液压泵规格的选择与确定(泵的定义及分类（如何选择泵及怎么用泵）)

Posted 2023-06-01

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液压泵规格的选择与确定(泵的定义及分类（如何选择泵及怎么用泵）)

泵的定义：泵是输送流体或使流体增压的机械。

1.泵的分类：

1.1.按泵轴位置分

立式泵、卧式泵

1.2.按吸口数目分

单吸泵、双吸泵

1.3.按驱动泵的原动机分

电动泵、汽轮机泵、柴油机泵、气动隔膜泵

1.4.容积式泵：

靠工作部件的运动造成工作容积周期性地增大或缩小而吸、排流体，并靠工作部件的挤压而直接使液体的压力能增加。

1.4.1、往复泵

定义：

往复泵包括活塞泵、计量泵和隔膜泵，通称往复泵。它是正位移泵的一种，应用比较广泛。

往复泵是通过活塞的往复运动直接以压力能形式向液体提供能量的输送机械。

以电机为驱动部件的往复泵叫机动泵

以蒸汽、气体或液体为驱动部件的往复泵叫直动泵

特点:

①自吸能力强；

②理论流量与工作压力无关，只取决于转速、泵缸尺寸及作用数。可获得很高的排压，且流量与压力无关，吸入性能好，效率较高，其中蒸汽往复泵可达80%~95%；

③泵的性能不随压力和输送介质粘度的变动而变动；

④流量不均匀；

⑤转速不宜太快；

⑥原则上可输送任何介质，几乎不受介质的物理或化学性质的限制；

⑦结构较复杂，易损件较多。

1.4.1.1、活塞泵

定义：

活塞泵又叫电动往复泵，从结构分为单缸和多缸。靠活塞往复运动，使得泵腔工作容积周期变化，实现吸入和排出液体。

特点：

①扬程较高；

②活塞泵适用于高压、小流量的场合；

③输送常温无固体颗粒的油乳化液等。

图1 活塞泵

1.4.1.2、计量泵

定义：

计量泵也称定量泵或比例泵。计量泵是一种可以满足各种严格的工艺流程需要，流量可以在0-100%范围内无级调节，用来输送液体(特别是腐蚀性液体)一种特殊容积泵。

特点：

①该泵性能优越，其中隔膜式计量泵绝对不泄露，安全性能高，计量输送精确，流量可以从零到最大定额值范围能任意调节，压力可从常压到最大允许范围内任意选择。

②调节直观清晰，工作平稳、无噪声、体积小、重量轻、维护方便，可并联使用。

③该泵品种多、性能全、适用输送-30度到450度，粘度为0-800mm/s，最高排出压力可达64Mpa，流量范围在0.1-20000L/h，计量精度在±1%以内。

④根据工艺要求该泵可以手动调节和变频调节流量，亦可实现遥控和计算机自动控制。

图2 计量泵

1.4.1.3、隔膜泵

定义：

隔膜泵实际上就是栓塞泵，是借助薄膜将被输液体与活柱和泵缸隔开，从而保护活柱和泵缸。隔膜左侧与液体接触的部分均由耐腐蚀材料制造或涂一层耐腐蚀物质;隔膜右侧充满水或油。

特点：

①无轴封、无泄漏、流道宽敞,所以输送含颗粒，高粘度（粘度可达1万厘泊），易挥发和腐蚀性介质时，不会造成环境污染和危害人身安全。

②无旋转部件，通过性能好，允许通过最大颗粒直径达10毫米。液体无剪切流动，泵自身部件磨损小。对输送物损伤小，可输送污泥和生命体如小鱼苗之类。

③不需灌引水，自吸能力强，吸程高达7米，长时间干呼吸，不损坏泵。一旦超负荷，泵自动停机，负荷恢复正常时，能自动启动运行，具有自我保护功能。

④气动泵扬程达50米，电动泵达30米，出口压力最大可达0.6兆帕。

⑤气动泵可以浸没在介质中工作，无电源通过，安全可靠。

⑥气动泵不需电源，更适合易燃、易爆场合的介质输送。

图3 隔膜泵

1.4.1.4、回转泵

定义：

回转泵又称旋转泵。转子在泵体内旋转的泵。当转子旋转时，它与泵体间形成的空间容积发生周期变化。

特点：

①流量仅与转子的转速有关，几乎不随压强而变化，比往复泵更均匀。

②压头大，但流量小。

③宜于输送粘度大的流体，如油类物料等，隙缝较小，一般不宜于输送含有固体的悬浮液。

④用耐腐蚀材料制造的，可用于输送腐蚀性流体。

⑤种类很多，有齿轮泵、转子泵、螺旋泵、液环泵、偏心旋转泵和叶片泵等。

⑥结构简单紧凑，操作可靠，管理和使用方便，且因其转速较高，可与电动机直接连接。

⑦其最大的特点是没有吸入阀和排出阀。

1.4.1.5、齿轮泵

定义：

齿轮泵是依靠泵体与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。

特点：

①结构简单，价格便宜;

②工作要求低，应用广泛;

③端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多固定的密封工作腔，只能用作定量泵。

图4 齿轮泵

1.4.1.6、转子泵

定义：

转子泵是指通过转子与泵体间的相对运动来改变工作容积，进而使液体的能量增加的泵。转子泵是一种旋转的容积式泵，具有正排量性质，其流量不随背压而变化。

转子泵的主要类型有齿轮泵、螺杆泵、凸轮泵、滑片泵、旋转活塞泵、软管泵等

特点：

①转子泵中凡与输送物料接触的零配件，均采用符合卫生标准的不锈钢材料制作，其密封件均采用无毒橡胶。可靠的防锈性和无毒密封确保安全卫生。

②转子的流线结构以及转子室中无死点和非金属件，避免了对被输送物质造成污染。

③适用于就地CIP清洗与蒸汽消毒。

④特别适用于再输送过程中容易起泡沫以及输送高粘度、高浓度及任何含颗粒的介质，经其输送的物料保持原有的品质部变，不起任何理化反应。

⑤采用外装动、静环式机械密封，可直接水冲洗，耐高压，不易磨损，无泄漏。

⑥体积小，流量大，扬程压力高，适用长距离与高阻力定量输送。

⑦泵的叶轮与传动齿轮分开，且在泵腔内各零配件之间保证一定的间隙，相互不接触，无磨损，低噪音，可靠性好，使用寿命长，节能降耗。

⑧配置变频器后，可以随意调节流量，并可做一般计量泵使用。

⑨可输送汽、液、固等三相混合物料。可以输送的介质的粘度可高1000000CP和含固量达55%的浆料。

⑩结构紧凑，维护方便，几乎无易损件，运行的成本低

图5 齿轮泵

1.4.1.7、螺旋泵

定义及特点：

螺旋泵属于低压、稀相输送设备。由电机、联轴器、轴承座、螺旋轴、支座、止回阀、混合室、喷嘴等组成，粉体从卸料口进入螺旋输送泵，在变距螺旋的挤压和强力推动下，粉体均匀进入混合室，在混合室下部装有喷嘴，压缩空气通过喷嘴箱喷入混合室，在射流及压差作用下，使粉体以悬浮流快速进入输送管道，输送至受料仓内，空气经仓顶料、气分离器过滤后排入大气，粉体在重力作用下落入受料仓内，完成粉体输送。

广泛用于建材、电力、化工、冶金、玻璃等行业粉体物料输送(水泥厂窑头窑尾喷煤系统、矿渣、水泥、生料、窑灰输送系统、新型墙体材料石灰、石膏粉输送系统、冶炼厂烟化炉、喷煤系统、电厂电收尘下粉煤灰输送系统、玻璃行业布袋除尘器下石油焦粉输送系统)。

1.4.1.8、凸轮泵

定义：

凸轮泵采用两个同步运动的转子，转子由一对外置式同步齿轮箱进行传动，转子在传动轴的带动下进行同步反方向旋转，从而构成了较高的真空度和排放压力，特别适合医药级介质和腐蚀性高粘度介质的输送。

特点：

①采用集装式组合浮动机械密封代替现有的弹簧推力型机械密封结构；

②泵转子采用纳米复合耐磨橡胶转子，耐干运转，空转时间60分钟以上，泵体坚固耐用、寿命长；

③采用宽头密封优化转子型线设计，保证转子与泵密封为面密封，即使转子磨损依旧可以保证机组极强的真空能力；

④气液两相密封技术:采用国内著名机械密封专家研制的专用机械密封，密封面结构独特，润滑充分，无气阻，冷却介质对流充分，可有效防止密封面干磨、高温、开裂、失效，确保泵机组正常运转。无堵塞，通过性强:普通塑料袋、编织袋、砂石、泥浆、毛发等杂物都不会影响泵的使用；

⑤极强介质通过性，最大通过颗粒达90mm以上。

图6 凸轮泵

1.4.1.9、滑片泵

定义：

滑片泵又叫叶片泵，刮片泵，刮板泵。多数由泵体，内转子，定子，泵盖以及滑片组成。其工作原理是依靠离心力使滑片紧贴偏心定子，进口处两个滑片间容腔增大，吸液，出口处连个滑片间容腔减小，排液。

特点：

①较强的自吸能力。

用于抽吸地下罐时，提升高度可达5m。

②高效率

泵内滑片受离心力、机械推力、液压力的联合作用，紧贴定子内曲线运动，从而使泵具有独特的高效率。

③保持性能不变的自调滑片

滑片从转子槽中滑出，不断补充磨损，而不降低泵的性能。

④输送剪力敏感性液体的能力

液力滑片高效能的设计使泵在驱动时减少了滑片对流体的剪力及搅动，避免了因此而产生的流体性质的改变。

⑤可靠的密封性

针对粘性、高温介质的特点，采用特殊结构的机械密封，具有安全、耐用、可靠特点。

⑥维修简单、方便

打开泵盖，提出旧滑片，插入新滑片。只需几分钟，您的泵就可以重新投入工作。日常检查同样容易。

⑦安全灵敏的压力保证

泵中设置安全溢流阀，在出口系统突然关闭时，出口压力上升量不超过0.15Mpa，这一方面保证泵和系统的安全，另一方面，保证电机不过载。

图7 滑片泵

1.4.1.10、旋转活塞泵

定义：

由两只截面为半圆环形的转子，在一对同步齿轮的带动下，在两个相连的圆环形截面的泵腔中，同步反向旋转。

图8 旋转活塞泵

1.4.1.11、软管泵

定义：

软管泵属于蠕动泵的范畴。蠕动泵是转子式容积泵的一种，因其工作原理类似消化道以蠕动方式输送气、固、液三相介质而得名。

特点：

①其有无机械密封、自吸能力强、自清理等特性。

②无泵阀、填料函，不会产生密封类泵的泄漏和气阻现象。

③结构简单，适应性强，液体、气体、浆状和粘稠悬浮物料均可输送，特别是光滑的软管空腔能泵吸有杂质的液体、各种纤维物体以及含粒径在软管直径1/4以下的固体料浆，且不产生任何堵塞。

④运行前不需灌泵，干运行时，不会产生主轴封等故障，泵吸送的液体仅与胶管接触，故能输送橡胶所能承受的腐蚀性及磨蚀性介质，可以代替一般不锈钢泵。

⑤可以正反向旋转，不设定进出口，动力消耗少，水力和容积效率高。

⑥具有很好的计量能力，可以用作计量泵，可通过选择管子的尺寸和调节转速改变流量，流量范围广(3~9m3/h)，计量精度、重复精度高。

⑦管子材质繁多(乙烯塑料、尼龙、橡胶以及硅橡胶等)，适用于输送各种腐蚀性、有毒、无菌、放射性等介质。管内径0.5~75mm，工作压力最高可达0.98MPa，工作温度为-62~+260℃管子的挤压接触部分寿命一般为200~700h。当不能继续使用时，可移换管子的挤压部位或更换新管子。

⑧1个泵头可装1-20根管子或1台泵安装多组泵头工作，同时输送1种或多种介质。1泵多用，1台泵可代替数台泵(吸、排可同时作业)，工作体积小、效率高。

图9 软管泵

1.4.1.12、螺杆泵

定义：

螺杆泵是容积式转子泵,它是依靠由螺杆和衬套形成的密封腔的容积变化来吸入和排出液体的。螺杆泵按螺杆数目分为单螺杆泵、双、三和五螺杆泵。螺杆泵的特点是流量平稳、压力脉动小、有自吸能力、噪声低、效率高、寿命长、工作可靠;而其突出的优点是输送介质时不形成涡流、对介质的粘性不敏感，可输送高粘度介质。

特点：

①压力和流量范围宽阔；

②运送液体的种类和粘度范围宽广；

③因为泵内的回转部件惯性力较低，故可使用很高的转速；

④吸入性能好，具有自吸能力；

⑤流量均匀连续，振动小，噪音低；

⑥与其它回转泵相比，对进入的气体和污物不太敏感；

⑦结构坚实，安装保养容易。

⑧螺杆泵的缺点是，螺杆的加工和装配要求较高；泵的性能对液体的粘度变化比较敏感。

图10 螺杆泵

1.4.1.13、叶片泵

定义：

叶片泵，是转子槽内的叶片与泵壳(定子环)相接触，将吸入的液体由进油侧压向排油侧的泵。

图11 叶片泵

1.4.1.14、水环式真空泵

定义：

水环式真空泵是抽放井下沼气所用的真空泵。该真空泵抽放负压高、流量小、适用于抽放量不大、要求抽放负压高的矿井使用。水环式真空泵安全性好，一般矿井都要求较高的抽放负压，所以使用较广泛。

特点：

①结构简单，制造精度要求不高，容易加工。

②结构紧凑，泵的转数较高，一般可与电动机直联，无须减速装置。故用小的结构尺寸，可以获得大的排气量，占地面积也小。

③压缩气体基本上是等温的，即压缩气体过程温度变化很小。

④由于泵腔内没有金属磨擦表面，无须对泵内进行润滑，而且磨损很小。转动件和固定件之间的密封可直接由水封来完成。

⑤吸气均匀，工作平稳可靠，操作简单，维修方便。

⑥效率低，一般在30%左右，较好的可达50%。

⑦真空度低，这不仅是因为受到结构上的限制，更重要的是受工作液饱和蒸气压的限制。用水作工作液，极限压强只能达到2000~4000Pa。用油作工作液，可达130Pa。

⑧由于水环泵中气体压缩是等温的，故可以抽除易燃、易爆的气体。由于没有排气阀及摩擦表面，故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体和气水混合物。

⑨结构紧凑、工作平衡可靠和流量均匀，所以化工生产中多用来输送或抽吸易燃、易爆和有腐蚀性的气体。水环式真空泵由于叶轮搅拌液体，损失能量大，故其效率很低。

图12 水环式真空泵

1.4.1.15、柱塞泵

定义：

柱塞泵是液压系统的一个重要装置。它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点，被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，诸如液压机、工程机械和船舶中。

图13 柱塞泵

1.4.1.16、叶轮式泵

定义：

叶轮式泵是靠叶轮带动液体高速回转而把机械能传递给所输送的液体。

1.5、离心泵

定义：

离心泵是指靠叶轮旋转时产生的离心力来输送液体的泵。

图14 离心泵

1.6、轴流泵

定义：

轴流泵靠旋转叶轮的叶片对液体产生的作用力使液体沿轴线方向输送的泵，有立式、卧式、斜式及贯流式数种。

特点;

①可输送清水、轻度污水，介质温度可达40℃，pH 值4-10;

②优秀水利模型，制作精良，保证了用户的性能要求;

③双重机械密封，可靠的防止漏水，大型泵因轴向力大，采用专用推力轴承，结构设计合理，润滑充分，散热良好，轴承使用寿命长;

④机泵潜入水中，冷却条件好，机泵运行平衡性好，稳定、振动小、噪音低;

⑤管理方便，管理，运行费用小，便于实现远程控制和无人值守。

⑥泵站规模小，土建、建筑结构简单，投资大为减少，可减省泵站工程造价的30%-40%;

⑦机泵一体化，安装维修省时省工，节省费用;

⑧产品成系列，水泵高效区宽，符合用户工况，高效节能，运行费用低;

图15 轴流泵

1.7、混流泵

定义：

混流泵是介于离心泵和轴流泵之间的一种泵。混流泵的比转速高于离心泵，低于轴流泵，一般在300-500之间。它的扬程比轴流泵高，但流量比轴流泵小，比离心泵大。

特点：

①泵体的支脚，可承受来自管路的任何载荷，并直接传递给基础。这样，转子不会因为泵承受受载荷而产生弯曲，从而保证轴承的最佳使用寿命。

②由于较大的过流面积，从而减少阻塞。

③泵的旋转方向，从驱动端看，为顺时针方向。

④动力驱动可采用电动机或内燃机。

⑤泵装置上可以配备完整的放气装置，有利于吸入管路的排气。

图16 混流泵

1.8、旋涡泵

定义：

旋涡泵是指叶轮为外缘部分带有许多小叶片的整体轮盘，液体在叶片和泵体流道中反复做旋涡运动的泵。旋涡泵虽属于叶片式机械的范畴，但其工作过程、结构以及特性曲线的形状等与离心泵和其他类型泵都不太相同。

特点：

①旋涡泵是结构最简单的高扬程泵。

②旋涡泵的效率很低(由于液体在流道内撞击损失较大)，最高不超过45%，通常为15%~40%。

③大多数旋涡泵都具有自吸能力，有些旋涡泵还可以抽气或抽送汽液混合物，这是一般离心泵无能为力的。

图17 旋涡泵

1.9、喷射式泵

喷射泵是一种流体动力泵。流体动力泵没有机械传动和机械工作构件，它借助另一种工作流体的能量做动力源来输送低能量液体，用来抽吸易燃易爆的物料时具有良好安全性。喷射式真空泵是利用通过喷嘴的高速射流来抽除容器中的气体以获得真空的设备，又称射流真空泵。在化工生产中，常以产生真空为目的。

图18 喷射泵