簡析液壓泵與螺旋泵的工作原理及特點(diǎn)
時(shí)間:2017-06-07 來源:上海立申水泵制造有限公司
液壓泵是為液壓傳動(dòng)提供加壓液體的一種液壓元件,是泵的一種。
它的功能是把動(dòng)力機(jī)(如電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)等)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能。輸出流量可以根據(jù)需要來調(diào)節(jié)的稱為變量泵,流量不能調(diào)節(jié)的稱為定量泵。
液壓系統(tǒng)中常用的泵有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵3種。齒輪泵:體積較小,結(jié)構(gòu)較簡單,對油的清潔度要求不嚴(yán),價(jià)格較便宜;但泵軸受不平衡力,磨損嚴(yán)重,泄漏較大。葉片泵:分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。這種泵流量均勻,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪音小,工作壓力和容積效率比齒輪泵高,結(jié)構(gòu)比齒輪泵復(fù)雜。柱塞泵:容積效率高,泄漏小,可在高壓下工作,大多用於大功率液壓系統(tǒng);但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,材料和加工精度要求高,價(jià)格貴,對油的清潔度要求高。
一般在齒輪泵和葉片泵不能滿足要求時(shí)才用柱塞泵。還有一些其他形式的液壓泵,如螺桿泵等,但應(yīng)用不如上述3種普遍。
20世紀(jì)60年代秘魯首先成功研制了螺旋泵,當(dāng)時(shí)是用來輸送魚類,隨后用來輸送固液兩相流體,還可以用來排水和輸送高黏度液體。為防止固態(tài)物質(zhì)堵塞,使之順利地流出,開(閉)式葉輪中有一至二個(gè)扭曲的螺旋葉片,在錐形輪轂體上由吸入口沿軸向延長,葉片的半徑逐漸增大,形成螺旋形流道。殼體由吸入管和蝸殼兩部分組成。螺旋泵的工作原理像螺桿泵一樣,吸入管部分的葉輪產(chǎn)生螺旋推進(jìn)作用,蝸殼部分的葉輪像一般離心泵產(chǎn)生離心作用。葉片進(jìn)口的銳角部分將雜物導(dǎo)向軸心附近,再利用螺旋作用使之沿軸線推進(jìn)。這種泵將螺旋推進(jìn)和離心力做功組合為一體,液體能量的傳遞主要依靠離心力,故稱螺旋泵。
由于這種螺旋泵具有容積泵和離心泵兩方面作用,與一般離心泵相比,螺旋泵的特點(diǎn)如下:
(1)螺旋泵無堵塞性能好單(雙)葉片形成的大通道,加上進(jìn)口導(dǎo)向和螺旋推進(jìn)作用,使得這種泵的通過性能很好,螺旋泵的特點(diǎn)可以輸送含大顆粒及纖維物質(zhì)的液體,輸送的濃度比其他形式無堵塞泵高。
(2)螺旋泵無損性好固液兩相流體在這種泵中逐漸向前推進(jìn),流動(dòng)方向無突然變化,因而流動(dòng)平穩(wěn),對輸送物料的破壞性比其他形式無堵塞泵小,可以用來輸送魚蝦、水果等。
(3)螺旋泵效率高圖11一23所示是螺旋泵和普通葉片式雜質(zhì)泵、旋流泵性能的比較。由此可知,螺旋泵的效率比旋流泵高10%一20%,比普通雜質(zhì)泵高5%~10%,和一般清水離心泵的效率相差不多(大約低5%左右)。試驗(yàn)表明,當(dāng)3xl03<Re<3.4×104時(shí),螺旋泵和離心泵具有同樣的效率,隨著雷諾數(shù)減少,螺旋泵效率有增高的趨勢。
(4)螺旋泵功率曲線比較平坦功率曲線隨流量變化不大,一般沒有過載問題。
(5)螺旋泵具有陡降的揚(yáng)程曲線一般離心泵,揚(yáng)程·流量曲線較平,尤其是低比轉(zhuǎn)速泵,要實(shí)現(xiàn)陡降的揚(yáng)程曲線很困難。圖11—24表示各種比轉(zhuǎn)速螺旋離心泵的揚(yáng)程一流量曲線,這些曲線均是陡降的。在這些曲線中,相對于揚(yáng)程變化,流量變化坡度小,能保證穩(wěn)定的運(yùn)行。
(6)螺旋泵的吸入性能好這種泵葉片前伸到吸入口,類似于軸流泵,即使產(chǎn)生局部汽蝕,泵仍能正常工作。因此,這種泵可以抽送含氣體的液體,當(dāng)吸入微量氣體時(shí),泵的性能、振動(dòng)、噪聲不會發(fā)生變化。當(dāng)含氣量達(dá)到40%時(shí),雖然會反復(fù)產(chǎn)生斷續(xù)劇烈振動(dòng),但泵仍能運(yùn)行。
(7)螺旋泵在小流量區(qū)的噪聲和振動(dòng)泵在小流量區(qū)運(yùn)行會產(chǎn)生噪聲和振動(dòng),當(dāng)螺旋泵在從最高效率點(diǎn)流量到關(guān)死點(diǎn)區(qū)域附近運(yùn)行時(shí),會產(chǎn)生很大的振動(dòng)和噪聲。
(8)制造困難螺旋泵葉輪制造較困難,葉輪平衡要求高。
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