水泵流量的計算和方法
2018-05-06 16:30:23

在消防泵中,一對嚙合著的、齒數相同的齒輪安裝于殼體內部,齒輪的兩端面由端蓋密封,這樣兩個齒輪就在殼體內腔分成了左、右兩個密封的油腔,并且每個齒間都形成一個密封的工作容積。當齒輪按圖示方向旋轉時,輪齒從右側退出嚙合,露出齒間,使該腔容積增大,形成局都真空,油箱中的油液在大氣壓力的作用下,經液壓泵(Hydraulic pumps)的吸油管進入右腔(吸油腔),完成吸油過程(guò chéng)。隨著齒輪的轉動,每個輪齒的齒間把油液從右腔帶入左腔。輪齒在左腔進人嚙合,齒間被對方的輪齒占了位置,于是容積減小,齒間里的油液逐漸被擠出,使左腔的油壓升高,油液從排油口輸出,完成壓油過程(guò chéng),而左腔即是泵的排油腔。兩齒輪不斷地轉動,泵的吸油口和排油口便連續不斷地吸油與排油,使泵不停地向系統(system)供油 。
從能量轉換的角度來看,水泵是完成系統(system)的第一次能量轉換的裝置,即把電動機輸出的機械能轉換成油液的液壓能。
(一)水泵的流量
1.理論上帶到排出腔的油液體積應等于齒間工作容積。
2.每轉的Qt應為兩個齒輪全部齒間工作容積之和。
3.可假設齒間工作容積與齒的有效體積相等。
4.每轉Qt
1)是一個齒輪的齒間工作容積與輪齒有效體積的總和
2)近似等于齒的有效部分所掃過的一個徑向寬度為2m(m為模數)的環形體積
(二)用上述計算泵的Qt時,數值偏小
應乘上修正系數K。平均Qt為:
Qt=K· D·2m·B·n×10-6 L/min
式中:D——分度圓直徑,mm;
m——模數,mm;
B——齒寬,mm;
n——轉速,r/min;
K——修正系數,一般為1.05~1.15。
中、低壓水泵為使流量公式
Qt=6.66zm2Bn 10-6 n L/min (2—4)
高壓水泵的流量公式:
Qt=7zm2Bn 10-6 L/min (2—5)
(三)提高水泵理論流量的途徑
增加齒輪的直徑、齒寬、轉速n和最大化減少齒數。
n過高會使輪齒轉過吸入腔的時間過短
n和直徑增加使齒輪的圓周速度增加,離心力加大
1.增加吸入困難,齒根處油壓p降低,可能析出氣體,導致(cause)Q減小,造成振動和產生噪聲,甚至使泵沒有辦法工作
2.故最大圓周速度應根據所輸油的粘度而予以限制。上海凱泉由于葉輪進口不可能形成絕對真空,因此離心泵吸水高度不能超過10米,加上水流經吸水管路帶來的沿程損失,實際允許安裝高度(水泵軸線距吸入水面的高度)遠小于10米。
1)最大圓周速度不超過5~6m/s。上海凱泉由于葉輪進口不可能形成絕對真空,因此離心泵吸水高度不能超過10米,加上水流經吸水管路帶來的沿程損失,實際允許安裝高度(水泵軸線距吸入水面的高度)遠小于10米。
2)最高轉速一般在3000r/min左右。上海凱泉如安裝過高,則不吸水;此外,由于山區比平原大氣壓力低,因此同一臺水泵在山區,特別是在高山區安裝時,其安裝高度應降低,否則也不能吸上水來。
加大齒寬會使徑向力增大,齒面接觸線加長,不易保持良好的密封。上海凱泉由于葉輪進口不可能形成絕對真空,因此離心泵吸水高度不能超過10米,加上水流經吸水管路帶來的沿程損失,實際允許安裝高度(水泵軸線距吸入水面的高度)遠小于10米。上海凱泉如安裝過高,則不吸水;此外,由于山區比平原大氣壓力低,因此同一臺水泵在山區,特別是在高山區安裝時,其安裝高度應降低,否則也不能吸上水來。
最大化減少齒數雖可使齒間容積V加大而Q增加,但會使Q的不均勻度加重。
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