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第七章 流体机械结构

第七章 流体机械结构. 流体机械的分类已在第一章中详细介绍,本章着重从各种不同的流体机械的典型结构型式进行阐述,进而了解流体机械的性能及其主要用途。 第一节 泵 泵的种类很多,主要有叶片泵、容积泵和其它类型的泵(如水锤泵、射流泵等)。. 泵是一种通用机械,应用极为广泛,用于国民经济的各个部门中,凡是有液体流动的地方,就会有泵在工作。其主要应用范围是:农田排灌、石油化工、动力工业、城市给排水系统、采矿和造船工业、宇航火箭燃料供给以及生命科学领域内如人造心脏等。 一 叶片泵的结构型式及用途

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第七章 流体机械结构

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  1. 第七章 流体机械结构 • 流体机械的分类已在第一章中详细介绍,本章着重从各种不同的流体机械的典型结构型式进行阐述,进而了解流体机械的性能及其主要用途。 • 第一节 泵 • 泵的种类很多,主要有叶片泵、容积泵和其它类型的泵(如水锤泵、射流泵等)。

  2. 泵是一种通用机械,应用极为广泛,用于国民经济的各个部门中,凡是有液体流动的地方,就会有泵在工作。其主要应用范围是:农田排灌、石油化工、动力工业、城市给排水系统、采矿和造船工业、宇航火箭燃料供给以及生命科学领域内如人造心脏等。泵是一种通用机械,应用极为广泛,用于国民经济的各个部门中,凡是有液体流动的地方,就会有泵在工作。其主要应用范围是:农田排灌、石油化工、动力工业、城市给排水系统、采矿和造船工业、宇航火箭燃料供给以及生命科学领域内如人造心脏等。 • 一 叶片泵的结构型式及用途 • 叶片泵的结构型式按其比转数ns的大小及叶轮的型式可分为五大类:旋涡泵(ns=5~40)、部分流泵(ns=15~50)、离心泵(ns=30~280)、混流泵(ns=250~600)以及轴流泵(ns=600~2000),按泵轴的位置型式又可分为立式和卧式两大类。如根据压出室型式,吸入方式,叶轮的级数以及不同的使用条件和要求还可分为如下的各种结构型式。

  3. 叶片泵的使用范围如图4-1所示。由于叶片泵的应用范围很广,各种不同的使用场合,要求叶片泵的结构、材料及传动方式等都有所不同。常用的泵产品系列是指结构形式、用途、材料相同,除过流部件外,其他零部件通用程度高,基本参数(流量、扬程)按一定规律分布的产品。泵的一个系列内的产品并不都是几何相似的,而是由若干个水力模型(也就是比转速按一定的规律变化)的不同尺寸构成系列中的全部产品,不同的系列有可能有相同的水力模型。将一个系列的泵产品的使用范围绘制在一个坐标系中,就构成为泵的系列型谱。叶片泵的使用范围如图4-1所示。由于叶片泵的应用范围很广,各种不同的使用场合,要求叶片泵的结构、材料及传动方式等都有所不同。常用的泵产品系列是指结构形式、用途、材料相同,除过流部件外,其他零部件通用程度高,基本参数(流量、扬程)按一定规律分布的产品。泵的一个系列内的产品并不都是几何相似的,而是由若干个水力模型(也就是比转速按一定的规律变化)的不同尺寸构成系列中的全部产品,不同的系列有可能有相同的水力模型。将一个系列的泵产品的使用范围绘制在一个坐标系中,就构成为泵的系列型谱。

  4. 图4-2为国际标准(ISO2858)单级悬臂式离心泵的系列型谱图。图中每一产品的使用范围是一个曲线构成的四边形,上面一条曲线就是泵的特性曲线,下面一条曲线是泵叶轮切割后形成的特性曲线,左右边界线是切割抛物线,曲线框中的数字代表泵的型号,其中带有下划线的型号,泵的转速为1475r/min ,其余的泵的转速为2950r/min。图4-3为我国制定的双吸泵系列型谱,图中的性能参数是该系列降速运行的性能,因此泵的扬程要比型号中所表示的低,其比转速值是近似值。 • 可以根据泵的系列型谱进行泵的选型计算。但首先还是要认识各类叶片泵的结构及其用途。 • 下面逐一介绍叶片泵的结构型式及主要用途。

  5. 一)、旋涡泵结构型式及用途 • 旋涡泵的类型及结构型式有W型、WX型及WZ型等几种,其主要工作机构包括叶轮、泵体和泵盖以及由它们组成的环型流道,液体由吸入管进入流道,并经过旋转的叶轮获得能量,被输送到排出管,完成泵的工作过程。 • W型旋涡泵为单级悬臂式,如图所示。 • 结构特点: 结构简单,零件数少,易加工,成本低,可选用较高的转速,故体积小,重量轻。叶轮与轴都采用滑动配合,可自动调整轴向间隙,轴封可采用软填料密封,也可采用机械密封,装拆方便;整泵结构为轴对称,通用化、标准化程度高,因此安装、运行、维护都十分方便;该型泵既可正转也可反转。

  6. 图W型旋涡泵

  7. WX型旋涡泵为两级悬臂式离心旋涡泵,如下图所示。WX型旋涡泵为两级悬臂式离心旋涡泵,如下图所示。 • 结构特点:第一级为离心叶轮,第二级旋涡叶轮,该泵汽蚀性能较好,吸程高,结构简单,体积小,重量轻,通用化程度高,便于维修。 • WZ型旋涡泵为两端支撑的多级自吸旋涡泵,如图6所示。 • 结构特点:多级叶轮串联,有两个支撑点,结构较WX型要复杂,但叶轮可自动调整其轴向位置,即叶轮在轴上可自由滑动,安装拆卸,调整轴向间隙及维修都很方便。

  8. 该型泵扬程高,流量小,适用于化学工业中抽送易挥发、易汽化的液体,它可以自吸,又可以液汽混输,便于使用电机、柴油机、汽油机等作动力,因此使用范围较广,特别是在船舶装置中,机场、汽车配油站,还可用于小型自动化泵站,农业供水,用于城市公用建设,如增压辅助泵,家庭用水等,以及用于汽车及船用洗凉、饮水、消防等辅助设备,还可代替液环泵作真空泵和低压压气机等等。该型泵扬程高,流量小,适用于化学工业中抽送易挥发、易汽化的液体,它可以自吸,又可以液汽混输,便于使用电机、柴油机、汽油机等作动力,因此使用范围较广,特别是在船舶装置中,机场、汽车配油站,还可用于小型自动化泵站,农业供水,用于城市公用建设,如增压辅助泵,家庭用水等,以及用于汽车及船用洗凉、饮水、消防等辅助设备,还可代替液环泵作真空泵和低压压气机等等。 • 泵的性能范围:流量Q=0.05~12l/s,单级扬程H=300m。该型泵效率低,η=35%~38%,汽蚀性能较差。

  9. 二)、部分流泵的结构型式及用途 • 部分流泵也称高速离心泵或切线增压泵。泵可以与电机直联,也可用齿轮经过一级或两级增速而使泵成为高速泵。如图7-7所示。 • 1—叶轮 2—泵体 3—泵轴 4—联轴器 • 图7-5 WX型离心旋涡泵

  10. 1—泵轴 2—轴承 3—注油杯 4—出水段 5—进水段 6—键 7—联轴器 • 图7-6 WZ多级自吸旋涡泵

  11. 结构特点:该型泵叶轮是开式的,叶片呈辐射形状,叶片出口安放角为90°,叶轮与泵体间的间隙较大(一般为2~3mm),但对泵的性能没有什么影响。结构特点:该型泵叶轮是开式的,叶片呈辐射形状,叶片出口安放角为90°,叶轮与泵体间的间隙较大(一般为2~3mm),但对泵的性能没有什么影响。 • 这类泵通常情况下是立式布置的,当功率大于160KW时布置成卧式。泵轴与电动机轴或增速箱的输出轴直联,叶轮悬臂地装在轴上。泵的压出口与吸入口布置在同一直线上。有时可在叶轮进口处装设诱导轮以降低泵的汽蚀余量。 • 用途:部分流泵除用于抽送清水外,还可以抽送粘度较大(500厘泊)的石油制品,化学腐蚀液,悬浮液体以及含有少量微细颗粒的液体,抽送液体的温度为-110°~250°。

  12. 1—低速轴 2—高速轴 3—机械密封 4—叶轮 5—扩散管 6—泵体 7—增速箱 8—润滑油泵 • 图7-7 一级增速部分流泵 • 泵的性能范围:流量Q=0.5~90m3/h,扬程H=11~1800m,功率N=7.5~440KW,转速n=2960~31800r/min。

  13. 三)、离心泵结构型式及用途 • 离心泵的结构型式如前列分类表所示。图7-8为离心泵的结构示意图,其叶轮3是具有几个叶片的圆盘,安装在泵轴上和原动机相连接。 • 离心泵结构型式简单,使用维护都很方便,且效率较高,因此使用范围极为广泛。常用的离心泵的型式有如下几类 。 • (一)单级单吸式:IS型、BA型、B型泵等。 • IS型泵如图7-9所示。其组成主要包括泵 体、叶轮、泵盖、主轴、密封环、悬架轴承、轴套等等。泵体和泵盖为后开门的结构型式,检修极为方便,也就是在检修时不用拆卸泵体,管路及电机,只需拆下加长联轴器的中间联接件,就可退出转子部件,悬架轴承部件支撑着泵的转子部件。为了平衡泵的轴向力,

  14. 1-叶轮,2-蜗壳形泵壳 3-叶片 4-吸水管 5-出水管 • 图7-8 离心泵的结构示意图 • 在叶轮前、后盖板处设有密封环,叶轮后盖板上开设有平衡孔。滚动轴承承受泵的径向力以及残余轴向力。泵的轴封为填料密封,由填料后盖,填料环和填料等组成,防止进气或漏水,在轴通过填料环的部位装有

  15. 轴套7以保护轴不被磨损。轴套与轴之间装有O型密封圈,目的同样是防止进气和漏水。泵的传动形式为通过加长弹性联轴器与电动机相联。从原动机方向看,泵一般为顺时针方向旋转。轴套7以保护轴不被磨损。轴套与轴之间装有O型密封圈,目的同样是防止进气和漏水。泵的传动形式为通过加长弹性联轴器与电动机相联。从原动机方向看,泵一般为顺时针方向旋转。 IS型泵广泛适用于工矿企业,城市给水、排水系统、农田排灌。输送清水或物理、化 学性质类似于清水的其它液体介质,其性能范围为:流量Q=6.3~400m3/h,扬程H=5~125m,工作介质温度≤80℃。 • 1—泵体 2—叶轮螺母 3—止动垫圈 4—密封环 5—叶轮 6—泵盖 7—轴套 8—填料环 9—填料 10—填料压盖 11—悬架 12—泵轴 13—支架 图7-9 IS型泵

  16. 图7-10为B型泵的部件图,B型泵又称托架式悬臂泵,是BA型的改进型,两者结构大同小异,主要由泵体、泵盖、叶轮、轴、托架、轴承等组成。结构型式已经系列化,且结构简单,重量轻,通用化、标准化程度高。 • 1-水泵入口 2-泵盖 3-叶轮背帽 4-叶轮 5-叶轮入口 6-口环 7-水泵出口 8-鍵槽 9-泵壳 10-水封环 11-填料 12-填料压盖 13-轴承端盖 14-注油孔 15-底座 16-轴承 17-轴 18-联轴器 19-螺母 图7-10 B型泵的部件图

  17. B型泵的出口方向与泵轴成垂直,并可根据安装使用要求或管路布置情况使之与泵体共同旋转90°、180°或270°角,也就是泵出口可朝上、朝下、朝前或朝后。传动方式可通过弹性联轴器与电机直联也可通过皮带轮间接传动。泵轴由两个滑动轴承支承,从而降低振动和噪音,在靠近轮毂周围钻有几个小孔,用来平衡泵的轴向力。 • B型泵适用于工厂、矿山、城市给排水及农田排灌。特别适用于对噪音值有一定要求的场所。输送清水或物理化学性质类似于清水的其它中性液体介质。其性能范围: • 流量Q=4.5~360m3/h • 扬程H=8~98m

  18. (二)单级双吸式:SH型泵 • 单级双吸泵结构如图4-11所示。双吸泵进水是由叶轮的两边进入,它的叶轮好像用两个单吸泵的叶轮背靠背地组合在一起,两个叶轮对称布置,因此可以认为它在工作时不会产生轴向力。但由于安装、制造等方面的原因,不可能做到两个叶轮的绝对对称,加之水流流动也不可能是绝对对称的,总会产生一定的轴向力,因此通常由径向滚动轴承来承受这较小的残余轴向力。泵进水端在叶轮进水前分为两股,形成进水端左右两个蜗壳,在泵出水端,水流又汇合成一股,形成出水端的一个蜗壳,所以从泵壳外表看似有三个蜗壳。

  19. 7-11 单级双吸泵结构

  20. 叶轮装在泵轴中间,SH型泵的泵壳是水平中开式的,上半部称为泵盖,下半部称为泵座。这种结构型式,便于揭开泵盖来检修泵内各零件,无需再拆卸进、出口管路和移动电机或其它原动机。泵的轴承可以采用滚动轴承,用油脂润滑,也可以采用滑动轴承,用稀油润滑,泵的轴封通常采用软填料密封,少量的高压水通过水封管及填料环流入填料室中,起水封的作用。叶轮装在泵轴中间,SH型泵的泵壳是水平中开式的,上半部称为泵盖,下半部称为泵座。这种结构型式,便于揭开泵盖来检修泵内各零件,无需再拆卸进、出口管路和移动电机或其它原动机。泵的轴承可以采用滚动轴承,用油脂润滑,也可以采用滑动轴承,用稀油润滑,泵的轴封通常采用软填料密封,少量的高压水通过水封管及填料环流入填料室中,起水封的作用。 • SH型泵与单吸泵比较,出水量较大,有较好的吸上性能;与混流泵相比,又具有较高的扬程,因此它多用于农田灌溉,也广泛用于工厂、矿山、城市给排水系统。该泵体积大,且泵越大这一缺陷越突出,因此适宜于固定使用。 • 为了减小该型泵机组的占地面积,节约基建投资,可将电机置于较高的位置,以适应于江河边泵站的要求,也可以采用立式单级双吸泵型式,如图7-12所示,这种泵在使用时,机泵之间靠传动轴联结,泵转子的轴向力由泵上部的推力轴承承受。

  21. 单级双吸泵在我国已有成熟的系列产品,为了进一步提高单级双吸泵的标准化和通用化程度,简化结构,改进工艺性能,使技术指标更为先进,使性能布局更符合我国工农业发展的实际需要,正加紧对SH型泵系列加以改进,提出更新的系列S泵系列。 • (三)多级离心泵:DA型泵 • 多级离心泵是由两个以上的叶轮分段组成的泵。多用于工业部门,是一种结构紧凑,有利于提高标准化、通用化程度的结构型式。 • 由于这种泵的扬程取决于泵的级数,所以这种泵的扬程范围较广,在离心泵当中它能达到的扬程最高,几乎所有的各种用途的高扬程离心泵均采用这种结构型式。仅目前列为标准系列的分段式多级离心泵产品就有供输送常温清水的D型泵系列,供发电厂用的DG型锅炉给水泵系列,供石油化工部门用的Y型油泵系列等。

  22. 分段式多级泵结构型式如图7-13,主要由吸入段、中段、压出段、轴、叶轮、导叶、密封环、平衡盘、轴承、穿杠等零部件组成。泵入口为水平方向,出口为垂直方向,穿杠将吸入段、中段及压出段连成一体。轴承常为滚动轴承,由油脂润滑,泵轴封采用软填料密封,在填料密封箱中通入有一定压力的水起水封的作用,并有可更换的轴套保护泵轴。泵的传动可通过弹性联轴器与原动机直联,从原动机方向看,泵为顺时针旋转。 • D型泵的性能范围为: • 流量Q=18~420m3/h • 扬程H=25.5~615m • DG型锅炉给水泵供输送不含固体颗粒的清水或物理化学性质类似于清水的液体。

  23. 1—泵毂 2—泵盖 3—中段 4—导叶 5—泵轴 6—叶轮 7—平衡板 8—平衡套 9—联轴器 10—推力轴承 图7-14 DG型锅炉给水泵

  24. 其使用温度,高压泵可达160℃,中压泵可达105℃,低压泵低于80℃,适用于高、其使用温度,高压泵可达160℃,中压泵可达105℃,低压泵低于80℃,适用于高、 • 中压锅炉的给水用。性能范围为: • 流量Q=25~575 m3/h • 扬程H=50~2800m • DG型泵是卧式单吸多级分段式锅炉给水泵,泵结构有单毂体和双毂体。高压泵的吸入口和吐出口均垂直向上,其他泵吸入口为水平方向,吐出口为垂直向上,单毂体泵用拉紧螺栓把吸入段、中段、压出段联结成一体,结构图可见图7-14。 • 泵转子由装在轴上的叶轮、平衡盘等组成。低压泵的转子两端由滚动轴承支承,轴承由油脂润滑,高、中压泵的转子两端由滑动轴承支承,中压泵轴承采用稀油润滑,循环水冷却,高压泵采用强制润滑,由辅助油泵和泵轴头油泵供油。DG型泵的轴封形式有浮环密封、机械密封及填料密封三种,轴两端有密封箱,各种密封元件都装在密封箱内,对于机械密封和填料密封,其密封箱内还要通入有一定压力的水,起到水封、水冷及水润滑的作用。在轴的轴封处装有可更换的轴套,以保护泵轴。DG型高压锅炉给水泵常通过齿型联轴器与原动机相联,有的还配带液力偶合器进行调速。对中、低压泵一般直接通过弹性联轴器由原动机驱动。

  25. 石油化工用Y型油泵如图7-15,是一种使用范围较广,输送不含固体颗料的石油产品的系列油泵。其性能范围:石油化工用Y型油泵如图7-15,是一种使用范围较广,输送不含固体颗料的石油产品的系列油泵。其性能范围: • 流量Q=6.25~500 m3/h • 扬程H=60~603m • 输送介质温度范围:-45℃~400℃ • 这种型式的泵可分为单级或两级悬臂式,单级或两级两端支承式和多级分段式三种。由于抽送介质温度范围大,其结构基本上按热油泵的结构考虑。 • (四)液下离心泵 • 图7-16为立式单吸单级液下离心泵,它抽送温度为-20~140℃的碱等有腐蚀性的液体。其性能范围为: • 流量Q=3.6~360 m3/h • 扬程H=6~41m • 该型泵的入口为轴向垂直向下,出口为垂直向上,主要由泵体、泵盖、叶轮、轴、接管、轴承架等零部件组成,泵轴上端有两个滚动轴承支承,轴承用油脂润滑,轴封采用填料密封。

  26. 1-泵盖 2-叶轮 3-填料 4-支架 5-泵体 6-泵轴 7-加长联轴器 图7-15 石油化工用Y型油泵

  27. 1—吸入段 2—中段 3—压出段 4—轴 5—叶轮 6—导叶 • 7—密封环 8—平衡盘 9—平衡板 10—轴承部件 11—穿杠 • 图7-13 分段式多级泵

  28. 1—泵体 2—泵盖 3—叶轮 4—出液管 5—导轴承部件 6—中间接管 7—轴 8—轴承架部件 9—底板 • 图7-16立式单吸单级液下离心泵

  29. 四)、混流泵结构型式及用途 混流泵结构和BA型泵基本上一样,只是叶轮形状不同,和离心泵叶轮相比,混流泵叶轮的进、出口开口值都比较大,叶片长度较短,其形状介于离心泵与轴流泵之间,因此,混流泵的流量较大,扬程较低。比转数较低的混流泵其基本结构型式接近于轴流泵。混流泵常分为蜗壳式及导叶式两种结构,前者结构特点接近于离心泵,后者的结构特点接近于轴流泵。 图7-17为蜗壳式混流泵结构, 图7-18为导叶式混流泵结构。前者通常采用悬架式悬臂结构,而不采用托架式,与单级单吸悬臂泵很相近,与后者相比,结构简单,制造、安装、使用、维护均较方便。后者无论从外观或内部结构来看,均与轴流泵相近,但与轴流泵相比,又具有效率高、效率曲线平坦等优点,特别是在用于农田排灌时,可保证在水位变化时也能保持较高的效率,从而节省电力,与前者相比,径向尺寸较小,占地面积小,流量也较大。如采用立式结构,叶轮被淹没在水中,无需真空引水设备。大型导叶式混流泵还可采用可调叶片结构,以扩大泵的使用范围,提高泵工作时的效率。

  30. 1—泵体 2—叶轮 3—泵盖 4—泵轴 5—螺栓 6—轴承箱 7—皮带轮 • 图7-17 蜗壳式混流泵

  31. 1—固定导叶 2—导轴承 3—叶轮 4—吸入管 5—填料密封 6—止推球轴承 • 图7-18 导叶式混流泵

  32. 五)、轴流泵结构型式及用途 轴流泵的特点是流量大、扬程低,广泛应用于平原地区低扬程大流量的农田排灌,以及给水排水,船坞升降水位,火电厂输送循环水等系统中。轴流泵是由喇叭形吸水管,圆筒形泵壳,出水弯管及转动部件等组成。泵的转动部分有叶轮、导水叶和主轴。按照主轴的安放情况可将轴流泵分为立式、卧式和斜式三种。 立式轴流泵占地面积小,叶轮淹没在水中,无需灌引水,起动方便。卧式轴流泵虽占地面积较大,但可降低泵站厂房高度,可采用水平中开式,便于维护及检修。 斜式轴流泵兼有立式和卧式结构两者的特点,它无需高大的泵房,有利于采用水平中开式结构,便于安装在江河湖泊沿岸的斜坡上,可使电机处于较高的位置,并可安放在斜坡滑道上,保证电动机在水位升高时不被淹没,水位下降时,泵也能正常工作。对于轴流泵,当叶轮直径小于250mm时常设计成定浆式,即叶轮叶片与轮毂铸成一整体,叶片角度不可调,对大中型轴流泵,

  33. 常采用可调叶片角度的叶轮结构型式,类似于轴流转浆式水轮机结构(可见图7-19),这样可扩大泵的使用范围,提高泵的运行效率,减少泵的品种,有利于泵的批量生产、降低成本。常采用可调叶片角度的叶轮结构型式,类似于轴流转浆式水轮机结构(可见图7-19),这样可扩大泵的使用范围,提高泵的运行效率,减少泵的品种,有利于泵的批量生产、降低成本。 图7-19为常见的立式轴流泵结构。

  34. 二 容积泵的结构型式及用途 • 容积式流体机械是靠密闭空间的容积变化来压送流体的,大致可分为往复式及回转式两种。前者是活塞或者柱塞在缸体内做往复运动的,后者是具有各种形状的转子在壳体内做回转运动的。 • 这里介绍作为液体机械的容积式泵,包含有往复泵及回转泵两种。

  35. 一)、往复泵结构型式及用途 • 往复泵是靠活塞或者柱塞的往复运动吸入液体并把液体送到高压侧的。作为水泵来说,它从前被广泛地当作通用泵来使用,主要是由于它具有能够产生很高的排出压力的特点,也用在锅炉给水泵上。但是近年来,由于离心泵性能的大大提高,适用范围扩大,而且已扩大到了往复泵的使用范围,所以现在很少将往复泵当作通用水泵来使用,而更多的是把它当作油泵来使用。适用于流量小而压力高的场合。在这种小流量范围内,往复泵具有比离心泵优越的特性:往复泵的效率高,能自吸,运转过程中几乎没有噪音;能在高压下输送小流量;适用于输送粘稠物料,而且能够提供精确计量的体积流量等。根据这些特性,往复泵特别适合于小流量供水,化学工业,产生驱动水压机加压水,输送油类,以及做成计量泵等。往复泵活塞移动的距离L称为行程,活塞的面积为A,泵缸直径为D,则活塞每往复一次的理论排液体积V为:

  36. 再假设活塞每分钟往复的次数为n,则往复泵的理论流量为:再假设活塞每分钟往复的次数为n,则往复泵的理论流量为: Qt=Vn/60=ALn/60 (4.2) 由于存在活塞和泵缸之间的泄漏以及吸水阀与压水阀滞后泵的动作所导致的倒流,每秒钟所损失掉的液体体积为Q L,故往复泵的实际流量Q=Qt-QL,引入容积效率,

  37. 则往复泵的实际流量Q为, Q=ηVQt=ηVALn/60 (7.4 ) 再由于往复泵排液的不连续,流量是经常变化着的,上式只是往复泵每分钟的平均流量大小,而理论瞬时流量q与活塞运动速度关系为: 式中,r为曲柄半径,ω为角速度,L为连杆的长度。 x为活塞到曲柄旋转中心的距离,θ为曲柄所处位置角,如图7-20所示。往复泵的总体结构可分为两大部分,一部分是液力端,它包括液缸、柱塞或活塞、阀填料函、集流腔和缸盖等,另一部分为动力端,它是由曲轴、连杆、十字头、中间杆、轴承和机架等组成的。其基本结构形式为具有滑动轴承或滚动轴承的卧式和立式两种。往复泵与其它型式泵相比,具有压力高,吸上性能良好,起动时不需要注水等优点,但往复泵却不能像其它泵那样用压水阀调节流量,更不能像离心泵那样在关死状态下运行。因此在往复泵装置中必须有安全阀及其它的安全设备,另外还须特别注意活塞与泵缸接触部分以及柱塞杆经过泵缸滑动部分的填料磨损与损坏的问题。

  38. 图7-20 曲柄转角和活塞运动

  39. 图7-21为2Q-G系列型蒸汽往复泵结构,是参照美国华盛泵厂样机及有关资料,全国有关单位联合设计成的,该型泵是由三部分组成,即汽缸、液缸和中间联接体部分。图7-21为2Q-G系列型蒸汽往复泵结构,是参照美国华盛泵厂样机及有关资料,全国有关单位联合设计成的,该型泵是由三部分组成,即汽缸、液缸和中间联接体部分。 • (1)汽缸部分 • 汽缸体由灰铸铁制成,通过联接支架与地基固定,缸体内部活塞上装有铸铁活塞环,两缸体上方配汽箱内各有一个平板配汽阀。汽缸进汽压力小于16kgf/cm2的泵,配汽箱上盖设有冷凝式给油杯,用以润滑配汽阀的摩擦表面以及汽缸内壁及活塞环。 • (2)液缸部分 液缸体也由灰铸铁制成,缸体内壁压入铜套,下面通过联接支架与地基固定。每个缸体上方成对设置两个吸入阀,两个排出阀,八个阀组件尺寸相同,阀、阀座均由铸铜制成,阀簧材料为4Cr13或青铜。

  40. 图7-21 2Q-G系列蒸汽往复泵结构图

  41. 液缸活塞环的材料一般选用夹布橡胶,高温时也可选用“一般蒸汽往复泵技术条件”中列入的其它材料。液缸活塞环的材料一般选用夹布橡胶,高温时也可选用“一般蒸汽往复泵技术条件”中列入的其它材料。 • (3)中间联接体部分 中间联接体两端与汽、液缸相联,上方固定着中心支架。中间联接体由灰铸铁制成。 • (4)润滑 配汽阀磨擦面、汽缸内壁及活塞环的润滑,当进汽压力不超过16kgf/cm2时,由设置在配汽箱上盖上的冷凝式油杯供应稀油润滑,当进汽压力高于16kgf/cm2时,则由强制机构给油。其它存在相对运动的部位(如中心支架的摇杆等)的润滑,均采用人工定期加油。 图7-22为1DBM-1.2/10型隔膜计量泵结构。

  42. 1-进水管;2-吸入阀;3-排出阀;4-出水管;5-隔膜头;6-前隔膜;7-隔膜限制版;8-后隔膜;9-缸体;10-阀组;11-电机座;12-联轴器;13-电动机;14-传动箱;15-底座;16-活塞;17-连杆;18-蜗杆;19-蜗轮;20-止推轴承;21-N形轴;22-调节螺杆;23-调节流量小轮;24-调量表1-进水管;2-吸入阀;3-排出阀;4-出水管;5-隔膜头;6-前隔膜;7-隔膜限制版;8-后隔膜;9-缸体;10-阀组;11-电机座;12-联轴器;13-电动机;14-传动箱;15-底座;16-活塞;17-连杆;18-蜗杆;19-蜗轮;20-止推轴承;21-N形轴;22-调节螺杆;23-调节流量小轮;24-调量表 图7-22 1DBM-1.2/10型隔膜式计量泵结构图

  43. 该型泵主要由传动部分、液缸部分、阀组、调节部分等组成。主要用于石油、化工、轻工、医药、科研等部门输送带酸、碱性溶液及其性质和上述溶液相近似的介质。介质温度不超过40℃。并可输送悬浮液及粘度较大的介质。该型泵主要由传动部分、液缸部分、阀组、调节部分等组成。主要用于石油、化工、轻工、医药、科研等部门输送带酸、碱性溶液及其性质和上述溶液相近似的介质。介质温度不超过40℃。并可输送悬浮液及粘度较大的介质。 • 该型泵系隔膜式单缸作用可调计量泵,是一种无级调节、液体流量较精确的计量泵,它采用了N型轴调节机构、传动平稳、结构紧凑、行程调节方便。泵系由电动机通过联轴器、蜗轮副减速传递至主轴(N形轴),借偏心块带动连杆,将回转运动经十字头转化为柱塞的往复运动。因而柱塞使隔膜腔内的油产生压力,推动隔膜从而实现泵的吸液、排液作用。 • 液缸——隔膜头内装有耐腐蚀多向轧制的聚四氟乙烯隔膜,还装有球阀或球面阀的吸、排阀室、安全阀、补偿阀,以保证泵的安全运转和较精确的计量精度。 为实现流量无级调节,在水平主轴(N形轴)之一端装有调节机构,传动调节手轮(装有调节表)带动与主轴相连调节螺杆,使主轴在水平方向左右移动,借偏心块改变偏心的大小,使连杆及柱塞的行程长度随之改变,从而实现流量的调节,因而获得所要求的流量值。 • 图4-23为3 DSL型三柱塞泵结构。它系无曲拐电动往复泵,主要为高压容器里输送高纯度的液体。液体温度不得超过60℃。

  44. 1-电动机;2-排出阀;3-吸入阀;4-安全阀;5-斜盘;6-斜块;7-十字头;8-填料箱;9-柱塞杆;10-液缸体1-电动机;2-排出阀;3-吸入阀;4-安全阀;5-斜盘;6-斜块;7-十字头;8-填料箱;9-柱塞杆;10-液缸体 图7-23 3DSL型三柱塞泵结构图

  45. 该泵由立式交流电动机经斜块、斜盘、十字头,将电动机的旋转运动转换为柱塞杆的直线往复运动,从而完成了液体的吸、排作用。液缸部分由液缸体、三组装有柱塞杆的填料箱和三组阀室所组成。为了便于检修,填料箱单独装入液缸体内,采用了具有高耐磨性的有充填物的聚四氟乙稀作成的人字形密封圈。每组阀有一个吸入阀和一个排出阀。排出阀为弹簧式重力锥形阀。吸入阀是一个具有较大过流面积和很轻重量的特殊形式的弹簧重力锥形阀。在阀室上装有放气阀,在起动时可放尽液缸内的气体。传动部分由传动、斜块、斜盘、十字头等组成。电动机通过弹性联轴节带动传动轴旋转时,轴上的斜盘作摇摆运动。十字头及十字头套将这个摇摆运动转换为柱塞杆的直线往复运动。传动部分的零件装在传动箱内。传动箱位于整个泵的最下部,固定于基础上,并起支撑液缸和电动机的作用。该泵由立式交流电动机经斜块、斜盘、十字头,将电动机的旋转运动转换为柱塞杆的直线往复运动,从而完成了液体的吸、排作用。液缸部分由液缸体、三组装有柱塞杆的填料箱和三组阀室所组成。为了便于检修,填料箱单独装入液缸体内,采用了具有高耐磨性的有充填物的聚四氟乙稀作成的人字形密封圈。每组阀有一个吸入阀和一个排出阀。排出阀为弹簧式重力锥形阀。吸入阀是一个具有较大过流面积和很轻重量的特殊形式的弹簧重力锥形阀。在阀室上装有放气阀,在起动时可放尽液缸内的气体。传动部分由传动、斜块、斜盘、十字头等组成。电动机通过弹性联轴节带动传动轴旋转时,轴上的斜盘作摇摆运动。十字头及十字头套将这个摇摆运动转换为柱塞杆的直线往复运动。传动部分的零件装在传动箱内。传动箱位于整个泵的最下部,固定于基础上,并起支撑液缸和电动机的作用。 • 传动箱内的零件,除依靠油的飞溅润滑外,传动箱内还装有足够量的工业油。箱内设有油位指示器,可指示出油位。泵经过半个月使用运转之后,应更换传动箱内的润滑油,一般一个月更换一次。靠近联轴器的滚动轴承,采用干油润滑,应定时加入润滑油。联接在液缸体上的安全阀,是一种弹簧式安全阀。当泵内工作压力达到额定压力的1.1~1.5倍时,安全阀就自动开启,将高压水返回吸入腔,从而对泵起到安全保护作用。

  46. 二)、回转泵结构及用途 • 回转泵在原理上与往复泵同属于容积式泵,它与往复泵不同的是往复泵使用做往复运动的活塞或柱塞,而回转泵则使用做回转运动的转子,并且在往复泵上,阀门是泵工作不可缺少的部件,但在回转泵上却没有使用阀门的必要,同时回转泵的液体流量是连续的,没有液体流量的加速和减速情况的存在。在结构上取消了曲柄传动机构,使得回转泵的结构较为简单,其结构型式大致可分为齿轮式及滑片式两种。

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