(精品)回转泵-A.ppt
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1、第二章第二章Chapter2 回转泵回转泵Rotary Pump回转泵属于容积式泵,通过运动部件的回转运动造成工作空间容积的增大和缩小来吸排液体。2-1 齿轮泵齿轮泵 Gear Pump结构和分类结构和分类n结构:泵体,一对互相啮合的齿轮(主从动齿结构:泵体,一对互相啮合的齿轮(主从动齿轮),两侧端盖。吸排腔由轮),两侧端盖。吸排腔由ABC三齿隔开。可三齿隔开。可分为分为外啮合式外啮合式和和内啮合式内啮合式。外啮合齿轮泵较为。外啮合齿轮泵较为普遍。普遍。n工作原理按额定排出压力,齿轮泵可分为:工作原理按额定排出压力,齿轮泵可分为:n低压齿轮泵(低压齿轮泵(PH2.5MPa)n中压齿轮泵(中压齿
2、轮泵(PH=2.58MPa)n高压齿轮泵(高压齿轮泵(PH 8MPa)一、齿轮泵的工作原理一、齿轮泵的工作原理齿轮泵结构:齿轮泵结构:泵壳,端盖,一对互相泵壳,端盖,一对互相啮合的主从动齿轮啮合的主从动齿轮剖面图如右图:剖面图如右图:ABC三个齿隔开吸排腔,三个齿隔开吸排腔,能达到密封和啮合连能达到密封和啮合连续的目的,但会引起续的目的,但会引起齿轮泵困油。齿轮泵困油。二、齿轮泵的困油现象二、齿轮泵的困油现象n外啮合齿轮泵的轮齿,一般都采用模数已标准化的渐开线齿外啮合齿轮泵的轮齿,一般都采用模数已标准化的渐开线齿形。齿轮泵为了运转平稳,要求在前一对齿轮尚未脱离啮合形。齿轮泵为了运转平稳,要求在
3、前一对齿轮尚未脱离啮合时,后一对齿轮便已进入啮合。时,后一对齿轮便已进入啮合。n于是,在部分时间内相邻两对齿会同时处于啮合状态,形成于是,在部分时间内相邻两对齿会同时处于啮合状态,形成一个封闭空间,使一部分油困在其中,而封闭空间的容积又一个封闭空间,使一部分油困在其中,而封闭空间的容积又将随着齿轮的转动而发生变化,从而产生将随着齿轮的转动而发生变化,从而产生困油现象困油现象n危害:液体伸缩性很小,封闭空间减小时,液体收到挤压,危害:液体伸缩性很小,封闭空间减小时,液体收到挤压,产生高压,强行挤出时产生噪声和振动,使轴承承受很大的产生高压,强行挤出时产生噪声和振动,使轴承承受很大的径向力。封闭空
4、间增大时,压力下降,气泡析出使容积效率径向力。封闭空间增大时,压力下降,气泡析出使容积效率下降,加剧了噪声和振动。下降,加剧了噪声和振动。n消除困油现象的方法:消除困油现象的方法:n卸荷槽卸荷槽、卸荷孔、修正齿形、使用斜齿轮或人字形齿轮等、卸荷孔、修正齿形、使用斜齿轮或人字形齿轮等n采用卸荷槽孔时,一般不采用对称布置,而是向吸入口移过采用卸荷槽孔时,一般不采用对称布置,而是向吸入口移过适当距离,这样能更好解决排出腔的困油,但不能反转使用。适当距离,这样能更好解决排出腔的困油,但不能反转使用。图图2-2齿轮泵的困油现象齿轮泵的困油现象困油三、齿轮泵的径向力三、齿轮泵的径向力径向力分析:径向力分析
5、:主动齿轮:排出口的液压力主动齿轮:排出口的液压力Fo 从动齿轮的反作用力从动齿轮的反作用力Fm 两力的合力为两力的合力为F1从动齿轮:排出口的液压力从动齿轮:排出口的液压力Fo 主动齿轮的驱动力主动齿轮的驱动力Fm 两力的合力为两力的合力为F2 结论:主从动齿轮所受的径向力结论:主从动齿轮所受的径向力合力方向不同,从动大于主动合力方向不同,从动大于主动四、齿轮泵的流量四、齿轮泵的流量n Qt=K D 2m B n10-62 KDmBn 10-6 L/minnK修正系数,一般为修正系数,一般为1.051.15nD分度圆直径,分度圆直径,mmnm-模数模数mm(m=D/z,z为齿数)为齿数)nB
6、齿宽齿宽mm;n n-转速,转速,r/minn中低压齿轮泵,为使流量均匀,一般齿数较多,中低压齿轮泵,为使流量均匀,一般齿数较多,通常通常z=1320.推荐推荐 2 K=6.66nQt=6.66zm2Bn10-6n高压齿轮泵,一般齿数较少,高压齿轮泵,一般齿数较少,z=6-14 推荐推荐 2 K=7nQt=7zm2Bn 10-6 n提高齿轮泵的理论流量的途径提高齿轮泵的理论流量的途径:增加齿轮的直径、齿宽、转:增加齿轮的直径、齿宽、转速和减少齿数。速和减少齿数。nQ=Qt*v对于结构尺寸既定的齿轮泵其实际流量的大小主对于结构尺寸既定的齿轮泵其实际流量的大小主要取决于泵的容积效率要取决于泵的容积
7、效率v。n影响容积效率的因素主要有影响容积效率的因素主要有:n密封间隙密封间隙 内漏泄途径:齿轮端面和两侧盖板间的轴向间内漏泄途径:齿轮端面和两侧盖板间的轴向间隙;齿顶和泵体内侧的径向间隙;轮齿的啮合线。其中,隙;齿顶和泵体内侧的径向间隙;轮齿的啮合线。其中,齿齿轮端面的漏泄途径短而宽轮端面的漏泄途径短而宽,漏泄量约占总漏泄量的,漏泄量约占总漏泄量的70%80%。n排出压力排出压力 排出压力升高,实际流量下降排出压力升高,实际流量下降n吸入压力吸入压力 吸入真空度增加,吸入真空度增加,v下降下降n油液的温度和粘度油液的温度和粘度 温度越高,粘度越低,漏泄量越大温度越高,粘度越低,漏泄量越大n转
8、速转速 转速低,转速低,v下降(下降(n 200300r/min)。转速过。转速过高会造成吸入困难,高会造成吸入困难,v也也五、齿轮泵的特点五、齿轮泵的特点n1、有一定的自吸能力,但不如往复泵。启动前齿轮表、有一定的自吸能力,但不如往复泵。启动前齿轮表面必须有油,不允许干转。面必须有油,不允许干转。n2、理论流量由工作部件的尺寸和转速决定,与排出压、理论流量由工作部件的尺寸和转速决定,与排出压力无关。力无关。n3、额定排出压力与工作尺寸、转速无关,决定于泵的、额定排出压力与工作尺寸、转速无关,决定于泵的密封性和轴承承载能力。装设安全阀。密封性和轴承承载能力。装设安全阀。n高压齿轮泵采用液压间隙
9、自动补偿装置,平衡和减小径高压齿轮泵采用液压间隙自动补偿装置,平衡和减小径向力的措施或承载能力高的轴承。向力的措施或承载能力高的轴承。n4、流量连续,但有脉动。脉动频率等于转速和齿数的、流量连续,但有脉动。脉动频率等于转速和齿数的乘积。乘积。n5、结构简单,价格低廉,工作可靠。、结构简单,价格低廉,工作可靠。n6、因磨擦面较多,故适用于排送不含颗粒并具有润滑、因磨擦面较多,故适用于排送不含颗粒并具有润滑性的油类。性的油类。六、齿轮泵的典型结构六、齿轮泵的典型结构n1、外啮合齿轮泵、外啮合齿轮泵 (斜齿轮泵斜齿轮泵)n机械轴封机械轴封的主要优点:的主要优点:n密封性能好密封性能好n使用寿命长使用
10、寿命长n摩擦功耗少摩擦功耗少n轴或轴套基本不会被磨损轴或轴套基本不会被磨损n适用范围广适用范围广n机械轴封的缺点:机械轴封的缺点:n制造工艺高,价格较贵,拆装比较麻烦等。制造工艺高,价格较贵,拆装比较麻烦等。2、内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵 带月牙形隔板的内啮带月牙形隔板的内啮n合齿轮泵合齿轮泵n结构:结构:传动轴与圆盘一体,圆盘内即齿环传动轴与圆盘一体,圆盘内即齿环n底盘与月牙形隔板一体,并有短轴,上空底盘与月牙形隔板一体,并有短轴,上空n套齿轮,背面有销钉可在盖板上面的半圆套齿轮,背面有销钉可在盖板上面的半圆n形环槽内滑动。形环槽内滑动。n工作原理:工作原理:当齿环反转时,啮合力使底盘当齿环反
11、转时,啮合力使底盘n转动,直到底盘上的销钉卡到环槽的最右转动,直到底盘上的销钉卡到环槽的最右n端为止,如图所示,此时泵的吸排方向不端为止,如图所示,此时泵的吸排方向不n变。变。n与外啮合齿轮泵相比,其特点:与外啮合齿轮泵相比,其特点:n优点:吸油区大、流速低、吸入性能好,优点:吸油区大、流速低、吸入性能好,流量脉动小,工作平稳,噪声低;流量脉动小,工作平稳,噪声低;n缺点缺点:制造工艺复杂,漏泄途径多,容积制造工艺复杂,漏泄途径多,容积效率低。效率低。转子泵转子泵n缺点:齿缺点:齿数少流量数少流量脉动大脉动大七七 齿轮泵的管理齿轮泵的管理n1、齿轮泵的管理要点、齿轮泵的管理要点n注意泵的转向和
12、连接。注意泵的转向和连接。n启动前泵内有油。吸油高度一般不大于启动前泵内有油。吸油高度一般不大于0、5m。n机械轴封机械轴封拆装要防止损伤;防止干摩擦。拆装要防止损伤;防止干摩擦。n不宜在超出额定压力下工作。不宜在超出额定压力下工作。n要防止吸入真空度过大。要防止吸入真空度过大。n工作中应保持合适的油温和粘度。工作中应保持合适的油温和粘度。n工作中防止空气吸入。吸入空气是产工作中防止空气吸入。吸入空气是产生噪音的主要原因。(浇油法)生噪音的主要原因。(浇油法)n齿轮端面间隙对齿轮泵的自吸能力和齿轮端面间隙对齿轮泵的自吸能力和容积效率影响甚大。用压铅丝法测量。容积效率影响甚大。用压铅丝法测量。n
13、低压齿轮泵吸油口可用低压齿轮泵吸油口可用150目网式滤目网式滤器。器。齿轮泵的常见故障分析齿轮泵的常见故障分析n1)启动后不能排油或流量不足启动后不能排油或流量不足n泵的原因:泵的原因:泵内间隙过大泵内间隙过大n泵转速过低、反转或卡阻泵转速过低、反转或卡阻n吸入方面:吸入方面:吸入管漏气或吸口露出液面吸入管漏气或吸口露出液面n气穴现象:气穴现象:吸高太大吸高太大n油温太低,粘度太大油温太低,粘度太大n吸入管堵塞,如吸入滤器脏堵或吸入阀未开吸入管堵塞,如吸入滤器脏堵或吸入阀未开n油温太高油温太高n排出方面:排出方面:排出管漏泄或旁通,安全阀弹簧排出管漏泄或旁通,安全阀弹簧太松;太松;n排出阀未开
14、,排出滤器堵塞,使安全阀顶开排出阀未开,排出滤器堵塞,使安全阀顶开n2)工作噪声太大)工作噪声太大n液体噪声液体噪声 漏入空气;产生气穴(见前条漏入空气;产生气穴(见前条至至项)项)。n机械噪声机械噪声 对中不好,轴承损坏,对中不好,轴承损坏,n 安全阀跳动、齿轮磨损严重而啮合不良安全阀跳动、齿轮磨损严重而啮合不良n泵轴弯曲等。泵轴弯曲等。3)泵磨损太快)泵磨损太快 n 油液含磨料性杂质;油液含磨料性杂质;n 长期空转长期空转n 排出压力过高,泵轴变形严重;排出压力过高,泵轴变形严重;n 中心线不正中心线不正 2-2 螺杆泵螺杆泵n螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。有单螺杆泵是利用螺杆的回转
15、来吸排液体的。有单螺杆泵、双螺杆泵、螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵三螺杆泵和五螺杆泵之分。和五螺杆泵之分。商船以单螺杆泵和三螺杆泵应用最为广泛商船以单螺杆泵和三螺杆泵应用最为广泛n一、螺杆泵的结构和工作原理一、螺杆泵的结构和工作原理n1、三螺杆泵的、三螺杆泵的结构结构和和工作原理工作原理n主动螺杆与从动螺杆都是双头螺杆。主动螺杆与从动螺杆都是双头螺杆。n凹螺杆根圆直径凹螺杆根圆直径di、节圆直径节圆直径dH与凸螺杆顶圆与凸螺杆顶圆de三者之比是三者之比是1:3:5。凹、凸螺杆的导程。凹、凸螺杆的导程t10/3dH。三螺杆泵的几何形状和密封三螺杆泵的几何形状和密封n各封闭腔室的轴向长度各封闭腔室的轴
16、向长度Lmint+ln理论上螺杆的最小工作长度为理论上螺杆的最小工作长度为1.09t,通常泵套与螺杆的最小长度取(通常泵套与螺杆的最小长度取(1.2-1.5)t。n能形成封闭容腔而将排出腔和吸入腔完能形成封闭容腔而将排出腔和吸入腔完全隔开的螺杆泵,即属密封型螺杆泵全隔开的螺杆泵,即属密封型螺杆泵n衬套的最小工作长度为衬套的最小工作长度为0.932t。三螺杆泵的啮合线三螺杆泵的啮合线2、单螺杆泵的结构和工作原、单螺杆泵的结构和工作原理理n1-螺杆 2-泵缸 3-万向轴 4-主动轴 5-轴承n6-填料箱7-小活塞8-弹簧9-挠性保护套10-销轴11-销轴套12-注油口n单螺杆泵的螺杆可视为由一半径
17、为单螺杆泵的螺杆可视为由一半径为R的圆,的圆,其圆心其圆心O1以螺距以螺距t绕半径为绕半径为e,轴线为轴线为K 的圆柱体旋转而成。的圆柱体旋转而成。n泵缸由丁腈橡胶制成,其截面是由两个泵缸由丁腈橡胶制成,其截面是由两个中心距等于中心距等于4e,半径为半径为R的半圆弧用两的半圆弧用两段直线(长段直线(长4e)连接而成。整个泵缸可连接而成。整个泵缸可示为由这样的截面以两倍于螺杆的螺距示为由这样的截面以两倍于螺杆的螺距t绕绕O轴旋转而成。即泵缸螺距轴旋转而成。即泵缸螺距T2tn单螺杆泵属密封型螺杆泵单螺杆泵属密封型螺杆泵 n泵运转时泵缸和主动轴轴线的相对位置泵运转时泵缸和主动轴轴线的相对位置是不变的
18、,而螺杆轴线是不变的,而螺杆轴线K相对于泵缸轴线相对于泵缸轴线O则以则以e为半径,按与螺杆相反转向在作为半径,按与螺杆相反转向在作圆周运动。圆周运动。n螺杆为单头,泵缸为双头。螺杆为单头,泵缸为双头。单螺杆泵螺杆与泵缸的啮合单螺杆泵螺杆与泵缸的啮合二、螺杆泵的流量二、螺杆泵的流量n螺杆泵的理论流量螺杆泵的理论流量 Qt=60Atn m3/hn三螺杆泵,三螺杆泵,A1.24dH2 t=10/3.dH Qt248.6 dH3 n m3/hn单螺杆泵,单螺杆泵,A=8eR Qt=480eRTn m3/hn R-螺杆半径,螺杆半径,T-泵缸螺距泵缸螺距 n螺杆泵的主要内漏泄途径是螺杆顶圆与泵缸或螺杆泵
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