水泵流量的计算和方法

2018-05-06 16:30:23 33

上海凯泉泵业集团有限公司

  在消防泵中,一对啮合着的、齿数相同的齿轮安装于壳体内部,齿轮的两端面由端盖密封,这样两个齿轮就在壳体内腔分成了左、右两个密封的油腔,并且每个齿间都形成一个密封的工作容积。当齿轮按图示方向旋转时,轮齿从右侧退出啮合,露出齿间,使该腔容积增大,形成局都真空,油箱中的油液在大气压力的作用下,经液压泵(Hydraulic pumps)的吸油管进入右腔(吸油腔),完成吸油过程(guò chéng)。随着齿轮的转动,每个轮齿的齿间把油液从右腔带入左腔。轮齿在左腔进人啮合,齿间被对方的轮齿占了位置,于是容积减小,齿间里的油液逐渐被挤出,使左腔的油压升高,油液从排油口输出,完成压油过程(guò chéng),而左腔即是泵的排油腔。两齿轮不断地转动,泵的吸油口和排油口便连续不断地吸油与排油,使泵不停地向系统(system)供油 。
  从能量转换的角度来看,水泵是完成系统(system)的第一次能量转换的装置,即把电动机输出的机械能转换成油液的液压能。
  (一)水泵的流量
  1.理论上带到排出腔的油液体积应等于齿间工作容积。
  2.每转的Qt应为两个齿轮全部齿间工作容积之和。
  3.可假设齿间工作容积与齿的有效体积相等。
  4.每转Qt
  1)是一个齿轮的齿间工作容积与轮齿有效体积的总和
  2)近似等于齿的有效部分所扫过的一个径向宽度为2m(m为模数)的环形体积
  (二)用上述计算泵的Qt时,数值偏小
  应乘上修正系数K。平均Qt为:
  Qt=K· D·2m·B·n×10-6 L/min
  式中:D——分度圆直径,mm;
  m——模数,mm;
  B——齿宽,mm;
  n——转速,r/min;
  K——修正系数,一般为1.05~1.15。
  中、低压水泵为使流量公式
  Qt=6.66zm2Bn 10-6 n L/min (2—4)
  高压水泵的流量公式:
  Qt=7zm2Bn 10-6 L/min (2—5)
  (三)提高水泵理论流量的途径
  增加齿轮的直径、齿宽、转速n和最大化减少齿数。
  n过高会使轮齿转过吸入腔的时间过短
  n和直径增加使齿轮的圆周速度增加,离心力加大
  1.增加吸入困难,齿根处油压p降低,可能析出气体,导致(cause)Q减小,造成振动和产生噪声,甚至使泵没有办法工作
  2.故最大圆周速度应根据所输油的粘度而予以限制。上海凯泉由于叶轮进口不可能形成绝对真空,因此离心泵吸水高度不能超过10米,加上水流经吸水管路带来的沿程损失,实际允许安装高度(水泵轴线距吸入水面的高度)远小于10米。
  1)最大圆周速度不超过5~6m/s。上海凯泉由于叶轮进口不可能形成绝对真空,因此离心泵吸水高度不能超过10米,加上水流经吸水管路带来的沿程损失,实际允许安装高度(水泵轴线距吸入水面的高度)远小于10米。
  2)最高转速一般在3000r/min左右。上海凯泉如安装过高,则不吸水;此外,由于山区比平原大气压力低,因此同一台水泵在山区,特别是在高山区安装时,其安装高度应降低,否则也不能吸上水来。
  加大齿宽会使径向力增大,齿面接触线加长,不易保持良好的密封。上海凯泉由于叶轮进口不可能形成绝对真空,因此离心泵吸水高度不能超过10米,加上水流经吸水管路带来的沿程损失,实际允许安装高度(水泵轴线距吸入水面的高度)远小于10米。上海凯泉如安装过高,则不吸水;此外,由于山区比平原大气压力低,因此同一台水泵在山区,特别是在高山区安装时,其安装高度应降低,否则也不能吸上水来。
  最大化减少齿数虽可使齿间容积V加大而Q增加,但会使Q的不均匀度加重。