，齒面接觸線加長(zhǎng)，不易保持良好的密封。減少齒數(shù)雖可使齒間V加大而Q增加，但會(huì)使Q的不均勻度加重。2-1-4影響齒輪泵ηv的主要因素密封間隙(內(nèi)漏)齒輪端面和蓋板間的軸向間隙齒頂和泵體內(nèi)側(cè)的徑向間隙輪齒的嚙合線這些漏泄量約占總漏泄量的70％～80％，漏泄量的大小是與間隙值的立方成正比，故密封間隙特別是軸向間隙對(duì)泵的ηv影響甚大。排出壓力漏泄量與間隙兩端的壓差成正比。內(nèi)漏較多，在排P升高時(shí)，Q的下降要比往復(fù)泵大吸入壓力吸入真空度增加時(shí)，氣體析出量增加，ηv亦將降低。2-1-4影響齒輪泵ηv的主要因素油液的溫度和粘度(viscosity)

油液的T越高，μ越低，漏泄量就越大但油T過低則μ太大，又會(huì)使吸入條件變差，吸入真空度變大，析出氣體增多，也會(huì)使ηv下降。轉(zhuǎn)速漏泄量與n關(guān)系不大n低Qt就小，會(huì)使ηv降低當(dāng)n<200～300r／min，ηv將降到不能容許的地步n過高又會(huì)造成吸入困難，也使ηv降低。外齒輪泵的ηv=0.7～0.9，用間隙自動(dòng)補(bǔ)償裝置時(shí)，ηv可達(dá)0.8～0.96。2-1-4齒輪泵的特點(diǎn)1．有一定的自吸能力能形成一定程度的真空，泵可裝得比滑油液面高。排送氣體時(shí)密封性差，故自吸能力不如往復(fù)泵應(yīng)注意：齒輪泵摩擦部位較多間隙較小線速度較高起動(dòng)前齒輪表面必須有油，不允許干轉(zhuǎn)。2．Qt是由工作部件的尺寸和n決定的，與Pd無(wú)關(guān)。3．額定Pd與工作部件尺寸、n無(wú)關(guān)Pd取決于泵的密封性能和軸承承載能力為防泵過載，一般應(yīng)設(shè)安全閥。2-1-4高壓齒輪泵采取的措施液壓間隙自動(dòng)補(bǔ)償裝置軸向間隙補(bǔ)償在齒輪端面與泵體之間設(shè)浮動(dòng)元件將排出壓力引至該元件的外側(cè)(靠排出側(cè),橡皮圈限定區(qū)域內(nèi))使其液壓力稍大于內(nèi)側(cè)向外的液壓力（使浮動(dòng)元件貼靠齒輪）自動(dòng)補(bǔ)償齒輪端面磨損而增加的間隙（軸向間隙始終很小）徑向間隙自動(dòng)補(bǔ)償--有些高壓泵采用2-1-4高壓齒輪泵采取的措施徑向力平衡措施用平衡或減小徑向力的措施用承載能力高的軸承，并改善軸承的潤(rùn)滑和冷卻條件。按額定排出壓力pH高低可分為：低壓齒輪泵(pH≤2.5MPa)；中壓齒輪泵(pH＝2.5～8MPa)高壓齒輪泵(pH≥8MPa)。2-1-4齒輪泵的特點(diǎn)4.流量連續(xù)，有脈動(dòng)外嚙合齒輪泵σQ在11％～27％范圍內(nèi)，噪聲較大Z越少，σQ越大內(nèi)齒輪泵σQ較小，約為1％一3％，噪聲也較小。5．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。工作部件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)無(wú)泵閥允許采用較高n，通常可與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)與同樣Q的往復(fù)泵相比，尺寸、重量小易損件少，耐撞擊．工作可靠6．磨擦面較多用于排送不含固體顆粒并具有潤(rùn)滑性的油類。2-1-4齒輪泵的特點(diǎn)使用場(chǎng)合一般被用作排出P不高、Q不大，以及對(duì)Q和Pd的均勻性要求不很嚴(yán)的油泵,如：滑油泵駁油泵液壓傳動(dòng)中的供油泵由于齒輪泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，又不易損壞，因而已開發(fā)了高壓齒輪泵。如：液壓泵。2-1-6典型結(jié)構(gòu)-外嚙合齒輪泵有直齒、斜齒、人字齒等幾種齒輪，一般采用漸開線齒形。見下圖主動(dòng)和從動(dòng)齒輪是由右和左螺旋齒輪拼成的入字齒輪既能承受較大負(fù)荷，又可避免產(chǎn)生軸向推力。齒輪4空套在從動(dòng)軸上以補(bǔ)償制造、安裝時(shí)出現(xiàn)的誤差具有一定的自整位能力齒輪兩端面有配合良好的蓋板泵軸裝在單列向心球軸承上。在泵體和端蓋之間墊有紙墊16紙墊厚度可改變齒輪端面與蓋板之間的軸向間隙。圖2—5外嚙合齒輪泵2-1-6典型結(jié)構(gòu)-外嚙合齒輪泵防超過額定Pd，裝設(shè)有安全閥(safetyvalve)安全閥閥體是一空心的圓柱體左端帶有錐形密封面當(dāng)作用在環(huán)形凸肩上的壓力超過彈簧值時(shí)，閥開啟，溝通排、吸兩端泵的轉(zhuǎn)向必須符合規(guī)定為防止油液外漏，設(shè)有機(jī)械軸封是廣泛使用的一種密封方式主要密封面是軸靜環(huán)11和動(dòng)環(huán)12構(gòu)成動(dòng)、靜環(huán)的材料分別為硬質(zhì)材料和軟質(zhì)材料做成2-1-6典型結(jié)構(gòu)-外嚙合齒輪泵靜環(huán)與軸封蓋之間靠密封圈密封動(dòng)環(huán)靠彈簧壓緊在靜環(huán)上，（摩擦力使轉(zhuǎn)）密封圈防止動(dòng)環(huán)與軸之間漏泄安裝時(shí)手推動(dòng)環(huán)壓縮彈簧松手后動(dòng)環(huán)應(yīng)能緩緩滑出太松則漏泄量過大太緊則不能自動(dòng)滑出補(bǔ)償動(dòng)、靜環(huán)密封圈是機(jī)械密封的輔助密封元件機(jī)械軸封的基本特點(diǎn)：將由填料與軸之間的徑向曲面密封轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)環(huán)與靜環(huán)間的軸向端面密封。2-1-6典型結(jié)構(gòu)-外嚙合齒輪泵與填料密封相比，機(jī)械軸封的主要優(yōu)點(diǎn)是：(1)密封性能好(2)使用壽命長(zhǎng)。(3)摩擦功耗少。(4)軸或軸套基本不被磨損(5)適用范圍廣，（用于高溫、高壓、有毒或有腐蝕性）2-1-6典型結(jié)構(gòu)-外嚙合齒輪泵缺點(diǎn)：制造工藝性要求高,價(jià)格較貴密封元件的拆裝更換比較麻煩對(duì)使用條件的要求也比較嚴(yán)格。如液體帶有磨料性懸浮固體顆粒，則機(jī)械軸封必須采用特殊的設(shè)計(jì)?；剞D(zhuǎn)泵在低壓條件下也常采用皮碗密封思考題17.與填料密封相比，采用機(jī)械密封有哪些優(yōu)點(diǎn)?18．機(jī)械密封在使用上要注意什么問題?19．齒輪泵有自吸能力，為什么新泵和大修后的泵起動(dòng)前要向泵內(nèi)灌油？20．齒輪泵有何特點(diǎn)?高壓齒輪泵在結(jié)構(gòu)上有何特點(diǎn)?選擇題判斷齒輪泵轉(zhuǎn)向的依據(jù)是

。

A原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向B安全閥的位置

C吸排口方向D齒輪嚙合狀況吸入管漏氣是齒輪泵產(chǎn)生嘈音的主要原因，一般可用

方法來(lái)檢測(cè)漏氣點(diǎn)。

A澆油B燭火C煤油白粉法D鹵素?zé)魴z漏齒輪泵困油現(xiàn)象不會(huì)導(dǎo)致

。

A軸承負(fù)荷增大B工作噪聲增大

C容積效率降低D排出壓力增大選擇題消除齒輪泵困油的常用方法是

。

A降低油溫B減少流量C在端蓋上開卸荷槽D調(diào)整齒輪嚙合間隙在拆檢和裝配齒輪泵時(shí)應(yīng)注意檢查

間隙。

A齒頂與泵殼B齒輪端面部位

C齒嚙合處D泵軸伸出泵殼處選擇題齒輪泵開卸荷槽其流量

:

A.稍有下降B.稍有增加C.不受影響D.明顯增加齒輪泵會(huì)產(chǎn)生困油現(xiàn)象的原因。

A排出口太小B轉(zhuǎn)速較高

C．齒輪端面間隙調(diào)整不當(dāng)

D部分時(shí)間兩對(duì)相鄰齒同時(shí)嚙合限制齒輪泵轉(zhuǎn)速提高的主要原因是。

A原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速難以提高B會(huì)使軸承負(fù)荷過大

C會(huì)增加吸入困難D會(huì)使齒輪磨損過大2-1-6內(nèi)嚙合齒輪泵有兩種形式帶月牙形隔板的內(nèi)齒輪泵擺線轉(zhuǎn)子泵。圖2—6所示為一種帶月牙形隔板的可逆轉(zhuǎn)內(nèi)嚙合齒輪泵。2-1-6內(nèi)嚙合齒輪泵齒環(huán)3與圓盤泵軸一體。底盤6上有月牙形隔板2和與泵軸偏心的短軸，短軸上空套著齒輪1。當(dāng)泵軸帶齒環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與其內(nèi)嚙合的齒輪也轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生吸排作用。底盤6的背面圓心處有帶彈簧的鋼球，當(dāng)軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，嚙合力使底盤轉(zhuǎn)至其銷釘4卡到半圓形環(huán)槽的最右端位置為止(右上圖)，泵是下吸上排。當(dāng)軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，嚙合力使底盤轉(zhuǎn)過180°(右下圖)，泵的吸排方向不變。2-1-6內(nèi)嚙合齒輪泵優(yōu)點(diǎn)（與外嚙合齒輪泵相比）泵的吸油區(qū)大、流速低、吸入性能好，流量脈動(dòng)小，流量脈動(dòng)率σQ=1％～3％嚙合長(zhǎng)度較長(zhǎng)，工作平穩(wěn)，特殊齒形將困油現(xiàn)象減輕，或在齒環(huán)各齒谷中開徑向孔導(dǎo)油，從而完全消除困油現(xiàn)象，噪聲很低。缺點(diǎn)是制造工藝較復(fù)雜且漏泄途徑多，ηv低，65％～75％。2-1-6轉(zhuǎn)子泵-圖2—7外轉(zhuǎn)子比內(nèi)轉(zhuǎn)子多一個(gè)齒，二者軸線偏心，異速轉(zhuǎn)動(dòng)。采用擺線齒形。采用皮碗軸封。皮碗的制造、安裝和維護(hù)較簡(jiǎn)單，成本低，但唇邊的磨損較重，功率消耗較大。2-1-6轉(zhuǎn)子泵特點(diǎn)轉(zhuǎn)子泵優(yōu)點(diǎn)轉(zhuǎn)子泵配流口的中心角較大；且為側(cè)向吸入，不受離心力影響，故吸入性能好能用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)齒數(shù)較少，工作空間容積較大結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊兩個(gè)轉(zhuǎn)子同向回轉(zhuǎn)且只差一個(gè)齒，故相對(duì)滑動(dòng)速度很小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低，壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)齒數(shù)少時(shí)流量和壓力脈動(dòng)較大而且密封性較差，ηv較低制造工藝不如漸開線齒輪簡(jiǎn)單。2-1-7齒輪泵管理要點(diǎn)1.注意泵的轉(zhuǎn)向和連接反轉(zhuǎn)會(huì)使吸排方向相反泵和電機(jī)保持良好對(duì)中，最好用撓性連接（flexibility）2.齒輪泵雖有自吸能力起動(dòng)前泵內(nèi)要存有油液（否則嚴(yán)重摩損）吸油高度一般不大于0.5m。3.機(jī)械軸封屬于較精密的部件拆裝時(shí)要防止損傷密封元件安裝時(shí)應(yīng)在軸上涂滑油，按正確次序裝入，用手推動(dòng)環(huán)時(shí)應(yīng)有浮動(dòng)性。上緊軸封蓋時(shí)要均勻，機(jī)械軸封一定要防止干摩擦。2-1-7齒輪泵管理要點(diǎn)4.不宜超額定P工作會(huì)使原動(dòng)機(jī)過載，加大軸承負(fù)荷，使工作部件變形，磨損和漏泄增加，嚴(yán)重時(shí)造成卡阻。5.要防止吸口真空度大于允許吸上真空度否則不能正常吸入當(dāng)吸入P過低時(shí)，會(huì)產(chǎn)生“氣穴現(xiàn)象”油在低壓區(qū)析出許多氣泡，Q降低當(dāng)氣泡到高壓區(qū)時(shí)，空氣重新溶入油中，形成局部真空，四周的高壓油液就會(huì)以高速流過來(lái)填補(bǔ)產(chǎn)生液壓沖擊，并伴隨劇烈的噪聲2-1-7齒輪泵管理要點(diǎn)6.保持合適的油溫和粘度運(yùn)動(dòng)粘度以25～33mm2／s為宜粘度太小則漏泄增加，還容易產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象粘度過大同樣也會(huì)使ηv降低和吸入不正常。7.要防止吸入空氣會(huì)使流量減少，而且產(chǎn)生噪聲。2-1-7齒輪泵管理要點(diǎn)8.端面間隙對(duì)齒輪泵的自吸能力和ηv影響甚大可用壓軟鉛絲的方法測(cè)出9.高壓齒輪泵敏感度大吸油口可用150目網(wǎng)式濾器液壓系統(tǒng)泵要求濾油精度≤30—40μm回油管路濾油器精度最好≤20μm2-1-7齒輪泵常見故障分析(1)不能排油或流量不足不能建立足夠大的吸入真空度的原因：泵內(nèi)間隙過大，或新泵及拆修過的齒輪表面未澆油，難以自吸；泵n過低、反轉(zhuǎn)或卡阻吸入管漏氣或吸口露出液面。吸入真空度較大而不能正常吸入的原因：吸高太大(一般應(yīng)不超過500mm)；油溫太低，粘度太大；吸入管路阻塞，如吸入濾器臟堵或容量太小，吸入閥未開等油溫過高。排出方面的問題：排出管漏泄或旁通，安全閥或彈簧太松；排出閥未開或排出管濾器堵塞，安全閥頂開2-2-1螺桿泵的結(jié)構(gòu)和工作原理由缸套，主,動(dòng)螺桿組成。主、從動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)向相反。各嚙合螺桿之間以及螺桿與缸套間的間隙很小，在泵內(nèi)形成多個(gè)彼此分隔的容腔轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下部容腔V增大，吸入液體，然后封閉。封閉容腔沿軸向上升新的吸入容腔又在吸入端形成。一個(gè)接一個(gè)的封閉容腔上移，液體就不斷被擠出。螺桿反轉(zhuǎn)，則吸、排方向相反。圖2—8船用三螺桿泵的典型結(jié)構(gòu)圖2—8三螺桿泵的幾何形狀和密封三螺桿泵的嚙合線圖2-11單螺桿泵的結(jié)構(gòu)和工作泵缸由丁晴橡膠制成當(dāng)螺桿回轉(zhuǎn)時(shí)，各分隔剖面即從右向左移動(dòng)。而排出液體。螺桿軸線相對(duì)于泵缸軸線有圓周運(yùn)動(dòng)。所以設(shè)有萬(wàn)向軸3。2-2-1雙螺桿泵的結(jié)構(gòu)和工作原理雙螺桿泵有密封和非密封型兩類。密封型由漸開線和擺線組合而成其ηv略遜于擺線嚙合的螺桿泵但能使工藝簡(jiǎn)化，成本降低。非密封型采用兩根D相同、單頭、定螺距、矩形或梯形齒形的螺桿不能形成完全封閉的嚙合線，屬于非密封型螺桿泵。為減少漏泄，需增加導(dǎo)程數(shù)，又要限制螺桿的長(zhǎng)度，故不得不減小螺旋的升角，從而導(dǎo)致螺桿自鎖。因此，傳遞扭矩需靠齒輪，主動(dòng)和從動(dòng)螺桿彼此不直接接觸。圖2—14雙螺桿泵外軸承式-同步齒輪和軸承裝在泵體外面，單獨(dú)潤(rùn)滑內(nèi)軸承式-齒輪和軸承置于泵體內(nèi)部上圖是兩側(cè)吸入、中間排出結(jié)構(gòu)，軸向力可基本平衡。2-2-2螺桿泵(screwpump)的流量運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，液體將從缸套與螺桿端面之間的空隙部分連續(xù)流出，因此，其過流面積:A=缸套內(nèi)腔橫截面積-螺桿端面橫截面積而軸向流速:V=導(dǎo)程

轉(zhuǎn)速由于過流面積A和軸向流速都不隨時(shí)間而變，故螺桿泵的流量十分均勻，其理論流量

Q=60Atnm2／h2-2-2螺桿泵的實(shí)際流量主要內(nèi)漏泄途徑：螺桿頂圓與泵缸或襯套之間（徑向間隙）減少?gòu)较蜷g隙可減少內(nèi)漏，但間隙太小使摩擦功率損失增加嚙合螺桿之間之間（嚙合間隙）密封型泵嚙合線漏泄少，而非密封型較大。泵內(nèi)各封閉容腔的P是從排出向吸入端遞減三螺桿泵ηv=0.75～0.95單螺桿泵ηv=0.65～0.75雙螺桿泵ηv＝0.5～0.85。選擇題單螺桿泵的螺桿與傳動(dòng)軸的連接一般采用

。

A剛性連接B彈性連接C摩擦離合器連接D萬(wàn)向軸連接三螺桿泵封閉腔長(zhǎng)度

。

A等于一個(gè)導(dǎo)程B略大于一個(gè)導(dǎo)程

C略小于一個(gè)導(dǎo)程D略大于一個(gè)螺距下列泵中額定揚(yáng)程(或排壓)與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)的是

。

A螺桿泵B旋渦泵C離心泵D水環(huán)泵下列泵中流量最穩(wěn)定的是

。

A葉片泵B齒輪泵C擺線齒輪泵D螺桿泵2-2-3三螺桿泵的受力分析-軸向力有軸向推力端面液壓力指向吸入端螺旋面液壓力(hydraulicpressure)在凸螺桿上指向吸入端在凹螺桿上指向排出端空間腔使螺旋面P上下不同于凸螺桿部分抵消了端面軸向力?？偸芰^小。空轉(zhuǎn)期間，傳遞轉(zhuǎn)矩的力指向排出端，但這力不大2-2-3三螺桿泵的受力分析-軸向力為平衡螺桿軸向力，可采用的措施有：(1)設(shè)置止推軸承常裝在軸向力較大的凸螺桿上凹螺桿靠螺桿端面承受軸向力這種方法適于工作壓力小于1.6MP的泵。(2)采用雙吸型式從兩端吸入，中間排出。軸向力平衡，降低吸入流速，改善吸入性能適用于大Q泵。2-2-3三螺桿泵的受力分析-軸向力(3)液力平衡裝置(圖2—8)凸螺桿有平衡活塞2上部有泄油管19?；钊芰ο蛏?，大部分軸向力被平衡凸螺桿中鉆有油孔將壓力油液引到各螺桿下端的平衡軸套9、10之中，產(chǎn)生與軸向力方向相反的平衡力只要選擇平衡活塞的承壓面積和上述各軸套的大小，即可使各桿軸向力完全平衡裝有推力墊圈1、8和推力墊塊12以彌補(bǔ)液力平衡系統(tǒng)可能出現(xiàn)的平衡不足2-2-3三螺桿泵的受力分析-徑向力凸螺桿各處的徑向液壓力完全對(duì)稱凹螺桿承受徑向不平衡力（一邊嚙合狀態(tài)，圓周液壓力不同）但兩凹螺桿所受力大小相同、方向相反。2-2-3三螺桿泵的受力分析-轉(zhuǎn)矩凸螺桿還產(chǎn)生切向分力，形成阻轉(zhuǎn)矩主動(dòng)桿向從動(dòng)桿傳遞轉(zhuǎn)矩，也受到阻轉(zhuǎn)矩作用凹螺桿凹槽下螺旋面液壓力產(chǎn)生阻轉(zhuǎn)矩凹槽上螺旋面液壓力產(chǎn)生助轉(zhuǎn)矩這兩個(gè)轉(zhuǎn)矩大小不等（作用面積不同）設(shè)計(jì)良好時(shí)，凹槽中的油液除產(chǎn)生指向排出端的軸向推力外，還能產(chǎn)生一個(gè)正好可以克服凹螺桿摩擦力矩的轉(zhuǎn)矩工作時(shí)，凹螺桿不是靠凸螺桿(而是通過壓力油)直接傳遞轉(zhuǎn)矩而驅(qū)動(dòng)，可大大減輕嚙合線的磨損2-2-4螺桿泵的特點(diǎn)1．沒有困油現(xiàn)象，流量和壓力均勻故工作平穩(wěn)，噪聲和振動(dòng)較少。2．軸向吸入，沒有離心力的影響，吸入性能好。三螺桿泵允許吸上真空高度可達(dá)8m水柱單螺桿泵可達(dá)8.5m水柱高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，故流量范圍大三螺桿泵的Q一般在0.6—750m3／h之間非密封型雙螺桿泵已有1200m3／h單螺桿泵由于采用橡膠泵缸，轉(zhuǎn)速一般不超過1500r／min，一般流量較小，目前多為0.3—40m3／h。3．三螺桿泵受力平衡和密封性能良好ηv高，允許的工作P高，可達(dá)20MPa單螺桿泵和非密封型雙螺桿泵額定排出壓力不宜太高2-2-4螺桿泵的特點(diǎn)4.對(duì)所輸送的液體攪動(dòng)少水力損失可忽略不計(jì)適于輸送不宜攪拌的液體適用的粘度范圍也很寬單、雙螺桿泵還可輸送非潤(rùn)滑性和含固體雜質(zhì)的液體。5．零部件少，相對(duì)重量和體積小，磨損輕，維修工作少，使用壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)螺桿軸向尺寸較長(zhǎng)，剛性較差。加工和裝配要求較高。三螺桿泵的價(jià)格較高，但雙和單螺桿泵低于往復(fù)泵.2-2-4螺桿泵的使用場(chǎng)合三螺桿泵常用作:主機(jī)的滑油泵燃油泵以及貨油泵液壓泵。單螺桿泵多用作:油水分離器的污水泵廢物焚燒爐的輸送泵糞便輸送泵、渣油泵、污油泵(sludgepump)也可作海水泵和甲板沖洗泵等雙螺桿泵:除做各種油泵外也可做壓載泵、消防泵、衛(wèi)生水泵和鍋爐給水泵等。2-2-5螺桿泵的管理要點(diǎn)1．應(yīng)防止干轉(zhuǎn)以免嚴(yán)重磨損單螺桿泵如斷流干轉(zhuǎn)，橡膠泵缸將很快會(huì)燒毀初次使用或拆檢裝復(fù)后應(yīng)向泵內(nèi)灌入液體工作中應(yīng)嚴(yán)防吸空停用時(shí)也需使泵內(nèi)保存液體。2．三螺桿泵吸入管路必須裝40—60目濾器，吸入油面應(yīng)高出吸入管口100mm以上新接管路中的焊渣、鐵銹等固體雜質(zhì)應(yīng)予清除，保持所排送液體的潔凈，及時(shí)清洗濾器，工作時(shí)如有異常聲響，應(yīng)立即停車檢查。2-2-5螺桿泵的管理要點(diǎn)3．一般螺桿泵都有固定的轉(zhuǎn)向，不應(yīng)反轉(zhuǎn)否則推力平衡裝置就會(huì)喪失作用，使泵損壞。4．運(yùn)行注意起動(dòng)時(shí)應(yīng)先將吸、排截止閥全開停用時(shí)先斷電，后關(guān)排出閥，等停轉(zhuǎn)再關(guān)吸入閥，以免泵內(nèi)存液吸空泵出口裝有安全調(diào)壓閥（可在起動(dòng)前將其調(diào)松，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后再把壓力回）泵不允許長(zhǎng)時(shí)間完全通過調(diào)壓閥回流運(yùn)轉(zhuǎn)不應(yīng)靠調(diào)壓閥大流量回流使泵適應(yīng)小流量的需要節(jié)流損失嚴(yán)重，會(huì)使液體溫度升高，甚至使泵變形而損壞。2-3-1雙葉片泵的工作原理定子(內(nèi)腔型線)兩段長(zhǎng)半徑圓弧兩段短半徑圓弧四段過渡曲線轉(zhuǎn)子有若干葉槽，內(nèi)有葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片受離心力及液壓力作用下，外頂定子內(nèi)壁，并在槽內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)配油盤在定子和轉(zhuǎn)子兩側(cè)，盤上有兩對(duì)吸、排口2-3-1雙葉片泵的工作原理在定子、轉(zhuǎn)子、葉片和配油盤之間形成若干個(gè)工作空間。葉片由短轉(zhuǎn)向長(zhǎng)半徑時(shí)葉片間V增大，P降低，經(jīng)配油盤吸油葉片由長(zhǎng)向短半徑時(shí)葉片間V減小，經(jīng)配油盤的排出口排油。當(dāng)葉片位于密封區(qū)時(shí)正好將吸、排口隔開葉片間V不變，沒有困油問題。2-3-1單作用葉片泵的工作原理轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周，每工作V都吸、排兩次（雙作用泵）定子內(nèi)腔型線是圓轉(zhuǎn)子軸與定子偏心逆時(shí)針回轉(zhuǎn)時(shí)工作V右半轉(zhuǎn)增大左半轉(zhuǎn)V減小從兩側(cè)配油盤的吸、排口吸排油。圖2—17單作用葉片泵的工作原理兩相鄰葉片轉(zhuǎn)到吸、排油口間的密封區(qū)時(shí)所接觸定子曲線不是與轉(zhuǎn)子同心的圓弧密封區(qū)的圓心角略大于相鄰葉片所占圓心角葉間工作V先略有增大，然后略有縮小，會(huì)產(chǎn)生困油現(xiàn)象，但不太嚴(yán)重通過在排出口邊緣開三角形卸荷槽的方法即可解決。2-3-1單作用葉片泵的工作原理定子、轉(zhuǎn)子和軸承受徑向力作用屬非卸荷式葉片泵工作P不宜太高Q的均勻性也比雙作用差移動(dòng)定子可改變偏心的方向及大小可做成n恒定而Q可變的雙向或單向的無(wú)級(jí)變量泵其中用得較多的是限壓式變量葉片泵圖2—18是采用內(nèi)反饋的限壓式葉片泵的原理及特性曲線圖圖2-18內(nèi)反饋限壓式葉片泵2-3-1內(nèi)反饋限壓式變量葉片泵作用力Fx配油盤中線相對(duì)于定子中線順轉(zhuǎn)向偏轉(zhuǎn)了θ角排油P對(duì)定子的作用力F便在定子中線方向產(chǎn)生分力Fx當(dāng)Fx小于補(bǔ)償器彈簧預(yù)緊力時(shí):定子與轉(zhuǎn)子的偏心距保持最大值泵的Q隨排出P增加而稍有降低，如特性曲線中AB段所示當(dāng)排壓大于PB時(shí)，F(xiàn)x增大使定子向減小e的方向移動(dòng)泵的Q即隨排壓增加而迅速降低當(dāng)升到Pc時(shí)，e減小，Qt=漏泄量，則Q=0，有Pmax。2-3-1內(nèi)反饋限壓式變量葉片泵調(diào)節(jié)螺釘6和3增大彈簧預(yù)緊力，PB,Pc

增大，特性曲線BC段右移彈簧剛度越小，則BC段越陡，Pc

與PB,越接近螺釘3可變泵的最大e，而改變Qmax，AB段就上下平移內(nèi)反饋限壓式變量泵只能單向變量。2-3-2葉片泵的結(jié)構(gòu)圖2—19示出典型的雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)定子和左、右配油盤裝在泵體中，用圓柱銷定位。右配油盤背后的槽e通排油腔轉(zhuǎn)子通過花鍵帶動(dòng)，傳動(dòng)軸由滾針軸承和球軸承支承。下面介紹雙作用葉片泵結(jié)構(gòu)的主要部分2-3-2定子、轉(zhuǎn)子和葉片定子過渡曲線必須設(shè)計(jì)成使葉片在葉槽中移動(dòng)速度的變化盡可能小以免產(chǎn)生太大的慣性力，導(dǎo)致葉片與定子的脫離或沖擊。為使葉片在吸入?yún)^(qū)能貼緊定子，雙作用葉片泵一般使葉片底部與排出油腔相通配油盤端面環(huán)槽C有小孔與排出腔相通單作用葉片泵由于葉片在轉(zhuǎn)過吸入?yún)^(qū)時(shí)向外伸出的加速度較小，單靠離心力即足以保證葉片貼緊定子。雙作用泵的葉片數(shù)Z應(yīng)取偶數(shù)保證轉(zhuǎn)子徑向力平衡2-3-2配油盤吸入口流速不能太高否則，流動(dòng)阻力太大，在吸油時(shí)就可能產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。右盤通排油腔。左盤的對(duì)應(yīng)位置上也開有不通的排口(盲孔)，(c)，使葉片兩側(cè)受力平衡。盤上密封區(qū)的圓心角ε必須

兩葉片之間的圓心角2

／Z，(d)否則會(huì)使吸、排口溝通而定子圓弧段的圓心角應(yīng)大于或等于ε，以免產(chǎn)生困油現(xiàn)象盤上三角節(jié)流槽使相鄰葉片間的工作空間在從密封區(qū)轉(zhuǎn)入排出區(qū)時(shí)，能逐漸地與排出口相溝通，以免P驟增，造成液擊和噪聲，并引起瞬時(shí)流量的脈動(dòng)思考題23.簡(jiǎn)述螺桿泵的優(yōu)缺點(diǎn)。（P37）24．螺桿泵螺桿剛牲差，在管理，檢修與安裝時(shí)應(yīng)注意什么?(P38-5)25．為什么說(shuō)三螺桿泵是性能優(yōu)良的螺桿泵?(P37-3)28．利用旁通閥來(lái)調(diào)節(jié)螺桿泵的流量和壓力時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意什么問題?(P38-4)29，雙吸式螺桿泵的結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)?(P33)30．單吸式螺桿泵工作時(shí)所產(chǎn)生的軸向力是怎樣平衡的?選擇題單作用葉片泵葉片傾角及倒角按回轉(zhuǎn)方向判斷應(yīng)是

。A后傾角后倒角B前傾角前倒角C前傾角后倒角D后傾角前倒角葉片泵內(nèi)部漏泄最大的間隙是在

之間。A配油盤與轉(zhuǎn)子B葉片與葉槽C葉片與定子D葉片與配油盤已知雙作用葉片泵葉片間夾角θ，封油區(qū)圓心角ε，定子圓弧段圓心角β之間，如果ε≥β≥θ，則

。A容積效率降低B發(fā)生困油現(xiàn)象C徑向力增大DA+B

雙作用葉片泵的葉片按回轉(zhuǎn)方向來(lái)看應(yīng)該是

。A前傾角后倒角B前倒角后傾角C前傾角后傾角D前倒角后倒角2-3-2葉片的傾角和倒角如圖2—20所示雙作用泵的葉槽在轉(zhuǎn)子中不是徑向的是順轉(zhuǎn)向朝前傾斜θ，10

～14

。葉片受法向力N作用而被壓進(jìn)滑槽N與葉片滑動(dòng)方向的夾角稱為壓力角

2-3-2葉片的傾角和倒角設(shè)葉槽徑向開設(shè)雙作用泵壓力角最大值較大力N在葉片垂直方向上的分力也將較大此分力使葉片受彎曲力，使葉片與葉槽的摩擦力增大，會(huì)造成葉片移動(dòng)困難，甚至可能卡住。如葉片有前傾角

則壓力角就減小為=-，葉片受力情況即會(huì)改善。葉片端部倒角朝后保證葉片貼緊定子的內(nèi)表面。單作用泵采用后傾角后倒角，原因定子上各點(diǎn)相對(duì)轉(zhuǎn)子中心距離變化較緩2-3-3葉片泵的流量圖2—21所示當(dāng)兩相鄰葉片間的工作空間容積從最大值V變到最小值V’時(shí)(V—V’)就是一次的排量當(dāng)泵有Z個(gè)葉片(不計(jì)葉片厚度)時(shí)，流量為：Q=2Z(V—V’)相當(dāng)這一段圓環(huán)形體積2-3-3葉片泵的實(shí)際流量影響葉片泵容積的效率的內(nèi)部漏泄途徑有：配油盤與轉(zhuǎn)子及葉片側(cè)端的軸向間隙，對(duì)ηv影響最大葉片頂端與定子內(nèi)表面的徑向間隙，可自動(dòng)補(bǔ)償葉片側(cè)面與葉槽的間隙，雙作用泵因轉(zhuǎn)子徑向力平衡，軸不會(huì)彎曲變形，軸向間隙可做得較小，故ηv可比齒輪泵高，雙作用泵一般約在0.8—0.94范圍單作用泵ηv在0.58～0.92之間。單作用葉片泵流量的均勻性不如雙作用葉片泵。2-3-4葉片泵的特點(diǎn)1．流量較均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲較低2.軸承壽命長(zhǎng)(徑向力平衡)；它的內(nèi)部密封性也較好，ηv較高；一般額定排出P較高，可達(dá)7MPa普通雙作用泵因?yàn)槿~片底部通排油腔，而葉片轉(zhuǎn)過吸入?yún)^(qū)時(shí)，頂端只承受吸入壓力，故當(dāng)排出壓力較高時(shí)，就會(huì)使葉片頂端與定子產(chǎn)生劇烈摩擦，這將嚴(yán)重影響泵的壽命。高壓葉片泵除選用耐磨材料、保持油液清潔、并在保證強(qiáng)度和剛度的前提下盡量減小葉片厚度外還必須采取各種特殊結(jié)構(gòu)使葉片卸荷，采用浮動(dòng)配油盤，以便利用油壓力自動(dòng)補(bǔ)償端面間隙高壓葉片泵的工作P已可達(dá)20～30MPa。2-3-4葉片泵的特點(diǎn)3．結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸較小而流量較大。4．對(duì)工作條件要求較嚴(yán)葉片抗沖擊較差，較容易卡住，對(duì)油液清潔度和粘度比較敏感。端面間隙或葉槽間隙不合適都會(huì)影響正常工作。n一般在500—2000r／min范用內(nèi)．太低則葉片可能因離心力不夠而不能壓緊在定子表面5．結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，零件制造精度要求較高。在船上，葉片泵多作為液壓系統(tǒng)的工作油泵，也可用作清潔油類的輸送泵等。2-3-5葉片泵的管理要點(diǎn)除需防干轉(zhuǎn)和過載、防吸入空氣和吸入真空度過大外，還：1．泵轉(zhuǎn)向改變，則其吸排方向也改變?nèi)~片泵都有規(guī)定的轉(zhuǎn)向，不允許反因?yàn)檗D(zhuǎn)子葉槽有傾斜，葉片有倒角葉片底部與排油腔通配油盤上的節(jié)流槽和吸、排口是按既定轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)可逆轉(zhuǎn)的葉片泵必須專門設(shè)計(jì)。2-3-5葉片泵的管理要點(diǎn)2．葉片泵裝配配油盤與定子用定位銷正確定位葉片、轉(zhuǎn)子、配油盤都不得裝反定子內(nèi)表面吸入?yún)^(qū)部分最易磨損必要時(shí)可將其翻轉(zhuǎn)安裝，以使原吸入?yún)^(qū)變?yōu)榕懦鰠^(qū)而繼續(xù)使用。3．拆裝注意工作表面清潔，工作時(shí)油液應(yīng)很好過濾，2-4-1水環(huán)泵的典型結(jié)構(gòu)和工作原理用作真空泵或離心泵的引水泵。2-4-1水環(huán)泵的典型結(jié)構(gòu)和工作原理一開式葉輪偏心安裝，側(cè)蓋上開有吸人口和排出口泵內(nèi)必須充以一定數(shù)量的工作水。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)水形成一緊貼殼壁的水環(huán)水環(huán)內(nèi)表面與葉輪輪轂表面及兩側(cè)蓋端面之間形成一個(gè)月牙形的工作空間該空間被葉片分隔成若干個(gè)腔室腔室容積隨葉輪回轉(zhuǎn)不斷地改變2-4-1水環(huán)泵的典型結(jié)構(gòu)和工作原理水環(huán)泵的工作過程可分為三個(gè)連續(xù)的階段：1.吸人過程右半轉(zhuǎn)，葉間腔室的V增大，氣體通過吸人口被吸入2.壓縮過程左半轉(zhuǎn)，葉間腔室的V縮小，氣體受到壓縮。3.排出過程當(dāng)葉間轉(zhuǎn)到與排出口相通時(shí)，氣體排出2-4-1水環(huán)泵的典型結(jié)構(gòu)和工作原理靠工作腔室的容積變化來(lái)產(chǎn)生吸排-容積式泵它與葉片泵的工作的差別工作V的變化是靠水環(huán)中的液體進(jìn)出葉間而造成右半轉(zhuǎn),液體靠葉輪帶動(dòng)回轉(zhuǎn)而獲得能量，并被甩到葉外的流道中左半轉(zhuǎn)，憑借其已獲得的動(dòng)能擠入葉間，壓縮氣體。液體流速會(huì)隨P排的增加而降低。當(dāng)P排升高到一定數(shù)值，葉輪外液體的速度也就會(huì)降到很低，而不能進(jìn)入葉間去壓縮氣體氣體壓力能的增加，是靠水獲自葉輪的動(dòng)能2-4-1水環(huán)泵的典型結(jié)構(gòu)和工作原理水環(huán)傳遞能量密封工作腔室吸收氣體壓縮熱泵出口常設(shè)氣液分離器壓縮和水力損失轉(zhuǎn)換成的熱量會(huì)使部分工作水汽化水通過軸封和排氣會(huì)流失需連續(xù)地向泵內(nèi)補(bǔ)水補(bǔ)水量應(yīng)大于損失水量水環(huán)泵可做成雙作用式提高氣體Q葉輪徑向力得以平衡2-4-2水環(huán)泵的性能特點(diǎn)圖示為一臺(tái)水環(huán)真空泵的性能曲線特點(diǎn)：1．Qt要取決于葉輪的尺寸和轉(zhuǎn)速

ηv一般為0.65～0.822-4-2水環(huán)泵的性能特點(diǎn)2．所能達(dá)到的壓力比取決于葉輪的結(jié)構(gòu)尺寸和轉(zhuǎn)速工作過程中其壓力比x通常都是逐漸增大的當(dāng)x≤Xcr(臨界壓力比)時(shí)，Qt不變，隨著x的增加，Q會(huì)因漏泄的增加而降低當(dāng)x>xcr

后，則Q就會(huì)迅速減小，當(dāng)x=xmax(極限壓力比)時(shí)，Q即降為零。關(guān)閉排出閥時(shí)，排出P不會(huì)無(wú)限地升高，無(wú)須安全閥不允許長(zhǎng)時(shí)間封閉運(yùn)轉(zhuǎn)，以防工作水過熱。

2-4-2水環(huán)泵的性能特點(diǎn)3.Q和所能造成的真空度將隨T工作的增加而減小水溫越高，Pv越高，水汽化速度增加，使抽氣流量和可達(dá)到的真空度減小水溫較低，由于吸氣中的部分水蒸氣可能液化，能使Q和可達(dá)到的真空度增加。4．效率較低ηv不高，水力效率ηh較低總效率η一般為30％～50％，最高不超過55％如排送液體則η更低，不超過20％，一般不用在壓力比x=xcr時(shí)效率最高3-1-1離心泵的工作原理主要工作部件是葉輪和泵殼。葉輪通常是由5～7個(gè)弧形葉片和前、后圓形蓋板所構(gòu)成。葉輪用鍵和螺母固定在泵軸的一端。固定葉輪用的螺母通常采用左旋螺紋，以防反復(fù)起動(dòng)因慣性而松動(dòng)。軸的另一端穿過填料箱伸出泵殼，由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。泵殼呈螺線形，亦稱螺殼或蝸殼。圖3-1懸臂式單級(jí)離心泵3-1-1離心泵的工作原理充滿在泵中的液體隨葉輪回轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力，向四周甩出在葉輪中心形成低壓，液體便在液面壓力作用下被吸進(jìn)葉輪。從葉輪流出的液體，壓力和速度增大。蝸殼-匯聚并導(dǎo)流。擴(kuò)壓管A增大，流速降低，大部分動(dòng)能變?yōu)閴毫δ?，然后排出。葉輪不?；剞D(zhuǎn)，吸排就連續(xù)地進(jìn)行液體通過泵時(shí)所增加的能量，是原動(dòng)機(jī)通過葉輪對(duì)液體作功的結(jié)果。思考題31.為什么雙作用葉片泵一般比齒輪泵容積效率高?P4332．為什么葉片泵所輸送的油液粘度不宜太高或太低?P4433．葉片泵配油盤上的三角槽有何功用?P4134，葉片泵葉片端部與定子內(nèi)壁的可靠密封，常采用哪些辦法?P43，P40，P3835．在管理維修葉片泵時(shí)主要應(yīng)注意些什么?P44選擇題在船上水環(huán)泵主要用來(lái)

。

A壓送氣體B抽真空C排送液體DA+B+C水環(huán)泵關(guān)閉排出閥運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)使

。A電機(jī)過載B安全閥開啟C．泵體發(fā)熱DB+C屬于回轉(zhuǎn)式容積泵的是

。A離心泵B水環(huán)泵C旋渦泵D軸流泵下列泵中效率最低的一般是

。？？？A閉式旋渦泵B水環(huán)泵(排氣)C噴射泵D離心泵3-1-2液體在葉輪中的流動(dòng)情況為研究簡(jiǎn)化，我們假定：(1)液體由無(wú)限多個(gè)完全相同的單元流束所組成所有液體質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)軌跡都相同，都與葉片斷面相符合，在相同半徑上各液體質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)狀態(tài)亦均相同。這只有在葉片無(wú)限多、厚度無(wú)限薄且斷面形狀完全相同的理想葉輪中才可能實(shí)現(xiàn)。(2)液體在流動(dòng)時(shí)沒有摩擦、撞擊和渦流損失設(shè)液體為無(wú)粘性的理想液體，液流處于無(wú)撞擊、旋渦的理想工況3-1-2離心泵的揚(yáng)程方程式葉輪帶動(dòng)液體高速旋轉(zhuǎn)而將機(jī)械能傳給液體（deliveryliftordeliveryhead）所產(chǎn)生的揚(yáng)程與葉輪尺寸和轉(zhuǎn)速密切相關(guān)，而流量又明顯地會(huì)隨工作揚(yáng)程而改變。需要研究決定離心泵揚(yáng)程的各種因素以及揚(yáng)程與流量的關(guān)系即研究離心泵的揚(yáng)程方程式3-1-2液體在葉輪中的流動(dòng)情況葉輪以

回轉(zhuǎn)時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)有兩種運(yùn)動(dòng)：圓周速度-隨葉輪運(yùn)動(dòng)的速度，用u表示；相對(duì)速度-相對(duì)于葉輪的運(yùn)動(dòng)速度，用w表示,它與葉片型線相切。絕對(duì)速度-相對(duì)于泵殼的運(yùn)動(dòng)速度；是u和w的向量和。液體質(zhì)點(diǎn)進(jìn)出葉輪時(shí)的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑即可由圖中的A。C。表示。3-1-2液體在葉輪中的流動(dòng)情況葉輪中任一質(zhì)點(diǎn)的三個(gè)速度向量u、w、c都構(gòu)成為一個(gè)速度三角形，如圖C和u間的夾角用

表示w和u反方向的夾角用

表示；C的周向分速度用Cu表示C的徑向分速度用Cr表示3-1-2液體在葉輪中的流動(dòng)情況各符號(hào)下角標(biāo)1者，指葉輪進(jìn)口的參數(shù)加下角標(biāo)2者，指在葉輪出口的參數(shù)。在葉輪中各處，速度三角形中u、w的方向都已確定，而U=

nD/603-1-2液體在葉輪中的流動(dòng)情況D——質(zhì)點(diǎn)所處位置的葉輪直徑，mm；B——質(zhì)點(diǎn)所處位置的葉輪寬度，m；

——排擠系數(shù)(一般為0.75～0.95)，用以考慮葉片厚度使流道截面積減小的影響；

v——泵的容積效率?？梢?，當(dāng)葉輪的流量、轉(zhuǎn)速和尺寸既定后，葉輪內(nèi)各處的速度三角形也就確定。3-1-2揚(yáng)程方程式根據(jù)液體力學(xué)知識(shí)，我們能推出揚(yáng)程方程式：由上圖（葉片出口角對(duì)理論揚(yáng)程的影響），和揚(yáng)程方程式，我們可以得出以下結(jié)論揚(yáng)程主要取決于葉輪的直徑和轉(zhuǎn)速泵的封閉揚(yáng)程(Q=0)的理論值為:Ht=u2／g，要提高H，必須增大D2或提高nD2關(guān)系到泵的外廓和重量n受限于泵的汽蝕性能離心泵n一般不超過8000～10000r／min單級(jí)泵的H通常不超過150m離心泵的揚(yáng)程隨流量而變當(dāng)用徑向葉片，即2=90時(shí),即H與Q無(wú)關(guān)當(dāng)用后彎葉片，即2<90’時(shí)，ctg2>0，Q增大則Ht減小當(dāng)用前彎葉片，即2>90‘時(shí)，Q增大則Ht增加3-1-2揚(yáng)程方程式比較以上三種情況尺寸和n相同的離心泵，在Q相同時(shí)，

2（前彎）越大，H越高表面上，以用前彎葉片為宜實(shí)際中，考慮到各種損失，多用后彎葉片Ht與所運(yùn)送流體的性質(zhì)無(wú)關(guān)（character）如果泵內(nèi)是空氣，空氣密度僅為水的1／800左右，泵能在吸排口間造成的壓差就很小。例如H為100m的水泵，其排送空氣時(shí)達(dá)到同樣的H氣，它只能在吸排口間產(chǎn)生1.268kPa的壓差，在大氣壓下這只能將水吸上約12.9cm高。離心泵沒有自吸能力圖3-5離心泵定速特性曲線理論分析3-1-3流量-揚(yáng)程曲線Ht

和Qt是下傾直線Ht和Qt也是下傾直線（斜率小些）存在摩擦、旋渦、撞擊等水力損失沿程摩擦損失與流速(流量)的平方成正比非設(shè)計(jì)工況進(jìn)、出葉輪的撞擊損失，(設(shè)計(jì)工況=零)Qt-H曲線為減除這兩部分揚(yáng)程損失后的曲線。3-1-3流量-揚(yáng)程曲線漏泄造成的ηv

密封環(huán)內(nèi)部漏泄和軸封外部漏泄多級(jí)泵還存在級(jí)間漏泄當(dāng)泵設(shè)有平衡孔(管)或平衡盤時(shí)，有附加的容積損失?？偮┬沽恳话銥槔碚摿髁康?％～10％Q—H曲線為考慮了漏泄流量g后的損失3-1-3流量-功率曲線根據(jù)Qt和Ht，求出泵的水力功率

Ph=ρgQtHt

即可作出Qt一Ph曲線。如將Ph加上機(jī)械摩擦功率損失，即可得到理論流量與軸功率的關(guān)系曲線Qt一P。再將Qt一P曲線中的各Qt值減去相應(yīng)的漏泄流量g，即可得到實(shí)際流量與軸功率的關(guān)系曲線Q一P3-1-3流量-功率曲線機(jī)械損失包括:軸封及軸承的機(jī)械摩擦損失約占軸功率的1％～5％，采用機(jī)械軸封時(shí)損失較??；葉輪的圓盤摩擦損失是蓋板使兩側(cè)液體因受離心力作用而形成回流所導(dǎo)致的能量損失約占軸功率的2％～10％它與葉輪D2的五次方和n的平方成正比。提高n和相應(yīng)減小葉輪外徑(H不變時(shí)）可減小圓盤摩擦損失。3-1-3流量-效率曲線根據(jù)Q一H曲線和Q一P曲線，求出每一流量時(shí)的效率η=ρgQH/P然后可得關(guān)系曲線Q—η圖3—6離心泵的定速特性曲線3-1-3實(shí)測(cè)的定速特性曲線實(shí)際定速特性曲線是由制造廠通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定的。(1)離心泵都用后彎葉片，其Q—H曲線趨勢(shì)下傾。由于葉片出口角的不同，曲線形狀可分為三類：3-1-3實(shí)測(cè)的定速特性曲線陡降形(高比轉(zhuǎn)數(shù))葉片出口角較小，H變化時(shí)Q變化較小用于H變動(dòng)又不希望Q變化的場(chǎng)合(艙底水泵壓載泵等)平坦形(中低比轉(zhuǎn)數(shù)泵)葉片出口角稍大，H變化時(shí)Q變化較大用于那些經(jīng)常需要調(diào)節(jié)Q而又不希望節(jié)流損失太大的場(chǎng)合(凝水泵、鍋爐給水泵)3-1-3實(shí)測(cè)的定速特性曲線駝峰形葉片出口角較大其Q一H曲線就比較平坦，而在小Q時(shí)撞擊損失又大，于是Q—H曲線就會(huì)出現(xiàn)駝峰有駝峰形Q—H曲線的泵，工作時(shí)可能發(fā)生喘振應(yīng)盡量避免使用適當(dāng)限制葉片出口角和葉片數(shù)，即可避免出現(xiàn)駝峰3-1-3實(shí)測(cè)的定速特性曲線(2)Q-P曲線向上傾斜即軸功率隨Q增大而增加。在Q=0時(shí)軸功率最?。?5％～50％）這時(shí)泵的H(亦稱封閉揚(yáng)程)也不很高泵關(guān)閉排出閥起動(dòng)電流較低，可減小電網(wǎng)電壓的波動(dòng)但封閉運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，效率為零，泵會(huì)發(fā)熱3-1-4管道特性曲線和泵的工況點(diǎn)液體流過管道時(shí)所需的壓頭與流量間的函數(shù)關(guān)系包括兩個(gè)部分位置頭，壓力頭，與流量沒有關(guān)系消費(fèi)于克服管道阻力下圖曲線A就是表明上述函數(shù)關(guān)系的管路特性曲線的一般形狀3-1-4管道特性曲線和泵的工況點(diǎn)靜壓頭Hu是一條水平線管路阻力

h=Q2，是一條二次拋物線傾斜程度取決于阻力縱坐標(biāo)起點(diǎn)位置取決于管路的靜壓頭當(dāng)管路阻力變化，如K值增加，曲線變陡如靜壓頭變化，管路曲線相應(yīng)向上平移3-1-4管道特性曲線和泵的工況點(diǎn)將特性曲線和管路的特性曲線畫在一張圖上Q—H曲線與管路特性曲線的交點(diǎn)即泵的工況點(diǎn)點(diǎn)C工況產(chǎn)生的H正好等于液體以此工況的Q流過該管路時(shí)所需的壓頭大多數(shù)離心泵的H—Q曲線是向下傾斜，其工況點(diǎn)是穩(wěn)定的3-1-4管道特性曲線和泵的工況點(diǎn)如干擾使泵的Q增加泵工況點(diǎn)右移至D產(chǎn)生的HD將不能滿足較大Q流過該管路所需的HD’，泵的流速和流量將隨之減少，直至回到Qc，即工況點(diǎn)回到C為止。反之，Q減小，點(diǎn)左移，HD大于所需H，Q會(huì)增加，點(diǎn)又回到C。可見，是穩(wěn)定工況點(diǎn)。3-1-4管道特性曲線和泵的工況點(diǎn)

如Q一H是駝峰形，管路特性與Q一H會(huì)有兩交點(diǎn)，靠左邊的是不穩(wěn)定工況點(diǎn)當(dāng)管路特性改變時(shí)，例如A’或A”，工況點(diǎn)也會(huì)相應(yīng)變?yōu)镃’或C”如泵特性曲線發(fā)生改變，工況點(diǎn)也會(huì)改變同一泵在管路情況改變時(shí)Q將發(fā)生較大變化泵在額定工況下效率最高，應(yīng)盡可能使泵在額定工況點(diǎn)附近工作。選擇題74.下列泵中理論流量與排出壓力有關(guān)的是

。

A