項目三高壓水槍73課件

項目三高壓水槍液壓泵液壓馬達(dá)消防泵3.1液壓泵和液壓馬達(dá)概述

功用

液壓泵:

將電動機(jī)或其它原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能,向系統(tǒng)供油。液壓馬達(dá)：將泵輸入的液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能而對負(fù)載做功。液壓泵與液壓馬達(dá)關(guān)系

功用上—相反

結(jié)構(gòu)上—相似

原理上—互逆

3.1.1液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原理及分類液壓泵的基本原理

動畫演示吸油：密封容積增大，產(chǎn)生真空

>容積式壓油：密封容積減小，油液被迫壓出液壓泵基本工作條件（必要條件）1形成密封容積2密封容積變化3吸壓油腔隔開（配流裝置）液壓泵和液壓馬達(dá)分類按輸出流量能否調(diào)節(jié)：定量變量

按結(jié)構(gòu)形式：齒輪式葉片式柱塞式

按輸油方向能否改變：單向雙向

按使用壓力：低壓中壓中高壓高壓3.1.2液壓泵和液壓馬達(dá)的的主要工作參數(shù)

工作壓力和額定壓力排量和流量

功率和效率效率工作壓力和額定壓力工作壓力額定壓力（公稱壓力、銘牌壓力）

最高允許壓力工作壓力p指泵（或馬達(dá)）實際工作時輸出（或輸入）

油液的壓力，其值取決于外界負(fù)載：管阻、摩擦、外負(fù)載*）。由系統(tǒng)負(fù)載決定，負(fù)載增加，泵的工作壓力升高，負(fù)載減小，泵的工作壓力降低，與液壓泵的流量無關(guān)。額定壓力pn

指泵（或馬達(dá)）在正常工作條件下，按實驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定能夠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力（受

泵（或馬達(dá)）本身泄漏和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度限制）

p>pn

即泵過載

最高允許壓力泵（或馬達(dá)）在短時間內(nèi)允許超載使用

(pmax)的極限壓力

p≤pn≤pmax

排量和流量

排量V

理論流量qt

實際流量q

額定流量qn

瞬時流量qm

排量V排量—在沒有泄漏的情況下，泵（或馬達(dá)）每轉(zhuǎn)一周所排出的液體的體積。排量可以調(diào)節(jié)的稱為變量泵，排量不可調(diào)節(jié)的稱為定量泵。理論流量qt

不考慮泄露的情況下，單位時間內(nèi)所排出的液體的體積。

qt=Vn

實際流量q

指泵（或馬達(dá)）工作時實際輸出的流量

q=qt-Δq

額定流量（公稱流量、銘牌流量）qn

指泵在正常工作條件下，按試驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

必須保證的輸出流量。

q≤qn

≤qt瞬時流量qm瞬時流量—泵在某一瞬時的幾何流量功率和效率

理論功率輸入（或輸出）功率輸出（或輸入）功率

結(jié)論理論功率

Pt=pqt

輸入（或輸出）功率即泵軸的驅(qū)動功率或馬達(dá)的輸出功率

PI=ωT=2πnT輸出（或輸入）功率PO=pq

結(jié)論液壓傳動系統(tǒng)液體所具有的功率，即液壓功率等于壓力和流量的乘積

若忽略能量損失，則

PO=PI

即Pt=pqt=pVn=ωTt

=2πnTt

∵實際上有能量損失∴

PO<PI效率容積效率

機(jī)械效率總效率

容積效率液壓泵：實際流量與理論流量之比值

ηv=q/qi

=（qi-qs）/qi

=1-qs/qi液壓馬達(dá)：理論流量與實際流量之比值

ηv=qi/q

=1-qs/q

機(jī)械效率液壓泵：理論轉(zhuǎn)矩與實際輸入轉(zhuǎn)矩之比值

ηm=Ti/T=1+Ts/Ti液壓馬達(dá)：理論轉(zhuǎn)矩與實際輸入轉(zhuǎn)矩之比值

ηm=T/Ti=（Ti-Ts）/Ti=1-Ts/Ti總效率輸出功率與輸入功率之比值η=P0/Pi=Pq/2πnT=Pvnηv/2πnT=ηvηm結(jié)論：總效率等于容積效率與機(jī)械效率之乘積。3.2齒輪泵分類、組成、工作原理、參數(shù)計算、結(jié)構(gòu)特點齒輪泵的分類內(nèi)嚙合外嚙合3.2齒輪泵

3、2、1外嚙合齒輪泵的工作原理

3、2、2齒輪泵的流量計算

3、2、3齒輪泵的結(jié)構(gòu)

3、2、4提高外嚙合齒輪泵壓力的措施

*

3、2、5內(nèi)嚙合齒輪泵

*3、2、6螺桿泵

3.2.1外嚙合齒輪泵的工作原理

組成:前、后泵蓋，泵體，一對齒數(shù)、模數(shù)、齒形完全相同的漸開線外嚙合。結(jié)構(gòu)圖動畫3.2.1外嚙合齒輪泵的工作原理工作原理：密封容積形成—齒輪、泵體內(nèi)表面、前后泵蓋圍成齒輪退出嚙合,容積↑吸油密封容積變化<

齒輪進(jìn)入嚙合,容積↓壓油吸壓油口隔開—兩齒輪嚙合線及泵蓋工作原理動畫3.2.2外嚙合齒輪泵的流量計算∵齒輪嚙合時，嚙合點位置瞬間變化，其工作容積變化率不等∴瞬時流量不均勻—即脈動，計算瞬時流量時須積分計算才精確，比較麻煩，一般用近似計算法。3.2.3外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)要點困油現(xiàn)象及其消除措施徑向作用力不平衡泄漏困油現(xiàn)象及其消除措施困油現(xiàn)象

產(chǎn)生原因

引起結(jié)果消除困油的方法

困油現(xiàn)象產(chǎn)生原因∵

為保證齒輪連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，又能夠使吸壓油口隔開，齒輪嚙合時的重合度必須大于1∴有時會出現(xiàn)兩對輪齒同時嚙合的情況，故在齒向嚙合線間形成一個封閉容積困油現(xiàn)象產(chǎn)生原因

a→b容積縮小

困油現(xiàn)象產(chǎn)生原因

b→c容積增大困油引起的結(jié)果a→b容積縮小

p↑高壓油從一切可能泄漏的縫隙強(qiáng)行擠出，使軸和軸承受很大沖擊載荷，泵劇烈振動，同時無功損耗增大，油液發(fā)熱。b→c容積增大p↓形成局部真空，產(chǎn)生氣穴，引起振動、噪聲、汽蝕等總之：由于困油現(xiàn)象，使泵工作性能不穩(wěn)定，產(chǎn)生振動、噪聲等，直接影響泵的工作壽命。消除困油的方法原則：a→b密封容積減小，使之通壓油口

b→c密封容積增大，使之通吸油口

b密封容積最小，隔開吸壓油方法：在泵蓋（或軸承座）上開卸荷槽以消除困油，CB-B形泵將卸荷槽整個向吸油腔側(cè)平移一段距離，效果更好消除困油的方法徑向作用力不平衡徑向不平衡力的產(chǎn)生：液壓力

液體分布規(guī)律：沿圓周從高壓腔到低壓腔，壓力沿齒輪外圓逐齒降低。p↑，徑向不平衡力增大齒輪和軸承受到很大的沖擊載荷，產(chǎn)生振動和噪聲。改善措施：縮小壓油口，以減小壓力油作用面積。增大泵體內(nèi)表面和齒頂間隙開壓力平衡槽，會使容積效率減小如圖所示徑向不平衡力圖示泄漏齒側(cè)泄漏—約占齒輪泵總泄漏量的5%徑向泄漏—約占齒輪泵總泄漏量的20%~25%端面泄漏*—約占齒輪泵總泄漏量的75%~80%

總之：泵壓力愈高，泄漏愈大。3、2、4提高外嚙合齒輪泵壓力措施問題：齒輪泵存在間隙，p↑△q↑ηv↓

徑向不平衡力也∝p

p↑徑向力↑提高齒輪泵壓力的方法：浮動軸套補(bǔ)償原理：將壓力油引入軸套背面，使之緊貼齒輪端面，補(bǔ)償磨損，減小間隙。彈性側(cè)板式補(bǔ)償原理：將泵出口壓力油引至側(cè)板背面，靠側(cè)板自身的變形來補(bǔ)償端面間隙。浮動軸套式外嚙合齒輪泵的優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價格低廉結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕自吸性能好，對油污不敏感4工作可靠，便于維護(hù)外嚙合齒輪泵的缺點流量脈動大噪聲大排量不可調(diào)小結(jié)工作原理（三個必要條件）流量計算結(jié)構(gòu)要點（四個共同弊?。?.3葉片泵

3.3.1雙作用葉片泵1、工作原理V密形成：定子、轉(zhuǎn)子和相鄰兩葉片、配流盤圍成右上、左下，葉片伸出，V密↑吸油

V密變化：轉(zhuǎn)子逆轉(zhuǎn)，左上、右下，葉片縮回，V密↓壓油

吸壓油口隔開：配油盤上封油區(qū)及葉片

工作原理動畫1）∵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，吸、壓油各兩次。

∴稱雙作用式

2）∵吸、壓油口對稱，徑向力平衡。

∴稱卸荷式2、雙作用葉片泵特點3、YB1型葉片泵的結(jié)構(gòu)

3.3.2單作用葉片泵

一、離心泵的主要部件：補(bǔ)充：離心泵的工作原理和性能特點包括葉輪和泵軸的旋轉(zhuǎn)部件由泵殼、填料函和軸承組成的靜止部件離心泵由兩個主要部分構(gòu)成：二、離心泵的工作原理充滿在泵中的液體隨葉輪回轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力，向四周甩出。在葉輪中心形成低壓，液體便在液面壓力作用下被吸進(jìn)葉輪。從葉輪流出的液體，壓力和速度增大。蝸殼-匯聚并導(dǎo)流。擴(kuò)壓管A增大，流速降低，大部分動能變?yōu)閴毫δ埽缓笈懦?。葉輪不?；剞D(zhuǎn)，吸排就連續(xù)地進(jìn)行液體通過泵時所增加的能量，是原動機(jī)通過葉輪對液體作功的結(jié)果。1.離心泵的氣蝕現(xiàn)象2.離心泵的抗氣蝕性能

a.離心泵的氣蝕余量

b.離心泵的允許吸上真空度3.離心泵的允許安裝（吸上）高度三、離心泵的氣蝕現(xiàn)象與安裝高度當(dāng)泵葉片入口附近的最低壓強(qiáng)等于或小于輸送溫度下液體飽和蒸汽壓時，部分液體將在該處汽化并產(chǎn)生的汽泡，被液流帶入葉輪內(nèi)壓力較高處凝結(jié)或破裂。由于凝結(jié)點處產(chǎn)生瞬間真空，造成周圍液體高速沖擊該點，產(chǎn)生劇烈的水擊。氣蝕現(xiàn)象現(xiàn)象：噪聲大、泵體振動，流量、壓頭、效率都明顯下降。嚴(yán)重時，泵不能正常工作防止措施：把離心泵安裝在恰當(dāng)?shù)母叨任恢蒙?，確保泵內(nèi)壓強(qiáng)最低點處的靜壓超過工作溫度下被輸送液體的飽和蒸汽壓。原因四、多級離心泵多級離心泵工作原理當(dāng)電機(jī)帶動軸上的葉輪高速旋轉(zhuǎn)時，充滿在葉輪內(nèi)的液體在離心力的作用下，從葉輪中心沿著葉片間的流道甩向葉輪的四周，由于液體受到葉片的作用，使壓力和速度同時增加，經(jīng)過導(dǎo)殼的流道而被引向次一級的葉輪，就是這樣原理，逐次地流過所有的葉輪和導(dǎo)殼，進(jìn)一步使液體的壓力能量增加。將每個葉輪逐級疊加之后，就獲得一定揚(yáng)程，將井下液體舉升到地面。3.4柱塞泵

原理特點分類

靠柱塞在缸體內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動，使密封容積變化實現(xiàn)吸壓油。

柱塞泵工作原理∵圓形構(gòu)件配合，加工方便，精度高，密封性好

∴有如下特點

（1）工作壓力高，效率高。（2）易于變量

（3）流量范圍大

柱塞泵特點

*斜盤式

軸向柱塞泵<按柱塞排列方式<