|
|
高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）分属的类型、适用范围、结构原理、应用参数计算发表时间：2019-05-16 23:01 高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）分属的类型、适用范围、结构原理、应用参数计算 一、高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）在泵类产品中的具体分类 泵的种类很多，我们在使用高压清洗机配套用高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）的时候应该了解所使用的泵是属于泵类产品中的哪个类型，以下是泵的分类：[GG1]
由于高压柱塞水泵原理和相关技术与液压泵相同，所以我们再了解一下液压泵的分类：[GG2]
我们现在使用的高压清洗机配套用高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）大部分是属于液压泵中径向柱塞泵的类型。 在实际应用中，有朋友咨询我们使用的高压清洗机配套用高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）及相关附件（调压阀、安全阀）的工作原理，从以上分类中，建议想深入了解如上问题的朋友去购买一本工科院校出版的《液压原理》。
三、高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）的结构、原理及必备附件
高压清洗机配套用高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）组成部件： 曲轴箱、曲轴、泵头、连杆、柱塞、单向阀、水封、柱塞油封、轴头油封、油尺、后端盖等主要部件组成，其中易损件是：水封、柱塞油封、单向阀。 高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）工作原理简单描述： 当动力驱动高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）曲轴运转，连杆带动柱塞由上止点向下止点运动的同时，泵的进水单向阀打开，出水单向阀关闭，完成吸水过程；连杆带动柱塞由下止点向上止点运动的同时，泵的进水单向阀关闭，出水单向阀打开，完成泵水过程，由此往复，实现高压泵的泵水。 换句话说，不管泵的结构是什么样，泵的泵水过程是：在密闭的容积内，通过改变密闭容积的变化，完成水的吸、排动作，实现泵的泵水。这就是泵的工作原理，打个简单的比喻我们去医院打针，医生所用的注射器就是一个泵。 高压清洗机配套用高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）工作过程中，为确保系统的压力不至于超压造成对高压系统的破坏，必须配置安全阀或者调压阀。 安全阀或者调压阀是高压流体系统必配的原件。其主要功能就是起到安全溢流的作用，以保护高压系统的安全工作。其工作原理，请参阅工科院校的《液压原理》教材。 安全阀、调压阀的区别： 安全阀并联在系统管路中，而调压阀则是串联在系统管路中，外形结构如图： 安全阀只有一个接高压系统管路的接口和一个安全溢流口。安全阀在溢流的瞬间会造成系统压力的短暂波动。 调压阀则有2个来自高压系统管路的接口，使用中只接一个接口即可。还有一个或者2个安全溢流口。调压阀在溢流工作时不会造成系统压力的波动。
安全阀接口示意图
调压阀接口示意图
三、高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）的参数、配备功率及射流反作用力 参数： 压力（bar）：一般厂家标注的压力参数是泵工作时的最大压力 流量（L/min）:一般厂家标注的流量参数是泵工作时允许的最高转速时的流量 转速（rpm）：一般厂家标注的转速是泵工作时允许的最高转速 材质：这是对高压泵所输送的液体要求的基本参数，比如黄铜材质的高压泵，不能输送酸碱等能够腐蚀黄铜的液体，316不锈钢材质的泵则可以输送可以是承受316不锈钢材质腐蚀的液体。 1、电机驱动功率：高压清洗机配套用高压泵驱动功率的配置是根据高压泵实际工作的压力、流量来配置的。具体计算公式：[GG5] W--电机功率 单位：KW P--高压泵压力 单位：bar Q--高压泵流量 单位：L/min 1马力（HP）=0.735kw 以意大利HAWK高压柱塞泵HD1415这个型号为例计算一下不同工作环境下需要的驱动功率 最大压力P=150bar 转速是1450rpm 在1450rpm条件下的流量Q=14L/min 我们希望用这个型号的泵用来清洗作业，满足其最大参数，那么这种情况下 那么我们根据电机系列选择电机只能选5.5kw 4极电机 假如我们希望用这台泵进行喷雾加湿，那么工作压力我们用到70bar就足够了，这种情况下 那么我们根据电机系列选择电机选3kw 4极电机 同样是一个型号的高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）由于实际工作时的工作压力不同，则所选用的电机功率就不同。 以上是配置电机的功率计算方法。假如配置内燃机作为驱动功率则功率的计算公式就要更改为 若是高压清洗机配套用高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）在生产线上持续工作则高压泵的转速最好降低10-25%工作，或者将工作压力降低10-15%，以延长泵的使用寿命。 2、射流反作用力F（根据作用力与反作用力原理，射流反作用力可以认为是高压水射流的清洗力） 高压清洗机配套用高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）作为清洗用，一定要考虑高压泵的射流反作用力，以便在进行结构设计、人员操作时考虑周全，以确保设备的稳定及人员的人身安全。 Q---流量 L/min P---压力 bar F---牛顿 N 以工作压力为500bar 流量为15L/MIN泵为例 射流反作用力
以工作压力为500bar 流量为50L/min泵为例 射流反作用力
这个工作参数所需配置的电机功率为 参照电机系列参数则应该选型为75kw电机 假如接近500bar压力可以实现需要的效果，根据如上公式降低点工作压力选55kw电机 根据经验一般认为，普通人手持清洗枪所能承受的射流反作用力不能超过55kw电机的配置。 四、喷嘴直径与压力、流量的关系 高压水射流清洗系统，当压力、流量设定后，喷嘴的直径随之就确定了，可以用如下公式计算得出数据，也可以通过查表估算经过实验最后确定数据。 1、公式法： P--压力，单位bar n--喷嘴数量，单位个 流量计算公式如下： 压力计算公式如下： 以工作压力500bar 流量37L/min高压清洗机配套用高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）为例说明喷嘴直径的计算，假如我们希望这个泵用5个喷嘴工作，那么每个喷嘴的孔径d应该是多少
每个喷嘴对清洗对象的打击力F应该是多少 37L/min的流量分配给5个喷嘴，每个喷嘴平均的流量只有7.4L/min 那么每个喷嘴对清洗对象的打击力 以上公式通过已知参数的变化，可以变换求知相应的参数数值。 另外通过射流反作用力公式可以看出决定清洗力的参数中流量影响清洗力比压力要大的多。 2、参数查表法：通过以下坐标表格可以查到相应的参数 五、高压水射流清洗压力损失及高压水在管路中的允许流量 1、高压水压力损失： 高压清洗机配套用高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）输出的水在进入喷嘴前，在管路中的流动过程中，会产生一定的压力损失，这在实际系统设计中一定要考虑进去，但是一般情况下，在10米之内的高压管路中的压力损失忽略不计。 高压水在管路中的压力损失，一般包括管路的流程损失和各种阀门、弯头、异形接头、喷枪等局部损失，其中管路中的流程损失是可以通过比较复杂流体力学相关公式参照图表计算出来，而另一部分的损失则需要通过测试才能知道。实际应用中一般要通过测试才能有准确的数据。粗略估计的话，一般管路超过10m以外，每延长10m，压力降低5%，以此类推。 2、高压水在管路中的的允许流量 根据高压管的内径、管长、与压力损失的关系可以确定高压水在管路系统中各管段的允许流量。如果管路中的管径大小不同，则应以最小的管径作为确定高压水允许流量的基准。 高压水的流量必须满足系统工作的要求，同时要考虑管路对高压水流速的限制。这个流速应该限定在10m/s以内，超过这个数值，则对高压管的损耗加重。下表给出了在10m/s流速的条件下，高压管的允许流量：
六、不同清洗对象高压水射流推荐工作压力
[GG1]来源于互联网查询 [GG2]源自机械工业出版社出版的吴宗泽主编的《机械设计师手册》下册，略有修改 [GG3]源自百度文库 [GG4]源自INTERPUMP GROUP样本扫描 [GG5]本文所列计算公式源自化学工业出版社出版的任建新主编的《物理清洗》 [GG6]源自化学工业出版社出版的任建新主编的《物理清洗》 [GG7]源自化学工业出版社出版的任建新主编的《物理清洗》 [GG8]源自化学工业出版社出版的任建新主编的《物理清洗》 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
