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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