柱塞泵的工作原理
柱塞泵工作原理是:
柱塞泵是往复泵的一种,属于体积泵,其柱塞靠泵轴的偏心转动驱动,往复运动,其吸入和排出阀都是单向阀。
当柱塞外拉时,工作室内压力降低,出口阀关闭,低于进口压力时,进口阀打开,液体进入;柱塞内推时,工作室压力升高,进口阀关闭,高于出口压力时,出口阀打开,液体排出。当传动轴带动缸体旋转时,斜盘将柱塞从缸体中拉出或推回,完成吸排油过程。
柱塞与缸孔组成的工作容腔中的油液通过配油盘分别与泵的吸、排油腔相通。变量机构用来改变斜盘的倾角,通过调节斜盘的倾角可改变泵的排量。
齿轮泵:结构简单,流量小,使用压力低。流量一般不可调。一般在30公斤/平方厘米左右。价格低。
柱塞泵:结构复杂,流量大,使用压力高。流量一般可调。一般可达200公斤/平方厘米 以上。价格高。
叶片泵:结构复杂。可用于大流量,也可用于小流量。流量有可调与不可调两种。使用压力范围较大。
柱塞泵已经有好几十年的历史,它的流行取决于两个主要原因:
1、它们不需要外部的能源——流水的力为它们提供了所需的能量。
2、它们的装置极其简单,只有两个运动的部件。
柱塞泵的基本原理很简单。这种泵使用相对较大的运动水体的动量来将相对较小体积的水抽向高处。
要使用柱塞泵,必须有水源位于水泵的上方。例如,在山腰上要有一个池塘,这样就可以在池塘下面安装水泵。用水管将水从池塘引向水泵。水泵有一个阀门,这个阀门让水通过水管并将水流加速。
1、当水达到了最大速度时,阀门关闭。
2、阀门关闭后,流动的水由于惯性在泵内产生了巨大的压力。
3、压力打开了第二个阀门。
4、高压水流过第二个阀门,流向输水管道(这条管道通常有一个气室,以便在水冲进来时容纳尽可能多的高压水)。
5、这时泵内的压力下降。第一个阀门再次打开以允许水流动并再次积累动量。而第二个阀门关闭。
6、如此循环往复。
输水管能将水抬升至高于泵和水源的位置。例如,如果泵在池塘下3米处,那么输水管的出口可以在泵上30米。
可以看出,柱塞泵有一个很大的缺点,它浪费了大量的水。通常,在这类水泵消耗的水中,实际上只有大约10%顺着输水管流了上去。剩下的水都在积累动量时流出了水泵。
柱塞泵并没有什么神奇之处。我们可以用另一种设计方式来实现同样的功能:
1、从池塘流下的水驱动一个水车。
2、水车连接着一个普通的轴传动式水泵(或者往复泵、离心泵等等)。
3、由这台水泵将水抽上高处。
这种设计有更多运动部件,但是它能够实现同样的功能,并且能够很容易的放大或缩小到任意尺寸。可见人们从很久以前就有利用流水能量的想法了!
2–叶片泵结构简单,流量均匀,排量大,效率高,有每小时超过一万吨的。
3–柱塞泵属往复泵范畴,能产生较高的压力,但排量较小,并且不能输送含有固体悬浮物的液体。输出流量是起伏变化而不是均匀的。
前面两句容易理解,齿轮泵用于高压低流量场合,还能用在高油温的场合,叶片泵用于低压大流量场合.
如果液压液压泵在室内工作,由于四季温度变化不大,对 油品黏度随温度变化的要求不高,一般液压油的黏度指数 达到90即可满足要求,可选用HL。或HM型液压油。如果是行走设备或长期在室外工作,则要求油品黏度随温度的变化要小,液压油的黏度指数应大于130,还要求在低温下启动性能好。
在寒区要选用HV低温液压油,一般可用至一20℃;在严寒区应选用HS低温液压油,可用一40~一30℃。 如果液压泵在湿热、水上或海上环境中工作,可能会接触大 量的水雾或盐雾,这时应选用具有较优良防锈性能的液压油,特别是海上作业的液压液压泵,要求液压油具有抗海水 的防锈能力。
在冶金、电力和煤炭等工业部门,有不少液 压液压泵在高温热源和明火附近工作,一旦液压油泄漏,遇火便会造成火灾,这就要求选用难燃液压油。常用的难燃 液压油有4种:HFAS高水基液、HFB油包水乳化液、HFC 水一乙二醇难燃液和HFDR磷酸酯难燃液压油。
为了避免上述情况的出现,一般设计过程中会加旁通管路或者增加安全阀的方式来提高安全性。或者开阀启动也较安全。
压力和扬程的关系是若果是水,100米水柱=1MPa压力,如果不是水,以水计算出的压力要乘上相对密度,假如输送介质为浓硫酸,扬程100米,那么浓硫酸的相对密度为1.84,那么对应的压力为1.84MPa.
至于压力和流量的关系,其实也有一点,当压力特别高时,因柱塞泵的柱塞和壳体之间存在间隙,间隙会随压力的增加泄漏量加大,所以,柱塞泵的流量会随压力变化,有少量的偏小。