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一种利用齿轮泵特性精确控制流量的方法研究

一种利用齿轮泵特性精确控制流量的方法研究
一种利用齿轮泵特性精确控制流量的方法研究

一种利用齿轮泵特性精确控制流量的方法研究

作者:颜溧, 王文海, 黄忠臣, Yan Li, Wang Wenhai, Huang Zhongchen

作者单位:北京建筑大学环境与能源工程学院城市雨水系统与水环境教育部重点实验室,北京,100044

刊名:

北京建筑工程学院学报

英文刊名:Journal of Beijing Institute of Civil Engineering and Architecture

年,卷(期):2014,30(1)

参考文献(5条)

1.王中宇;温坤礼;葛乐矣测量误差分析与数据处理 2008

2.JJG1—1999,钢直尺检定规程

3.陈生建钢直尺测量不确定度评定 2012

4.JJG237-2010,秒表检定规程

5.王颖;孙鸿杰电子秒表测量结果的不确定度评定 2012(04)

引用本文格式:颜溧.王文海.黄忠臣.Yan Li.Wang Wenhai.Huang Zhongchen一种利用齿轮泵特性精确控制流量的方法研究[期刊论文]-北京建筑工程学院学报 2014(1)

泵流量控制方法(经典)

离心泵流量控制方法探讨 前言 离心泵是目前使用最为广泛的泵产品,广泛使用在石油天然气、石化、化工、钢铁、电力、食品饮料、制药及水处理行业。如何经济有效的控制泵输出流量曾经引发过大讨论,曾一度流行全部使用变频调速来控制输出流量,取消所有控制阀控制流量的型式,单从目前来看市场上有4种广泛使用的方法:出口阀开度调节、旁路阀调节、调整叶轮直径、调速控制。现在我们来逐一分析讨论各种方法的特点。 离心泵流量常用控制方法 方法一:出口阀开度调节 这种方法中泵与出口管路调节阀串联,它的实际效果如同采用了新的泵系统,泵的最大输出压头没有改变,但是流量曲线有所衰减。 方法二:旁路阀调节 这种方法中阀门和泵并联,它的实际效果如同采用了新的泵系统,泵的最大输出压头发生改变,同时流量曲线特性也发生变化,流量曲线更接近线形。 方法三:调整叶轮直径 这种方法不使用任何外部组件,流量特性曲线随直径变化而变化。 方法四:调速控制 叶轮转速变化直接改变泵的流量曲线,曲线的特性不发生变化,转速降低时,曲线变的扁平,压头和最大流量均减小。 泵系统的整体效率 出口阀调节与旁路调节方法均增加了管路压力损失,泵系统效率都大幅减小。叶轮直径调整对整个泵系统效率影响较小,调速控制方法基本不影响系统效率,只要转速不低于正常转速的50%。 能耗水平 假定通过上述四种办法将泵的输出流量从60m3/h调整到50m3/h,输出为60m3/h时的功率消耗为100%(此时压头为70m),那么几种控制流量的办法对泵消耗的功率影响如何? (1)出口阀开度调节,能量消耗为94%,流量较低时消耗功率较大。 (2)旁路调节,旁路阀将泵的压头减小到55M,这只能通过增加泵的流量来实现,结果能耗增加了10%。 (3)调整叶轮直径,缩小叶轮直径后泵的输出流量和压力均降低,能耗缩减到67%。 (4)调速控制,转速降低,泵的流量和压头均减小,能耗缩减到65%。 总结 下表中总结出了各种流量调节方法,每种方法各有优缺点,应根据实际情况选用。 流量调节方法连续调节泵的流量特性曲线变化泵系统的效率变化流量减小20%时,泵的功率消耗出口阀开度调节可以最大流量减小,总压头不变,流量特性略微变化明显降低94% 旁路阀调节可以总压头减小,曲线特性发生变化明显降低110% 调整叶轮直径不可以最大流量和压头均减小,流量特性不变轻微降低67% 调速控制可以最大流量和压头均减小,流量特性不变轻微降低65%

齿轮泵的特点是

齿轮泵的特点是:体积小,重量轻,结构简单,制造方便,价格低,工作可靠,自吸性能较好,对油液污染不敏感,维护方便等。 其缺点是:流量和压力脉动较大,噪声大,排量不可变等。 内啮合齿轮泵与外啮合齿轮泵相比,主要有体积小,流量脉动小,噪声小等优点,但加工困难,使用受到限制。这里啮合点处的齿面接触线一直起着分隔高、低压腔的作用,因此在齿轮泵中不需要设置专门的配流机构。 1、外啮合齿轮泵的流量 排量:V=πDhB=2πm2zB 实际上齿间槽容积比轮齿的体积稍大些,所以通常取3.33,则有:V=6.66zm2B 流量:q=Vnηv=6.66zm2Bnηv 以上计算的是外啮合齿轮泵的平均流量。 特点: 1)齿轮泵的平均流量与齿数成正比,而与模数的平方成比例。 2)齿轮泵的流量与齿宽成正比,但齿宽的增大受齿轮所受液压径向力增加的限制,一般取齿宽B=(6~10)m,高压时取小值。 3)提高转速可以提高泵的流量,但受泵吸入性能的限制。齿轮泵的转速一般在1000~1500r/min。 4)另外,在容积式液压泵中,齿轮泵的流量脉动最大。 2、齿轮泵的困油现象及卸荷 ★困油现象的危害: 使闭死容积中的压力急剧升高,使轴承受到很大的附加载荷,同时产生功率损失及液体发热等不良现象;溶解于液体中的空气便析出产生气泡,产生气蚀现象,引起振动和噪声。 ★消除困油现象: 在齿轮泵的侧板上或浮动轴套上开卸荷槽。非对称式,必须保证在任何时候都不能使吸油腔与压油腔相互串通;这样的齿轮泵不能反转。 3、齿轮泵的泄漏及补偿措施

齿轮泵存在着三个产生泄漏的部位:齿轮端面和端盖间;齿顶和壳体内孔间以及齿轮的啮合处。其中齿轮端面和端盖间泄漏量最大,占总泄漏量的75~80%。 4、提高外啮合齿轮泵压力的措施 端面间隙自动补偿原理: 利用特制的通道把齿轮泵内压油腔的压力油引到浮动轴套的外侧,作用在一定形状和大小的面积上,产生液压作用力,使轴套压向齿轮端面,这个力必须大于齿轮端面作用在轴套内侧的作用力,才能保证在各种压力下,轴套始终自动贴紧齿轮端面,减小齿轮泵内通过端面的泄漏,达到提高压力的目的。 5、径向不平衡力 ★危害: 径向不平衡力很大时能使轴弯曲,齿顶与壳体接触,同时加速轴承的磨损,降低轴承的寿命。 ★措施: 为了减小径向不平衡力的影响,通常采取减小压油口的办法。 减少齿轮的齿数,这样减小了齿顶圆直径,承压面积减小。 适当增大径向间隙。 6、内啮合齿轮泵 内啮合齿轮泵有渐开线齿轮泵和摆线齿轮泵两种。 摆线齿轮泵又称为转子泵,两齿轮相差一个齿。

最新外啮合齿轮泵的设计

外啮合齿轮泵的设计

图1 是外啮合齿轮泵的工作原理图。由图可见,这种泵的壳体内装有一对外啮合齿轮。由于齿轮端面与壳体端盖之间的缝隙很小,齿轮齿顶与壳体内表面的间隙也很小,因此可以看成将齿轮泵壳体内分隔成左、右两个密封容腔。当齿轮按图示方向旋转时,右侧的齿轮逐渐脱离啮合,露出齿间。因此这一侧的密封容腔的体积逐渐增大,形成局部真空,油箱中的油液在大气压力的作用下经泵的吸油口进入这个腔体,因此这个容腔称为吸油腔。随着齿轮的转动,每个齿间中的油液从右侧被带到了左侧。在左侧的密封容腔中,轮齿逐渐进入啮合,使左侧密封容腔的体积逐渐减小,把齿间的油液从压油口挤压输出的容腔称为压油腔。当齿轮泵不断地旋转时,齿轮泵的吸、压油口不断地吸油和压油,实现了向液压系统输送油液的过程。在齿轮泵中,吸油区和压油区由相互啮合的轮齿和泵体分隔开来,因此没有单独的配油机构。

齿轮泵是容积式回转泵的一种,其工作原理是:齿轮泵具有一对互相啮合的齿轮,齿轮(主动轮)固定在主动轴上,齿轮泵的轴一端伸出壳外由原动机驱动,齿轮泵的另一个齿轮(从动轮)装在另一个轴上,齿轮泵的齿轮旋转时,液体沿吸油管进入到吸入空间,沿上下壳壁被两个齿轮分别挤压到排出空间汇合(齿与齿啮合前),然后进入压油管排出。 齿轮泵的主要特点是结构紧凑、体积小、重量轻、造价低。但与其他类型泵比较,有效率低、振动大、噪音大和易磨损的缺点。齿轮泵适合于输送黏稠液体 外啮合齿轮泵的设计 设计齿轮泵时,应该在保证所需性能和寿命的前提下,尽可能使尺寸 小、重量轻、制造容易、成本低,以求技术上先进,经济上合理。 我们已知某润滑油泵工作压差p ?=70(bar )和排量q=62582(ml/r) 用Y132S-4电动机作为原动机带动油泵的正常工作。 一.定刀具角n a 和齿顶高系数o f 采用标准刀具, 20=n a ,齿顶高系数1=o f 二.选齿数Z 排量与齿数,查资料《液压文件》中查得 )/(10232r ml B Zm q -?=π(1-1)考虑到实际上齿间的容积比轮齿的有效体积稍大,所以齿轮泵的理论排量应比按式(1-1)计算的值大一些,并且 齿数越少差值越大。考虑到这一因素,就在公式(1-1)中乘以系数K 以 补偿其误差,则齿轮泵的排量为 )/(10232r ml B KZm q -?=π通常 K=1.06~1.115,即7~66.62=k π.齿数少时取最小值(当Z=6时,可

调节阀流量特性介绍

调节阀流量特性介绍 1. 流量特性 调节阀的流量特性是指被调介质流过调节阀的相对流量与调节阀的相对开度之间的关系。其数学表达式为 式中:Qmax-- 调节阀全开时流量 L---- 调节阀某一开度的行程 Lmax-- 调节阀全开时行程 调节阀的流量特性包括理想流量特性和工作流量特性。理想流量特性是指在调节阀进出口压差固定不变情况下的流量特性,有直线、等百分比、抛物线及快开4种特性(表1) 流量特性性质特点 直线调节阀的相对流量与相对开 度呈直线关系,即单位相对 行程变化引起的相对流量变 化是一个常数 ①小开度时,流量变化大,而大开度时流量变化小 ②小负荷时,调节性能过于灵敏而产生振荡, 大负荷时调节迟缓而不及时 ③适应能力较差 等百分比单位相对行程的变化引起的 相对流量变化与此点的相对 流量成正比 ①单位行程变化引起流量变化的百分率是相等的 ②在全行程范围内工作都较平稳,尤其在大开度时, 放大倍数也大。工作更为灵敏有效 ③ 应用广泛,适应性强 抛物线特性介于直线特性和等百分 比特性之间,使用上常以等 百分比特性代之 ①特性介于直线特性与等百分比特性之间 ②调节性能较理想但阀瓣加工较困难 快开在阀行程较小时,流量就有 比较大的增加,很快达最大 ①在小开度时流量已很大,随着行程的增大,流量很 快达到最大 ②一般用于双位调节和程序控制

在实际系统中,阀门两侧的压力降并不是恒定的,使其发生变化的原因主要有两个方面。一方面,由于泵的特性,当系统流量减小时由泵产生的系统压力增加。另一方面,当流量减小时,盘管上的阻力也减小,导致较大的泵压加于阀门。因此调节阀进出口的压差通常是变化的,在这种情况下,调节阀相对流量与相对开度之间的关系。称为工作流量特性[1]。具体可分为串联管道时的工作流量特性和并联管道时的工作流量特性。(1)串联管道时的工作流量特性 调节阀与管道串联时,因调节阀开度的变化会引起流量的变化,由流体力学理论可知,管道的阻力损失与流量成平方关系。调节阀一旦动作,流量则改变,系统阻力也相应改变,因此调节阀压降也相应变化。串联管道时的工作流量特性与压降分配比有关。阀上压降越小,调节阀全开流量相应减小,使理想的直线特性畸变为快开特性,理想的等百分比特性畸变为直线特性。在实际使用中,当调节阀选得过大或生产处于非满负荷状态时,调节阀则工作在小开度,有时为了使调节阀有一定的开度,而将阀门开度调小以增加管道阻力,使流过调节阀的流量降低,实际上就是使压降分配比值下降,使流量特性畸变,恶化了调节质量。 (2)并联管道时的工作流量特性 调节阀与管道并联时,一般由阀支路和旁通管支路组成,调节阀安装在阀支路管路上。调节阀在并联管道上,在系统阻力一定时,调节阀全开流量与总管最大流量之比随着并联管道的旁路阀逐步打开而减少。此时,尽管调节阀本身的流量特性无变化,但系统的可调范围大大缩小,调节阀在工作过程中所能控制的流量变化范围也大大减小,甚至起不到调节作用。要使调节阀有较好的调节性能,一般认为旁路流量最多不超过总流量的20%。 2. 调节阀的选择 2.1 流量特性选择

齿轮泵常见问题分析

遇事询问:班次、何人、数量、那几台机床、目前状况。 齿轮泵提高容积效率的方法 增加容积效率对于齿轮泵而言就是增大供油量与内泄的比例。 方法有两方面。1 增大流量2减小内泄。 具体方法有 1增大模数、减少齿数、增加转速、使卸荷槽适当偏向排油一侧。 2压力较高时用间隙补偿结构就是加浮动侧板、提高加工精度主要是减小齿轮端面跳动。 液压齿轮泵扭矩大是哪的原因? 齿轮中心距偏小,或者配合面粗糙度不高,配合尺寸偏紧。 齿轮泵容积效率 增加容积效率对于齿轮泵而言就是增大供油量与内泄的比例。方法有两方面。1 增大流量 2减小内泄。具体方法有 1增大模数、减少齿数、增加转速、使卸荷槽适当偏向排油一侧。 2压力较高时用间隙补偿结构就是加浮动侧板、提高加工精度主要是减小齿轮端面跳动。 工艺改进齿轮泵效率容积和性能的讨论 文章热度:105 齿轮泵容积效率较低,主要是端面泄漏较大,约占总泄漏量的70~80%.所以,提高齿轮泵的端盖和壳体之间的配合精度,提高泵的容积效率和性能是技术人员努力的方向。齿轮泵端面和壳体的加工基本上是定位销来保证其加工和配合精度。但是由于定位销孔的孔径尺寸较小,仅为φ8mm,而且加工精度、内表面粗糙度等要求较高,我们以前经过多方努力,

采用各种加工方法,质量仍难以保证,对此,我们进行了一定的研究,改进了加工和装配工艺,取得了一定的效果。 齿轮泵端盖与壳体配合误差对泵的性能和效率的影响 主动齿轮回转轴线与前盖定位止口同轴度误差大,齿轮旋转阻力大,甚至卡死,造成泵的机械性能大大下降。零件的动配合不好,磨损加快,缩短了齿轮泵的使用寿命,并且浮动轴套轴向移动阻力较大,使齿轮泵端面与轴套之间的间隙不能及时消除,甚至不能移动,导致齿轮泵容积效率下降。另外,由于主动轮轴与传动轴受其自身同轴度的影响,加大了泵的振动和噪声。 定位销孔加工工艺比较及试验 一、定位销加工工艺比较 (1)采用钻、铰(钻模)工艺,虽然保证了2-φ8mm孔径尺寸精度和内径表面粗糙度,但销孔孔距误差大,而且不太稳定。 (2)采用钻、成型(模具挤压)工艺,虽然保证了两销孔加工精度、孔径精度,并且稳定可靠,但是又带来销孔表面粗糙、部分孔径不圆度增大的问题。 (3)在两个+13mm紧固螺钉孔口部添置套管销,去掉原来2-φ8mm销孔,采用钻、铰、镗工艺,保证了各方面的精度,但是工艺复杂,成本较高。针对以上情况,我们进行了分析研究,认为解决定位销问题是关键所在,改进加工工艺是解决问题的路子。 二、对比试验分析 我们采用一个定位销和主动轮轴作为定位加工、装配,去掉另一个定位销,然后再随机抽取六台齿轮泵分三组按不同的组装方式在齿轮泵全性能试验台上做性能试验,检测它们在试验前和试验后主动轮轴线与前盖定位止口同轴度的误差变化,从而选取最佳方案。具体情况如表1。 从表1上对比情况可见,第三种方法径向跳动变化最小,证明采用这种工艺方案是成功可行的。为了提高齿轮泵的装配精度,我们又专门设计制造了以主动齿轮轴为基准的定位夹具,在装配时利用该夹具将前盖位置精确地控制后,再拧紧四只紧固螺钉。 4结束语 实践证明,采用新的工艺以后,较好地解决齿轮泵的端盖和壳体之间的配合及加工问题,保证了泵的各项技术指标,提高了泵的容积效率和机械性能,取得了较为满意的效果,并且较为经济实用。 油泵常见故障排除方法

齿轮泵输出流量不够原因及排除方法(正式版)

文件编号:TP-AR-L3245 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编订:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 齿轮泵输出流量不够原因及排除方法(正式版)

齿轮泵输出流量不够原因及排除方 法(正式版) 使用注意:该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 1、产生原因 ①内外转子的齿侧间隙太大,使吸压油腔互 通.容积效率显著降低,输出流量不够; ②轴向间隙大大; ③吸油管路中的结合面处密封不严等原因,使 泵吸进空气,有效吸入流量减少; ④吸油不畅.如因油液粘度过大,滤油器被污 物堵塞等导致吸入流量减少; ⑤溢流阀卡死在半开度位置,泵来的流量一部 分通过溢流阀返回油箱,而使得进入系统的流量不

够.此时伴随出现系统压力上不去的故障。 2、排除方法 ①更换内外转子,使齿侧隙在规定的范围内(一般小于0.07mm); ②研磨泵体两端面,保证内外转子装配后轴向间隙在0.02~0.05mm 范围内; ③更换破损的吸油管密封,用聚四氟乙烯带包扎好管接头螺纹部分再拧紧管接头; ④选用合适粘度的油液,清洗进油滤油器使吸油畅通。并酌情加大吸油管径; ⑤修理溢流阀,排除溢流阀部分短接油箱造成泵有效流量减少的现象。 此处输入对应的公司或组织名字 Enter The Corresponding Company Or Organization Name Here

调节阀的特性及选择(DOC)

调节阀的特性及选择 调节阀是一种在空调控制系统中常见的调节设备,分为两通调节阀和三通调节阀两种。调节阀可以和电动执行机构组成电动调节阀,或者和气动执行机构组成气动调节阀。 电动或气动调节阀安装在工艺管道上直接与被调介质相接触,具有调节、切断和分配流体的作用,因此它的性能好坏将直接影响自动控制系统的控制质量。 本文仅限于讨论在空调控制系统中常用的两通调节阀的特性和选择,暂不涉及三通调节阀。 1.调节阀工作原理 从流体力学的观点看,调节阀是一个局部阻力可以变化的节流元件。对不可压缩的流体,由伯努利方程可推导出调节阀的流量方程式为 ()()212 212 42 P P D P P A Q -=-= ρ ζ πρζ 式中:Q——流体流经阀的流量,m 3 /s ; P1、P2——进口端和出口端的压力,MPa ; A——阀所连接管道的截面面积,m 2 ; D——阀的公称通径,mm ; ρ——流体的密度,kg/m 3 ; ζ——阀的阻力系数。 可见当A 一定,(P 1-P 2)不变时,则流量仅随阻力系数变化。阻力系数主要与流通面积(即阀的开度)有关,也与流体的性质和流动状态有关。调节阀阻力系数的变化是通过阀芯行程的改变来实现的,即改变阀门开度,也就改变了阻力系数,从而达到调节流量的目的。阀开得越大,ζ将越小,则通过的流量将越大。 2.调节阀的流量特性 调节阀的流量特性是指流过调节阀的流体相对流量与调节阀相对开度之间的关系,即 ?? ? ??=L l f Q Q max 式中:Q/Q max ——相对流量,即调节阀在某一开度的流量与最大流量之比; l/L ——相对开度,即调节阀某一开度的行程与全开时行程之比。 一般说来,改变调节阀的阀芯与阀座之间的节流面积,便可控制流量。但实际上由于各种因素的影响,在节流面积变化的同时,还会引起阀前后压差的变化,从而使流量也发生变化。为了便于分析,先假定阀前后压差固定,然后再引申到实际情况。因此,流量特性有理想流量特性和工作流量特性之分。 2.1 调节阀的理想流量特性 调节阀在阀前后压差不变的情况下的流量特性为调节阀的理想流量特性。调节阀的理想流量特性仅由阀芯的形状所决定,典型的理想流量特性有直线流量特性、等百分比(或称对数)流量特性、抛物线流量特性和快开流量特性,如图5-6所示。

偶数齿平面式复合齿轮泵的流量特性分析与仿真

泵是液压传动和控制系统中的动力元件,是整个传动系统中介质的供给装置.齿轮泵因其在流量相同的各类泵中组成零件少,工艺性好,结构简单、紧凑,对杂质的敏感性不高,重量轻,自吸力强(真空度高),转速范围大,工作可靠,对工作条件的适应范围较广,因而在机械、建筑、轻工、农、林、船舶等行业的液压系统中都得到了广泛的应用.但是,传统的只有一对主、从动齿轮的外啮合齿轮泵,存在着流量脉动率大和径向力不平衡等缺点,导致齿轮轴和轴承承受较大的偏载,加剧了磨损,缩短了使用寿命,也降低了泵的工作可靠性[1].具有2个子泵结构的平面式复合齿轮泵,在结构上由主动齿轮(中心轮)和两个对称并联布置的从动齿轮、泵体、左右端盖及配流盘等组成.当电动机驱动主动齿轮旋转,并与两个从动齿轮同时啮合时,主动齿轮和每一个从动齿轮都形成了一个单独的外啮合齿轮泵(以下简称子泵),每个子泵的工作原理和普通外啮合齿轮泵相同[2].这种具有两个子泵的复合齿轮泵保留了普通齿轮泵结构简单等优点,同时又避免了普通齿轮泵的缺陷,有很好的应用前景.本文现就其流量特性进行分析.1 排量和流量 流量脉动大是普通外啮合齿轮泵的一大缺点,它不仅会造成工作机构运动速度的不平稳,还会产生很大的压力脉动及噪声,影响到其它元件的寿命.对于标准齿轮,单个齿轮泵的几何排量为主动 轮的齿牙体积和齿谷容积之和.对于单个子泵,中心轮转一转时,几何排量为[3].由结构原理可知,复合泵的几何排量、平均流量和瞬时流量的计算方法与普通齿轮泵相同,只需在普通齿轮泵相应的计算公式前乘以系数2,则复合齿轮泵的几何排量为 q=2×2πm2Z1B (1) 式中:Z1为中心轮齿数;B为中心齿轮齿宽;m 为模数. 则平均理论流量Qt为Qt=n1q=4πm2Z1Bn1=4πm2Z2Bn2 (2) 式中:Z2为从动轮齿数;n1为中心齿轮转速;n2 为从动轮转速. 实际输出流量QB为 QB=Qηv=4πm2BZ1n1ηv (3) 式中:ηv为复合齿轮泵容积效率2 流量特性 流量特性即瞬态流量的脉动性或不均匀性,是评价液压泵品质优劣的重要指标之一.流量特性较差的泵使液压系统产生强烈振动和噪声,对环境产生噪声污染,有背可持续发展的要求和以人为本的科学发展观.当流体脉动频率接近或等于液压系统固有频率时,将产生共振,造成安全隐患.尽管液压系统的噪声有多方面的原因,但液压泵是液压系统的重要噪声源为工程界和学术界所公认. 普通外齿轮泵流量脉动较大且噪声也较大,那么由两个子泵复合而成的复合齿轮液压泵的流 Vol.28No.10 Oct.2012 赤峰学院学报(自然科学版)JournalofChifengUniversity(NaturalScienceEdition)第28卷第10期(下) 2012年10月偶数齿平面式复合齿轮泵的流量特性分析与仿真 王显彬 (福建船政交通职业学院 机械工程系,福建 福州 350007) 摘要:本文介绍了偶数齿的平面式复合齿轮泵的结构原理,对平面式复合齿轮泵的流量特性进行了理论分析和仿真研究,得到了如下结论:与普通外啮合齿轮泵相比,齿数相同时,复合齿轮泵的排量、平均流量和瞬时流量均增加了一倍,而体积未增加一倍.因此,复合齿轮泵具有较高的功率密度. 关键词:齿轮泵;复合;流量特性;仿真分析中图分类号:TH325 文献标识码:A 文章编号:1673-260X(2012)10-0101-03 基金项目:院科教研发展基金(0190060135) 101--

CB-B16型外啮合齿轮泵齿轮副参数设计及其绘制(唐柑培)详解

机械原理综合实训课程 设计计算说明书 设计题目: 外啮合齿轮泵的设计 班级: 2013 级材料一班班 学号:201310112113 学生: 唐柑培 指导教师: 李玉龙 起止日期: 2015 年 5 月11 日至 2015 年5月22 日

成都学院(成都大学) 机械工程学院 【机械原理】综合实训课程任务书

目录 一、外啮合齿轮泵工作原理············ 二、电机型号以及减速装置的选型········ 三、齿轮副参数的确定·············· 四、齿轮绘制················· 五、设计小结················· 六、参考文献················

一、外啮合齿轮泵工作原理 外啮合齿轮泵简介 图 1 是外啮合齿轮泵的工作原理图。由图可见,这种泵的壳体内装有一对外啮合齿轮。由于齿轮端面与壳体端盖之间的缝隙很小,齿轮齿顶与壳体内表面的间隙也很小,因此可以看成将齿轮泵壳体内分隔成左、右两个密封容腔。当齿轮按图示方向旋转时,右侧的齿轮逐渐脱离啮合,露出齿间。因此这一侧的密封容腔的体积逐渐增大,形成局部真空,油箱中的油液在大气压力的作用下经泵的吸油口进入这个腔体,因此这个容腔称为吸油腔。随着齿轮的转动,每个齿间中的油液从右侧被带到左侧。在左侧的密封容腔中,轮齿逐渐进入啮合,使左侧密封容腔的体积逐渐减小,把齿间的油液从压油口挤压输出的容腔称为压油腔。当齿轮泵不断地旋转时,齿轮泵的吸、压油口不断地吸油和压油,实现了向液压系统输送油液的过程。在齿轮泵中,吸油区和压油区由相互啮合的轮齿和泵体分隔开来,因此没有单独的配油机构。 齿轮泵是容积式回转泵的一种,其工作原理是:齿轮泵具有一对互相啮合的齿轮,齿轮(主动轮)固定在主动轴上,齿轮泵的轴一端伸出壳外由原动机驱动,

离心水泵流量控制的方法

离心泵是目前使用最为广泛的泵产品,广泛使用在石油天然气、石化、化工、钢铁、电力、食品饮料、制药及水处理行业。如何经济有效的控制泵输出流量曾经引发过大讨论,曾一度流行全部使用变频调速来控制输出流量,取消所有控制阀控制流量的型式,单从目前来看市场上有4种广泛使用的方法:出口阀开度调节、旁路阀调节、调整叶轮直径、调速控制。现在我们来逐一分析讨论各种方法的特点。离心水泵流量常用控制方法: 1、出口阀开度调节 这种方法中泵与出口管路调节阀串联,它的实际效果如同采用了新的泵系统,泵的最大输出压头没有改变,但是流量曲线有所衰减。 2、旁路阀调节 这种方法中阀门和泵并联,它的实际效果如同采用了新的泵系统,泵的最大输出压头发生改变,同时流量曲线特性也发生变化,流量曲线更接近线形。 3、调整叶轮直径 这种方法不使用任何外部组件,流量特性曲线随直径变化而变化。 4、调速控制 叶轮转速变化直接改变泵的流量曲线,曲线的特性不发生变化,转速降低时,曲线变的扁平,压头和最大流量均减小。 1)泵系统的整体效率 出口阀调节与旁路调节方法均增加了管路压力损失,泵系统效率

都大幅减小。叶轮直径调整对整个泵系统效率影响较小,调速控制方法基本不影响系统效率,只要转速不低于正常转速的50%。 2)能耗水平 假定通过上述四种办法将泵的输出流量从60m3/h调整到50m3/h,输出为60m3/h时的功率消耗为100%(此时压头为70m),那么几种控制流量的办法对泵消耗的功率影响如何? (1)出口阀开度调节,能量消耗为94%,流量较低时消耗功率较大。(2)旁路调节,旁路阀将泵的压头减小到55M,这只能通过增加泵的流量来实现,结果能耗增加了10%。 (3)调整叶轮直径,缩小叶轮直径后泵的输出流量和压力均降低,能耗缩减到67%。 (4)调速控制,转速降低,泵的流量和压头均减小,能耗缩减到65%。离心水泵流量控制方法总结: 下表中总结出了各种流量调节方法,每种方法各有优缺点,应根据实际情况选用:

流量与阀门开度的关系

阀门的流量特性 不同的流量特性会有不同的阀门开度; ①快开流量特性,起初变化大,后面比较平缓; ②线性流量特性,是阀门的开度跟流量成正比,也就是说阀门开度达到 50%,阀门的流量也达到50%; ③等百流量特性,跟快开式的相反,是起初变化小,后面比较大。 阀门开度与流量、压力的关系,没有确定的计算公式。它们的关系只能用笼统的函数式表示,具体的要查特定的试验曲线。 调节阀的相对流量Q/Qmax与相对开度L/Lmax的关系 :Q/Qmax=f(L/Lmax) 调节阀的相对流量Q/Qmax与相对开度L/Lmax、阀上压差的关系: Q/Qmax=f(L/Lmax)(dP1/dP)^(1/2)。 调节阀自身所具有的固有的流量特性取决于阀芯形状,其中最简单是直线流量特性:调节阀的相对流量与相对开度成直线关系,即单行程变化所引起的流量变化是一个常数。 阀能控制的最大与最小流量比称为可调比,以R表示,R=Qmax/Qmin, 则直线流量特性的流量与开度的关系为: Q/Qmax=(1/R)[1+(R-1)L/Lmax] 开度一半时,Q/Qmax=51.7% 等百分比流量特性:Q/Qmax=R^(L/Lmax-1) 开度一半时,Q/Qmax=18.3% 快开流量特性:Q/Qmax=(1/R)[1+(R^2-1)L/Lmax]^(1/2)

开度一半时,Q/Qmax=75.8% 流量特性主要有直线、等百分比(对数)、抛物线及快开四种 ①直线特性是指阀门的相对流量与相对开度成直线关系,即单位开度变化引起的流量变化时常数。 ②对数特性是指单位开度变化引起相对流量变化与该点的相对流量成正比,即调节阀的放大系数是变化的,它随相对流量的增大而增大。 ③抛物线特性是指单位相对开度的变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量值的平方根成正比关系。 ④快开流量特性是指在开度较小时就有较大的流量,随开度的增大,流量很快就达到最大,此后再增加开度,流量变化很小,故称快开特性。 隔膜阀的流量特性接近快开特性, 蝶阀的流量特性接近等百分比特性, 闸阀的流量特性为直线特性, 球阀的流量特性在启闭阶段为直线,在中间开度的时候为等百分比特性。

溢流阀压力流量特性

1.常用液压阀一方向阀、压力阀、流量阀的类型 【答】 (1)方向阀方向阀的作用概括地说就是控制液压系统中液流方向的,但对不同类型的阀其具体作用有所差别。方向阀的种类很多,常用方向阀按结构分类如下:单向阀:l普通单向阀 2 液控单向阀普通单向阀换向阀:1 转阀式换向阀 液控单向阀 2 滑阀式换向阀:手动式换向阀、机动式换向阀、电动式换向阀、液动式换向阀、电液动换向阀。

手动式换向阀 电液动换向阀 (2)压力控制阀 溢流阀:直动式、先导式溢流阀

直动式溢流阀 先导式溢流阀减压阀:直动式、先导式减压阀 顺序阀:直动式、先导式顺序阀 压力继电器 (3)流量控制阀 节流阀调速阀 …………. 2.换向阀的控制方式,换向阀的通和位

【答】换向阀的控制方式有手动式、机动式、电动式、液动式、电液动式五种。换向阀的通是指阀体上的通油口数,有几个通泊口就叫几通阀。换向阀的位是指换向阀阀芯与阀体的相互位置变化时,所能得到的通泊口连接形式的数目,有几种连接形式就叫做几位阀。如一换向阀有4个通油口,3种连接形式,且是电动的,则该阀全称为三位四通电磁(电动)换向阀。 3.选用换向调时应考虑哪些问题及应如何考虑 【答】选择换向阀时应根据系统的动作循环和性能要求,结合不同元件的具体特点,适用场合来选取。①根据系统的性能要求,选择滑阀的中位机能及位数和通数。②考虑换向阀的操纵要求。如人工操纵的用手动式、脚踏式;自动操纵的用机动式、电动式、液动式、电液动式;远距离操纵的用电动式、电液式;要求操纵平稳的用机动式或主阀芯移动速度可调的电液式;可靠性要求较高的用机动式。③根据通过该阀的最大流量和最高工作压力来选取(查表)。最大工作压力和流量一般应在所选定阀的围之,最高流量不得超过所选阀额定流量的120%,否则压力损失过大,引起发热和噪声。若没有合适的,压力和流量大一些也可用,只是经济性差一些。④除注意最高工作压力外,还要注意最小控制压力是否满足要求(对于液动阀和电液动换向阀)。⑤选择元件的联接方式一一管式(螺纹联接)、板式和法兰式,要根据流量、压力及元件安装机构的形式来确定。⑥流量超过63L/min时,不能选用电磁阀,否则电磁力太小,推不动阀芯。此时可选用其他控制形式的换向阀,如液动、电液动换向阀。 4.直动式溢流阀与先导式溢流阀的流量一压力特性曲线,曲线的比较分析 【答】溢流阀的特性曲线溢流阀的开启压力o当阀入口压力小于PK1时,阀处于关闭状态,其过流量为零;当阀入口压力大于k1时,阀开启、溢流,直动式溢流阀便处于工作状态(溢流 的同时定压)。图中pb是先导式溢流阀的导阀开启 压力,曲线上的拐点m所对应的压力pm是其主阀的 开启压力。当压力小于民。时, 导阀关闭,阀的流量为零;当压力大于pb(小于此 2)时,导阀开启,此时通过阀的流量只是先导阀的 泄漏量,故很小,曲线上pbm段即为导阀的工作段;当阀入口压力大于此2时,主阀打开,开始溢流,先导式溢流阀便进入工作状态。在工作状态下,元论是直动式还是先导式溢流阀,其溢流量都是随人口压力增加而增加,当压力增加到丸z时,阀芯上升到最高位置,阀口最大,通过溢流阀的流量也最大一为其额定流量毡,这时入

齿轮泵输出流量不够原因及排除方法实用版

YF-ED-J4877 可按资料类型定义编号 齿轮泵输出流量不够原因及排除方法实用版 Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

齿轮泵输出流量不够原因及排除 方法实用版 提示:该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全,以及交通运输安全等方面的管理,使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行,防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 1、产生原因 ①内外转子的齿侧间隙太大,使吸压油腔 互通.容积效率显著降低,输出流量不够; ②轴向间隙大大; ③吸油管路中的结合面处密封不严等原 因,使泵吸进空气,有效吸入流量减少; ④吸油不畅.如因油液粘度过大,滤油器 被污物堵塞等导致吸入流量减少; ⑤溢流阀卡死在半开度位置,泵来的流量 一部分通过溢流阀返回油箱,而使得进入系统

的流量不够.此时伴随出现系统压力上不去的故障。 2、排除方法 ①更换内外转子,使齿侧隙在规定的范围内(一般小于0.07mm); ②研磨泵体两端面,保证内外转子装配后轴向间隙在0.02~0.05mm 范围内; ③更换破损的吸油管密封,用聚四氟乙烯带包扎好管接头螺纹部分再拧紧管接头; ④选用合适粘度的油液,清洗进油滤油器使吸油畅通。并酌情加大吸油管径; ⑤修理溢流阀,排除溢流阀部分短接油箱造成泵有效流量减少的现象。

泵流量控制方法(经典)

离心泵流量控制方法探讨 泵的流量调节方法一览表 本文详细介绍了泵(离心泵、往复泵)的流量调节方法,如改变泵的装置特性曲线(如可以进行出口阀调节、旁路调节、转速调节、切割叶轮外径、更换叶轮、堵死几个叶轮流道等)、改变泵的特性曲线,并对每种调节方法进行了阐述及对其使用的特点进行了分析。

具体的泵的流量调节方法见下表1——1。 表1——1 泵的流量调节方法

请问泵的流量是怎么调节的 请问高速泵的流量是怎么调节的我发现泵的额定流量比如为10m3,最小稳定流量为2m3,比如我现在后面装置需要6m3的量,这个时候是通过出口阀门调节呢还是打10m3走4m3的旁路阿谢谢各位!! 还有些疑问:1、旁路怎么防止泵产生憋压不是很明白---我现在设置的是泵流量达到泵厂家要求的最小稳定流量的时候旁路阀门才打开,平时是关着的! 2、现在一家国外的泵厂家返回的资料是这样子的,我要求的是2.61m3,可是他给我的泵却是4.5M3的,而他的最小稳定流量竟然在2.3m3,那我平常不是只能在最小流量线附近操作了这样子对高速泵肯定不好,现在泵厂家要求平常一直开旁路,让我很郁闷 3、我想的是一旦泵流量到达最小稳定流量,泵就有两个去向,可是我怎么知道这两条线的各自流量,因为我要保证我后续设备的物料量啊,不能全被打回流阿!! 4、还有就是泵出口关闭压力怎么确定阿? 5、我们计算泵的 H的时候,给出了 HA,厂家给的 HR,指的是水那转化成介质是不是也应该乘密度? 请各位说的仔细一点,我对这个不是很清楚呢 ]lexuan_0211 发表于 2008-6-13 13:44 一般来说,通过阀门调节能够达到效果。 lz需要的量在此泵的流量范围内,没有问题。llttjj2850 发表于 2008-6-13 13:45 通过出口调节阀来控制流量,走旁路只是改变管径,并没有改变流量,只是增加了管道阻力和流速。 如果有变频器可以调节频率,也可调节流量。rongyang504 发表于 2008-6-13 14:05 我的泵不是变频的,变频的用的很平常吗我觉得变频的机泵一般用在重要的地方!

液压与气压传动复习答案

?液压与气压传动?复习题(2012) 考试题型 一.选择题(15分,每题1分) 二.填空题(15分,每空1分) 三.简答题(15分) 四.设计题(10分) 五.分析题(10分) 六.计算题(20分) 七.设计气动行程程序,画出X-D线图,写出双控执行信号逻辑表达式(15分) 绪论 一选择 1. 液压传动的特征之一是:工作压力取决于 C 。 A.力矩 B.功率 C 外负载 D. 流量 2. 液压与气压传动的特征之一是:执行元件的运动速度的大小取决于 A 。 A.流量 B.压力 C 粘度 D. 可压缩性 3. 液压与气压传动中的两个最基本的参数是压力和 D 。 A.密度 B. 粘度C可压缩性 D. 流量 4. 在液压与气压传动中,与外负载力相对应的流体参数是 B 。 A.流体流量 B.流体压力 C 流体粘度 D. 流体可压缩性 二填空 1.气动系统以压缩空气作为工作介质。 2.气压传动是以压缩空气为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。 三简答 1.试举例说明液压系统的组成。 答:液压系统通常由以下五个部分组成: 1.动力装置如液压泵。 2.执行机构如液压缸和液压马达。 3.控制调节装置如方向控制阀、流量控制阀和压力控制阀, 4.辅助装置如油箱、滤油器、管件、密封件、加热器、冷却器、压力表等等。 5.工作介质如液压油。 2.液压系统中执行元件的作用是什么?它们可以实现哪些运动形式? 答: 液压系统的执行机构包括液压缸和液压马达,它们的作用分别是把液体的压力能转换成直线运动形式的机械能和旋转形式的机械能。 实现的运动形式为:液压缸——直线运动、摆动形式;液压马达——旋转形式 第一章液压流体动力学基础 一填空

齿轮泵设计说明书

% 武汉科技大学 本科毕业设计(论文) · 题目:中高压外啮合齿轮泵设计 姓名: 专业: 学号: 指导教师: 【 武汉科技大学机械工程学院 二0一三年五月

目录 摘要.................................................................. I Abstract.......................................................................... II 1绪论. (1) 研发背景及意义 (1) 齿轮泵的工作原理 (2) 齿轮泵的结构特点 (3) 外啮合齿轮泵基本设计思路及关键技术 (3) 2 外啮合齿轮泵设计 (5) 齿轮的设计计算 (5) 轴的设计与校核 (7) 齿轮泵的径向力 (7) 减小径向力和提高齿轮轴轴颈及轴承负载能力的措施 (8) 轴的设计与校核 (8) 卸荷槽尺寸设计计算 (11) 困油现象的产生及危害 (11) 消除困油危害的方法 (13) 卸荷槽尺寸计算 (15) 进、出油口尺寸设计 (17) 选轴承 (17) 键的选择与校核 (17) 连接螺栓的选择与校核 (18) 泵体壁厚的选择与校核 (18) 总结 (19) 致谢 (20) 参考文献 (22)

摘要 外啮合齿轮泵是一种常用的液压泵,它靠一对齿轮的进入和脱离啮合完成吸油和压油,且均存在泄漏现象、困油现象以及噪声和振动。减小外啮合齿轮泵的径向力是研究外啮合齿轮泵的一大课题,为减小径向力中高压外啮合齿轮泵多采用的是变位齿轮,并且对轴和轴承的要求较高。为解决泄漏问题,低压外啮合齿轮泵可采用提高加工精度等方法解决,而对于中高压外啮合齿轮泵则需要采取加浮动轴套或弹性侧板的方法解决。困油现象引起齿轮泵强烈的振动和噪声还大大所短外啮合齿轮泵的使用寿命,解决困油问题的方法是开卸荷槽。 关键词:外啮合齿轮泵,变位齿轮,浮动轴套,困油现象,卸荷槽 (此毕业设计获得2013届优秀毕业设计荣誉,共有5张零件图,1张装配图,并且有开题报告、外文翻译、答辩稿,答辩ppt,保证让你的毕业设计顺利过关!先找份好的工作,不再为毕业设计而发愁!!!有需要零件图和装配图的同学请联系)

离心泵的控制方案

一、 离心泵的控制方案 1、离心泵工作原理 离心泵是通过离心力的原理工作的。离心泵工作原理是在泵内充满液体的情况下,叶轮旋转产生离心力,叶轮槽道中的液体在离心力的作用下被甩向外围而流进泵壳,于是叶轮中心压力降低,这个压力低于进水池液面的压力,液体就在这个压力的作用下有吸入池进入叶轮,这样泵就可以不断的吸入压出,完成液体的输送。 2、离心泵的主要参数 离心泵的主要参数包括:流量、扬程、功率、效率、转速和汽蚀余量等。 3、泵的类型 ①叶片式泵:它对介质的输送是靠有叶片的叶轮高速旋转而完成的。 ②容积式泵:它对介质的输送是靠泵体工作室容积的周期性变化而完成的。 ③其他类型泵:只改变输送介质的位能和利用输送介质本身能量的泵。 4、离心泵特性 由于离心泵的叶轮和机壳之间存在空隙,泵的出口阀全闭,液体在泵体内循环,泵的排量为零,压头最大;随着出口阀的逐步开启,排出量随之增大,出口压力将慢慢下降。 泵的压头H ,排量Q 和转速n 之间的函数关系:、 排出量Q → ↑ 压头 n 1 n 2 n 3 n 4 a a’

H =R 1n 2 – R 2Q 2 5、管路特性 HL=hp+hL+hf +hv 4项阻力: 1)管路两端的静压差引起的压头hp ; 2)管路两端的静压柱高度hL ; 3)管路中的摩擦损失压头hf ; 4)控制阀两端节流损失压头hv ; 当系统达到稳定工作状态时,泵的压头H 必然等于HL ,这是建立平衡得条件。左图中泵的 特性曲线与管路特性曲线的交点C ,即是泵的平衡工作点。 工作点C 的流量应符合工艺预定的要求,可以通过改变hv 或其它手段来满足这一要求,这是离心泵的压力(流量)的控制方案的主要依据。 6、离心泵的控制方案 1)直接节流法 排出量Q → ↑ 压头

齿轮泵计算公式

齿轮泵计算公式 齿轮泵计算公式(齿轮泵计算公式)流量(泵)计算公式:在一定的转速"n"对泵的流量"Q"公式如下: q×n Q=--------×ην(L/min) (1) 100 在一定的转速"n"对泵的流量"Q"公式如下:f n=120×---(rpm) (2) p q=泵的公称排量(ml/reV) n=转速(rpm) ην=泵的容积效率(一般范围0.90-0.95) f=频率(50/60HZ) P=极数(2、4、6极)(齿轮泵计算公式)输入功率(泵)计算公式:在一定压P时,输入功率随着流量"Q"的变化而变化。P×Q

W=--------------(KW) (3) 612×0.089×η P=输出口工作压力(Mpa) Q=流量(L/min) ην=泵机械效率(一般范围0.8-0.9)(齿轮泵计算公式)例题:有液压系统,泵的公称排量Q=10ml/rev,马达频率为50HZ4极,泵的输出压力为20Mpa,容积效率为时不晚0%,机械效率 为85%.求泵的流量和输出功率? 50 n=120×---=1500(rpm) 4 10×1500 Q=--------×0.9=13.5(L/min) 100 20×13.5 W=--------------=5.296(KW) 612×0.089×0.85 (齿轮泵计算公式)流量(马达)计算公式:在一定的转速"n"对泵的流量"Q"公式如下: V×n Q=--------(L/min) 1000ην

2、控制阀流量特性解析

2、控制阀流量特性解 析 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

控制阀流量特性解析 控制阀的流量特性是控制阀重要技术指标之一,流量特性的偏差大小直接影响自动控制系统的稳定性。使用单位希望所选用的控制阀具有标准的固有流量特性,而控制阀生产企业要想制造出完全符合标准的固有流量特性控制阀是非常困难的,因直线流量特性相对简单,且应用较少,所以本文重点对等百分比流量特性进行讨论。 控制阀的流量特性是指介质流过阀门的相对流量与相对行程之间的关系,数学表达式为Q/Qmax = f(l/L),式中:Q/Qmax—相对流量。指控制阀在某一开度时的流量Q与全开流量Qmax之比; l/L—相对行程。指控制阀在某一开度时的阀芯行程l与全开行程L之比 一般来讲,改变控制阀的流通面积便可以控制流量。但实际上由于多种因素的影响,在节流面积发生变化的同时,还会产生阀前、阀后压力的变化,而压差的变化又将引起流量的变化,为了便于分析,先假定阀前、阀后压差不变,此时的流量特性称为理想流量特性。 理想流量特性主要有等百分比(也称对数)、直线两种常用特性,理想等百分比流量特性定义为:相对行程的

等值增量产生相对流量系数的等百分比增加的流量特性,数学表达式为Q/Qmax = R(l/L-1)。 理想直线流量特性定义为:相对行程的等值增量产生相对流量系数的等值增量的流量特性,数学表达式为 Q/Qmax=1/R[1+(R-1)l/L] 式中R—固有可调比,定义为在规定偏差内的最大流量系数与最小流量系数之比。 常见的控制阀固有可调比有30、50两种。 当可调比R=30和R=50时,直线、等百分比的流量特性在相对行程10%~100%时各流量值见表一 表一 由上表可以看出,直线流量特性在小开度时,流量相对变化大,调节作用强,容易产生超调,可引起震荡,在大开度时调节作用弱,及时性差。而等百分比流量特性小开度时流量小,流量变化也小,在大开度时流量大,流量变化

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