柱塞泵孙绛雪主讲详解.ppt

柱塞泵 主讲人 孙绛雪 概述 泵: 将原动机的机械能转化成液体能的设备。 按不同作用原理，泵分为:叶片式、容积式两类。离心泵属于叶片式泵，往复泵属于容积式泵。 注水用柱塞泵是往复泵的一种。 往复泵是泵类产品中出现最早的一种。 一、柱塞泵的工作原理 S=2r S——冲程长度。即在吸入或排出过程中，活塞（柱塞）移动的距离。 r——曲柄半径 二、柱塞泵的分类及标准代号 ㈠分类 ㈡标准代号 ㈠分类 1.按缸数分 单缸泵、双缸泵、三缸泵、四缸泵、五缸泵等。 2.按液缸的布置方式及其相互位置分 卧式泵、立式泵、V形或星形泵等。现场多用卧式泵。 3.按驱动方式分 机动泵、蒸汽驱动往复泵、液压驱动往复泵。 ㈡标准代号 示例 如3ZL12.5/25Q，表示柱塞数目为3 的立式球阀泵，其额定流量为12.5 ,额定压力为25Mpa。 某些特殊用途的柱塞泵，还在其代号前面加某些代号，SD3Z8/20B，为卧式三柱塞板阀泵，额定流量8 ，额定压力为20Mpa,SD表示水力活塞泵的地面泵。 三、柱塞泵的基本性能参数 1.流量 单位时间内泵排出口排出的液体量。不同于排量。 2.泵压 泵排出口的压力。 3.泵的功率和效率 输入功率——单位时间内动力机传到泵主动轴上的能量。又称轴功率。 输出功率——单位时间内液体经泵作用后增加的能量。又称有效功率。 总效率——有效功率/输入功率。 4.泵速 单位时间内柱塞往复运动的次数。 四、柱塞的运动规律 柱塞运动示意图如图所示： 结论 x≈r(1±cosφ) u≈±rωsinφ a≈±rωcosφ 其中 x——柱塞移动的距离； u——柱塞运动速度； a——柱塞运动加速度。 五、柱塞泵的流量 1.柱塞泵的平均流量 1）理论平均流量 2）实际平均流量 2.柱塞泵的瞬时流量 1、柱塞泵的平均流量 1）? 理论平均流量 柱塞泵在单位时间内理论上应输送的液体体积。 单缸单作用泵： Q理均=FSn F——柱塞截面积； S——冲程长度； n——泵速。 多缸单作用泵： Q=iFSn i——缸数 2）? 实际平均流量 Q= α Q理均 α——流量系数，一般取0.85～0.95 3)实际流量和理论流量差别的原因 ①由于排出阀和吸入阀开闭的迟缓所引起。 ②由于密封不严密引起的泄露。 ③吸入管路中压力降低时,从液体中分离出溶解在液体中的气体. ④当泵工作压力较高时,不能忽略液体的压缩性。 2、柱塞泵的瞬时流量 一个单作用液缸：Q=Fu 整台泵的瞬时流量是同一时刻各缸瞬时流量迭加而成。 多缸单作用泵相邻曲柄间的角度差为： θ=2π/i i——缸数 多缸单作用泵每个缸瞬时流量的表达式： Q缸m=±Frω(sinφm+λsin2φm/2) 多缸单作用泵瞬时流量公式 当φm =0～π时，公式前取正号； 当φm =π～2π时，公式前取负号。 3.柱塞泵的流量曲线 1.流量曲线 以曲柄转角φ为横坐标，流量为纵坐标，作出的瞬时流量和平均流量随曲柄转角变化的曲线。 2.流量曲线作法 ⑴计算描点法 ⑵作图法 ? 3.流量曲线用途 ⑴判断流量的均匀程度。 δQ=(Q泵max-Q泵min)/Q理均 当柱塞泵缸数增多时，流量趋于均匀，而单数缸效果更为明显。现场多用三缸泵或五缸泵。 ⑵确定泵输送的液体体积。 泵输送的液体量V与曲线所包围的面积A之间的关系：V=A/ω ⑶检验曲柄布置是否合理。 六. 柱塞泵的压头、功率、效率和流量系数 1、柱塞泵的有效压头（扬程） ① 定义 单位重量的液体经泵作用后的能量增值。常以液柱高度来表示。 ② 现场公式： H=H0+p表/ρg+p真/ρg H——扬程； H0——排出口压力表处与吸入口真空表处的高度差； P表——压力表读数； P真——真空表读数 或H≈P表/ρg 即用表压力来代表泵的扬程。 2、柱塞泵的功率和效率 功率 ①有效功率N（输出功率或水力功率） N= PQ=QρgH ②输入功率N轴（轴功率） ③效率η泵 η泵=N/N轴 柱塞泵内存在三种功率损失 ①机械损失 η机=Ni/ N轴 ?Ni——转化功率。输入功率减去机械损失后的值。 η机——机械效率。 ② 容积损失 η容=Q/（Q+△Q漏） △Q漏——单位时间内漏失的液体体积。 η容——容积效率。 ③水力损失 η水：水力效率 η泵＝η机η水η容 注水泵效率的测算