双作用泵或三联(缸)双作用泵也间或有之,但为数甚少。
(一)卧式双联(缸)双作用活塞泵液力端 按吸、排阀布置型式,该液力端又可分为两种基本型式——叠式和侧罐式。当液力端每一个液缸里的吸、排阀均位于活塞中心线所在的轴面内的一侧,且吸、排阀呈上、下重叠形式,流道为直通式的,叫做叠式液力端;当每一个液缸里只有排出阀(或吸入阀)位于活塞中心线所在的轴面内,而吸入阀(排出阀)不在这一平面内,其流道呈阶梯形式的,称为侧罐式液力端。
1、叠式液力端
叠式液力端,吸、排阀分为上下两层。排出阀装在上层,吸入阀装在下层。若想拆下吸入阀,必须先拆排出阀。为此,又采用两种方式:
(1)带阀座板的叠式液力端
这种液力端的排出阀装在上层可拆的阀座板上,吸入阀则直接装在液缸体上。只要打开上盖,取下阀座板,则吸、排阀就可分组装配,故拆装较为方便。但必须增加一块有足够刚度的阀座板,也增加了一道密封,使加工工时也有所增加。 (2)不带阀座板的叠式液力端 这种液力端的上、下两层排出阀和吸入阀均直接装在液缸体上。吸入阀必须经排出阀座孔处拆、装,故排出阀尺寸必须大于吸入阀尺寸,装、拆也不方便。但因整体铸造的液缸体的刚性好,阀在工作时,阀板不易变形,而且也可省工时,降低成本。
叠式液力端主要用于卧式双联(缸)双作用机动活塞泵和直接作用活塞泵。
2、侧罐式液力端
侧罐式液力端和阶梯式液力端一样,流道是阶梯状,吸、排阀可分别拆装,检修、更换均较方便。但尺寸较大,余隙容积也较大。
(二)立式双联(缸)双作用活塞泵液力端
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立式活塞泵的液力端尺寸较大,常置于传动端的下方,这样可增加整机的稳定性。吸、排阀通常是重叠布置,流道为直通式。阀箱有的布置在液缸的一侧,有的则对称布置在液缸的两侧。前者便于拆装和维护,后者则整机重心稳定性好。
本设计2DS(Y)电动往复泵是卧式双缸双作用带阀座板的叠式液力端。
第三章 2DS(Y)-10/6型电动往复泵的设计
2DS(Y)-10/6型泵是由电机驱动的活塞式往复泵。其中2DS型泵为清水泵,2DY型泵为油泵。主要适用于工厂、矿山、钻探、铁路运输、建筑工地等单位输送运动粘度不超过850㎜2/s,温度不高于105℃的石油及其制品,也可用于输送常温清水或物理化学性质类似于水的其他液体。
型号意义:2DS(Y)-10/6
2—双缸双作用 D—电力驱动泵 S—输送介质为清水 Y—输送介质为油类
10—泵设计流量值(m3/h) 6—泵的额定排出压力(kgf/cm2)
结构:2DS(Y)-10/6型泵系卧式电机驱动双缸双作用往复泵,主要分为液缸部分和传动部分。液缸的动力由电机经皮带轮传动减速齿轮副,并由曲轴(偏心齿轮)、连杆、十字头等传动机构将旋转运动转变为往复直线运动。为防止部分液体与传动部分润滑油混肴,在十字头导板前加装挡油圈。液缸里分别有四组盘状吸液阀和排液阀。
传动部分的油滑借齿轮传动所形成的飞溅油来实现或用附于齿轮轴上的小型油泵泵油润滑。
第一节 主要结构参数的选择与确定
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在进行往复泵设计时,泵的基本性能参数——排出压力P2
和流量Q是由用户提供的。
Q=Qt??= =
ASnZ602(1?K)?? =
DSnZ2402?(1?K)??
DumZ8?(1?K)??=
D?nZ2403?(1?K)?? m
3
/s
式中 Q——泵的实际流量,m3/s Qt——泵的理论流量,m3/s ??——泵的容积效率; A= D2——活塞(柱塞)截面积,㎡
4? D——活塞(柱塞)直径,m S——(活塞)柱塞行程长度,m
n——曲轴转数(rpm)或活塞(柱塞)的每分钟往复
次数,spm
Z——泵的联数(活塞或柱塞数); K——系数; K=1-ArA (Ar—— 活塞杆截面积,㎡)
DrD =1-(
um=
Sn30SD)2 (Dr—活塞杆直径,㎡)
——活塞(柱塞)平均速度,m/s ——程径比。
ψ=
由上式可知,要确定Q,必须确定n、S、D、Dr、Z等与结构
有关的参数。此外,在绘制总体方案图时,还需知道排出管和吸入管的内径d2、d1,它们也与Q有关。以上这些参数统称之谓泵
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的结构参数。但是,d1、d2是在Q确定后确定的,如果在总体设计时预先选定了泵型和总体结构型式,那么,Z、K即为已知, ην可预先选取。因此,决定Q的主要结构参数就是n、S、D和Dr。
由往复泵的设计实践经验得知,为了确定n、S、D组合的最佳方案,一般应从选择合适的um入手,尔后再确定n,进而再比较ψ,由此而逐步确定组合的最佳方案。 一、容积效率ην的选择
往复泵的容积效率??与许多因素有关,很难在设计时精确确定。
??值选取过大,实际泵的??将低于予选值,泵的流量也将低于设计值;??选取过小,实际泵的??将高于予选值,泵的流量也将大于设计值。如果考虑到泵运转后的磨损,一般在选取??值时,都要略低些。
??选取的一般原则是:当泵的排出压力P2高、流量Q小、每分钟往复次数n高、液力端余隙容积大、制造精度低且当输送高温、高粘度或低粘度、高饱和蒸汽压的液体介质或介质中含气量大、含有固体颗粒时,??应选取较低值;反之,可取较高值。
??的一般取值范围是:当输送常温清水时,??=0.80~
??=0.60~0.80。0.98;当输送石油产品、热水、液化烃等介质时,
二、活塞平均速度um的选择
um的大小直接影响泵各运动副零、部件的摩擦和磨损,特别是对活塞及其密封这一对运动副的影响尤为显著。
um不应选择过大。um过大,摩擦和磨损严重,特别是当活塞及其密封一旦严重磨损,泄露就将增加,流量下降,排出压力也不能达到额定值。
um也不应选取过小,要获得一定的Q值,当um一经确定,D即为确定值。如果um选取过小,D值必然较大。这样一来,不
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仅使液力端径向尺寸增加,而且因活塞力是和D2成正比的,传动端受力也随之骤增,从而回使泵的总体尺寸和重量增大。
为了提供um的定量选取范围,对目前已经投入生产的若干常见泵型um进行了统计和分析,得到了以下的经验公式。由统计可知,um大小主要与折合成单联单作用泵的有效功率Nez有关,即:
um=KtNez0.4 m/s
式中 um——活塞平均速度,m/s Kt——统计系数,
Nez——折合成单联单作用泵的有效功率,kw
Nez=
?P2?P1?Q612Z?K?1?≈
P2Q612Z?K?1? kw
=
6?1000060?612?2?1.9
=0.43 kw
查[1]图2-51 各类型泵的um选取 um=0.33 m/s
三、活塞每分钟往复次数n和行程长度S
um选定后,活塞直径即为确定值。但因um=nS/30,所以,必须再确定一个n或S,才能最后确定n、S、D的组合方案。此时可先选取n,尔后再确定S。
n值选取的一般原则:
1、活塞直径大,程径比ψ大,连杆比λ大的,n应取低值;反之,可取较高值;
2、吸入性能要求高的泵,应取较低的n值;反之可取较高的n值。因为,提高泵吸入性能虽然有许多途径,但最有效的途径还是降低n值;
3、隔膜泵要比活塞泵取较低的n值;
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