德國(guó)力士樂(lè)內(nèi)嚙合齒輪泵/REXROTH齒輪泵
德國(guó)力士樂(lè)內(nèi)嚙合齒輪泵由傳動(dòng)軸1帶動(dòng)缸體4旋轉(zhuǎn),斜盤2和配油盤5是固定不動(dòng)的。柱塞3均布于缸體4內(nèi), 柱塞的頭部靠機(jī)械裝置或在低壓油作用下緊壓在斜盤上。斜盤法線和缸體軸線的夾角為γ。當(dāng)傳動(dòng)軸按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí),柱塞方面隨缸體轉(zhuǎn)動(dòng),另方面,在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。顯然,柱塞相對(duì)缸體左移時(shí)工作容腔是壓油狀態(tài),油液經(jīng)配油盤的吸油口a吸入;柱塞相對(duì)缸體右移時(shí)工作容腔是壓油狀態(tài),油液從配油盤的壓油口b壓出。缸體每轉(zhuǎn)周,每個(gè)柱塞完成吸、壓油次。 如果可以改變斜角γ的大小和方向,就能改變泵的排量和吸、壓油的方向,此時(shí)即為雙向變量軸向柱塞泵。德國(guó)力士樂(lè)內(nèi)嚙合齒輪泵因受定排量的結(jié)構(gòu)限制,通常認(rèn)為齒輪泵僅能作恒流量液壓源使用。然而,附件及螺紋聯(lián)接組合閥方案對(duì)于提高其功能、降低系統(tǒng)成本及提高系統(tǒng)可靠性是的,因而,齒輪油泵因受定排量的結(jié)構(gòu)限制,通常認(rèn)為齒輪油泵僅能作恒流量液壓源使用。然而,附件及螺紋聯(lián)接組合閥方案對(duì)于提高其功能、降低系統(tǒng)成本及提高系統(tǒng)可靠性是的,因而,齒輪油泵的可接近價(jià)昂、復(fù)雜的柱塞泵。的可接近價(jià)昂、復(fù)雜的柱塞泵。的出口排出,直達(dá)到預(yù)定壓力和(或)流量。
德國(guó)力士樂(lè)內(nèi)嚙合齒輪泵的參數(shù)主要有流量和揚(yáng)程,此外還有軸功率、轉(zhuǎn)速和必需汽蝕裕量。流量是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)泵出口輸出的液體量,般采用體積流量;揚(yáng)程是單位重量輸送液體從泵入口出口的能量增量 ,對(duì)于容積式泵,能量增量主要體現(xiàn)在壓力能增加上,所以通常以壓力增量代替揚(yáng)程來(lái)表示。泵的效率不是個(gè)獨(dú)立參數(shù),它可以由別的參數(shù)例如流量、揚(yáng)程和軸功率按公式計(jì)算求得。反之,已知流量、揚(yáng)程和效率,也可求出軸功率。 泵的各個(gè)參數(shù)之間存在著定的相互依賴變化關(guān)系,可以通過(guò)對(duì)泵進(jìn)行試驗(yàn),分別測(cè)得和算出參數(shù)值,并畫成曲線來(lái)表示,這些曲線稱為泵的特性曲線。德國(guó)力士樂(lè)內(nèi)嚙合齒輪泵的工作原理漩渦泵屬于離心泵的種特殊形式。葉輪是個(gè)外周面上銑出葉片的圓盤,它裝在具有等截面環(huán)形流道的殼體內(nèi),葉輪的軸線和環(huán)形流道同心,流道的端接吸入口,而另端則與排出口相聯(lián),吸排口間裝有隔板,隔板與葉輪的間隙很小,以防液體漏泄。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí),事充入泵內(nèi)的液體,就被迫隨葉輪起旋轉(zhuǎn),并因而產(chǎn)生定的離心力,向葉輪的外周拋出,進(jìn)入泵殼的環(huán)形流道。液體進(jìn)入環(huán)形流道后,因受流道的限制,又被迫回流,并自葉片根部重新進(jìn)入的另葉道中,因此液體在葉片與環(huán)形流道之間的運(yùn)動(dòng)跡線,對(duì)固定的泵殼來(lái)說(shuō),是種前進(jìn)的螺旋線,而對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪來(lái)說(shuō),則是種后退的螺旋線,正是由于流體在泵內(nèi)作上述漩渦運(yùn)動(dòng),因此就能使液體連續(xù)多次的進(jìn)入葉片之間,多次的從葉輪獲得能量,直到zui后達(dá)到派出口為止,因此漩渦泵能產(chǎn)生較大的壓頭。
德國(guó)力士樂(lè)內(nèi)嚙合齒輪泵在定轉(zhuǎn)速下所產(chǎn)生的揚(yáng)程有限定值。工作點(diǎn)流量和軸功率取決于與泵連接的裝置系統(tǒng)的情況(位差、壓力差和管路損失)。揚(yáng)程隨流量而改變(圖2)。②工作穩(wěn)定,輸送連續(xù),流量和壓力無(wú)脈動(dòng)。③般無(wú)自吸能力,需要將泵灌滿液體或?qū)⒐苈烦槌烧婵蘸蟛拍荛_(kāi)始工作。④離心泵在排出管路閥門關(guān)閉狀態(tài)下啟動(dòng),旋渦泵和軸流泵在閥門全開(kāi)狀態(tài)下啟動(dòng),以減少啟動(dòng)功率。⑤離心泵適合于用高速電動(dòng)機(jī)和汽輪機(jī)等直接驅(qū)動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本低,維修方便。⑥適用范圍廣,離心泵的流量可以從幾到幾十萬(wàn)米3/時(shí),揚(yáng)程可以從數(shù)米到數(shù)千米;軸流泵般適用于大流量和低揚(yáng)程(20米以下)。離心泵和軸流泵的效率般在80%以下,高的可達(dá)90%。⑦適宜輸送粘度很小的清潔液體(例如清水水等或水輸固體物。德國(guó)力士樂(lè)內(nèi)嚙合齒輪泵的安裝技術(shù)關(guān)鍵在于確定離心泵安裝高度即吸程。這個(gè)高度是指水源水面到離心泵葉輪線的垂直距離,它與允許吸上真空高度不能混為談,水泵產(chǎn)品說(shuō)明書或銘牌上標(biāo)示的允許吸上真空高度是指水泵進(jìn)水口斷面上的真空值,而且是在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下、水溫20℃情況下,進(jìn)行試驗(yàn)而測(cè)定得的。它并沒(méi)有考慮吸水管道配套以后的水流狀況。而水泵安裝高度應(yīng)該是允許吸上真空高度扣除了吸水管道損失揚(yáng)程以后,所剩下的那部分?jǐn)?shù)值,它要克服實(shí)際地形吸水高度。水泵安裝高度不能超過(guò)計(jì)算值,否則,離心泵將會(huì)抽不上水來(lái)。另外,影響計(jì)算值的大小是吸水管道的阻力損失揚(yáng)程,因此,宜采用zui短的管路布置,并盡量少裝彎頭等配件,也可考慮適當(dāng)配大些口徑的水管,以減管內(nèi)流速。
德國(guó)力士樂(lè)內(nèi)嚙合齒輪泵均采用軸向回液的泵體結(jié)構(gòu)。泵體由吸入室、儲(chǔ)液室、渦卷室、回液孔、氣液分離室等組成,泵正常起動(dòng)后,葉輪將吸入室所存的液體及吸入管路中的空氣起吸入,并在葉輪內(nèi)得以*混合,在離心力的作用,液體夾帶著氣體向渦卷室外緣流動(dòng),在葉輪的外緣上形成有定厚度的白色泡沫帶及高速旋轉(zhuǎn)液環(huán)。氣液混合體通過(guò)擴(kuò)散管進(jìn)入氣液分離室。此時(shí),由于流速突然降低,較輕的氣體從混合氣液中被分離出來(lái),氣體通過(guò)泵體吐口繼續(xù)上升排出。脫氣后的液體回到儲(chǔ)液室,并由回流孔再次進(jìn)入葉輪,與葉輪內(nèi)部從吸入管路中吸入的氣體再次混合,在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪作用下,又流向葉輪外緣......。
德國(guó)力士樂(lè)內(nèi)嚙合齒輪泵和通軸驅(qū)動(dòng)泵是為液壓傳動(dòng)提供加壓液體的種液壓元件,是泵的種。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(lái)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(jiǎn)單,對(duì)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(duì)油的清潔度要求高。般在齒輪泵和葉片泵不能滿足要求時(shí)才用柱塞泵。
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;單榮兵/余娟
德國(guó)力士樂(lè)內(nèi)嚙合齒輪泵/REXROTH齒輪泵
德國(guó)力士樂(lè)內(nèi)嚙合齒輪泵和通軸驅(qū)動(dòng)泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的下部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切,水環(huán)的上部?jī)?nèi)表面剛好與葉片頂端接觸(實(shí)際上葉片在水環(huán)內(nèi)有定的插入 深度)。此時(shí)葉輪輪轂與水環(huán)之間形成個(gè)月牙形空間,而這空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個(gè)小腔。如果以葉輪的下部0°為起點(diǎn),那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時(shí)小腔的容積由小變大,且與端面上的吸氣口相通,此時(shí)氣體被吸入,當(dāng)吸氣終了時(shí)小腔則與吸氣口隔;當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí),小腔由大變小,使氣體被壓縮;當(dāng)小腔與排氣口相通時(shí),氣體便被排出泵外。
德國(guó)力士樂(lè)內(nèi)嚙合齒輪泵是指以另外的方式傳遞能量的類泵。例如射流泵是依靠高速噴射出的工作流體 ,將需要輸送的流體吸入泵內(nèi),并通過(guò)兩種流體混合進(jìn)行動(dòng)量交換來(lái)傳遞能量;水錘泵是利用流動(dòng)中的水被突然制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量,使其中的部分水壓升到定高度;電磁泵是使通電的液態(tài)金屬在電磁力作用下 ,產(chǎn)生流動(dòng)而實(shí)現(xiàn)輸送;氣體升液泵通過(guò)導(dǎo)管將壓縮空氣或其他壓縮氣體送液體的zui底層處,使之形成較液體輕的氣液混合流體,再借管外液體的壓力將混合流體壓升上來(lái)。
德國(guó)力士樂(lè)內(nèi)嚙合齒輪泵在過(guò)程控制中的作用是接受調(diào)節(jié)器或計(jì)算機(jī)的控制信號(hào),改變被調(diào)介質(zhì)的流量,使被調(diào)參數(shù)維持在所要求的范圍內(nèi),從而達(dá)到過(guò)程的自動(dòng)化。如果把自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)與人工調(diào)節(jié)過(guò)程相比較,檢測(cè)單元是人的眼睛,調(diào)節(jié)控制單元是人的大腦,那么執(zhí)行單元—隔膜泵就是人的手和腳。要實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝過(guò)程某參數(shù)如溫度、壓力、流量、液位等的調(diào)節(jié)控制,都離不開(kāi)隔膜泵。因此正確選擇隔膜泵在過(guò)程自動(dòng)化中具有重要意義。
德國(guó)力士樂(lè)內(nèi)嚙合齒輪泵殼內(nèi)灌滿被輸送的液體;啟動(dòng)后,啟動(dòng)后,葉輪由軸帶動(dòng)高速轉(zhuǎn)動(dòng),葉片間的液體也必須隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。在離心力的作用下,液體從葉輪被拋向外緣并獲得能量,以高速離開(kāi)葉輪外緣進(jìn)入蝸形泵殼。在蝸殼中,液體由于流道的逐漸擴(kuò)大而減速,又將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能,zui后以較高的壓力流入排出管道,送需要場(chǎng)所。液體由葉輪流向外緣時(shí),在葉輪形成了定的真空,由于貯槽液面上方的壓力大于泵入口處的壓力,液體便被連續(xù)壓入葉輪中。
德國(guó)力士樂(lè)內(nèi)嚙合齒輪泵利用大面積活塞的低壓氣體(2—8bar)驅(qū)動(dòng)而在小面積活塞上產(chǎn)生高壓氣體/液體??捎糜趬嚎s空氣及其他氣體,輸出氣壓可通過(guò)驅(qū)動(dòng)氣壓無(wú)調(diào)節(jié)。 氣體管道增壓泵有單作用泵和雙作用泵。雙作用泵氣活塞在往復(fù)兩個(gè)沖程中都?jí)嚎s氣體。當(dāng)驅(qū)動(dòng)氣體作用于氣活塞時(shí),工作活塞隨氣驅(qū)動(dòng)就可獲得較大的輸出流量。增壓泵具有以下特點(diǎn):維護(hù)簡(jiǎn)單:增壓泵的零件及密封少,維護(hù)簡(jiǎn)單且成本低著起復(fù)增壓。性價(jià)比高:增壓泵具有輸出高而成本低的特性??烧{(diào)性強(qiáng):增壓泵輸出壓力和流量都由驅(qū)動(dòng)氣體的壓力調(diào)節(jié)閥準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)氣壓,使氣壓管道增壓泵的輸出壓力在預(yù)增氣壓和zui大輸出壓力之間調(diào)整。 輸出壓力高:氣動(dòng)液體管道增壓泵的zui高工作壓力可達(dá)到700Mpa,氣動(dòng)氣體管道增壓泵的zui高工作壓力可達(dá)到300 Mpa。
德國(guó)力士樂(lè)內(nèi)嚙合齒輪泵和通軸驅(qū)動(dòng)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(duì)油的清潔度要求高。般在齒輪泵和葉片泵不能滿足要求時(shí)才用柱塞泵。還有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。柱塞泵分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩種代表性的結(jié)構(gòu)形式.軸向柱塞泵中的柱塞是軸向排列的。當(dāng)缸體軸線和傳動(dòng)軸軸線重合時(shí),稱為斜盤式軸向柱塞泵;當(dāng)缸體軸線和傳動(dòng)軸軸線不在條直線上,而成個(gè)夾角γ時(shí),稱為斜軸式軸向柱塞泵。軸向柱塞泵具有結(jié)構(gòu)緊湊,工作壓力高,容易實(shí)現(xiàn)變量等優(yōu)點(diǎn)。
德國(guó)力士樂(lè)內(nèi)嚙合齒輪泵的主要特點(diǎn)是:①定的泵在定轉(zhuǎn)速或往復(fù)次數(shù)下的流量是定的,幾乎不隨壓力而變。工作點(diǎn)壓力和軸功率取決于與泵連接的裝置系統(tǒng)的情況,因此當(dāng)泵在排出管路不通(相當(dāng)于系統(tǒng)阻力無(wú)限大)的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),其壓力和軸功率會(huì)增大到使泵或原動(dòng)機(jī)破壞,所以必須設(shè)置安全閥來(lái)保護(hù)泵(蒸汽直接作用或壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的泵例外)。②往復(fù)泵的流量和壓力有較大脈動(dòng),需要采取相應(yīng)的消減脈動(dòng)措施;回轉(zhuǎn)泵般無(wú)脈動(dòng)或只有小的脈動(dòng)。③具有自吸能力,泵啟動(dòng)后即能抽除管路中的空氣吸入液體。④啟動(dòng)泵時(shí)必須將排出管路閥門*打開(kāi)。⑤往復(fù)泵是低速機(jī)械,尺寸大,制造和安裝費(fèi)用也大;回轉(zhuǎn)泵轉(zhuǎn)速較高,可達(dá)3000轉(zhuǎn)/分。⑥往復(fù)泵適用于高壓力(有高達(dá)350兆帕的)和小流量(100米3/時(shí)以下);回轉(zhuǎn)泵適用于中小流量(400米3/時(shí)以下)和較高壓力(35兆帕以下)。總的來(lái)說(shuō),容積泵的效率高于動(dòng)力式泵,而且效率曲線的高效區(qū)較寬。往復(fù)泵的效率般為70~85%,高的可達(dá)90%以上。⑦往復(fù)泵適宜輸送清潔的液體或氣液混合物,有的泵如隔膜泵可輸送泥漿、污水等,主要用于給水、提供高壓液源和計(jì)量輸送等?;剞D(zhuǎn)泵適宜輸送有潤(rùn)滑性的清潔的液體和液氣混合物,特別是粘度大的液體,主要用于油品、食品液體的輸送和液壓傳動(dòng)方面。
德國(guó)力士樂(lè)內(nèi)嚙合齒輪泵工作原理類似于壓力增壓器,對(duì)大徑空氣驅(qū)動(dòng)活塞施加個(gè)很低的壓力,當(dāng)此壓力作用于個(gè)小面積活塞上時(shí),產(chǎn)生個(gè)高壓。通過(guò)個(gè)二位五通氣控?fù)Q向閥,增壓泵能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)運(yùn)行。由單向閥控制的高壓柱塞不斷的將液體排出,增壓泵的出口壓力大小與空氣驅(qū)動(dòng)壓力有關(guān)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)部分和輸出液體部分之間的壓力達(dá)到平衡時(shí),增壓泵會(huì)停止運(yùn)行,不再消耗空氣。當(dāng)輸出壓力下降或空氣驅(qū)動(dòng)壓力增加時(shí),增壓泵會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行,直到再次達(dá)到壓力平衡后自動(dòng)停止采用單氣控非平衡氣體分配閥來(lái)實(shí)現(xiàn)泵的自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng),泵體氣驅(qū)部分采用鋁合金制造。接液部分根據(jù)介質(zhì)不同選用碳鋼或不銹鋼,泵的全套密封件均為進(jìn)口產(chǎn)品,從而保證了氣液增壓泵的。
德國(guó)力士樂(lè)內(nèi)嚙合齒輪泵體中裝有適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪按圖中順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí),水被葉輪拋向四周,由于離心力的作用,水形成了個(gè)決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的下部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切,水環(huán)的上部?jī)?nèi)表面剛好與葉片頂端接觸(實(shí)際上葉片在水環(huán)內(nèi)有定的插入 深度)。此時(shí)葉輪輪轂與水環(huán)之間形成個(gè)月牙形空間,而這空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個(gè)小腔。如果以葉輪的下部0°為起點(diǎn),那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時(shí)小腔的容積由小變大,且與端面上的吸氣口相通,此時(shí)氣體被吸入,當(dāng)吸氣終了時(shí)小腔則與吸氣口隔;當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí),小腔由大變小,使氣體被壓縮;當(dāng)小腔與排氣口相通時(shí),氣體便被排出泵外。
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