水泵平衡装置设计【2013定做】【3张图纸】【优秀】

水泵平衡装置设计

46页 15000字数+说明书+外文翻译+3张CAD图纸

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外文翻译--对于安置测量的自动化采矿机械.doc

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水泵平衡装置.dwg

水泵平衡装置.exb

水泵平衡装置改装.dwg

水泵平衡装置改装.exb

水泵平衡装置设计说明书.doc

液压系统图.dwg

液压系统图.exb

目录.doc

目录

前言………………………………………………………………………………1

在矿山中水泵的应用…………………………………………………………3

矿山对排水设备的要求………………………………………………………3

常用主排水泵结构……………………………………………………………3

平衡盘工作原理………………………………………………………………4

产生轴向推力的主要原因……………………………………………………4

液体静压支承原理……………………………………………………………8

流体静压技术的简述…………………………………………………………8

油腔的流量及有效面积的计算推导…………………………………………8

基本矩形油腔的流量计算…………………………………………………8

环行油腔推力轴承的流量计算原理………………………………………9

节流器的流量计算…………………………………………………………12

小孔节流器………………………………………………………………12

节流比和液阻比………………………………………………………13

液体静压支承的承载能力计算……………………………………………13

单油腔静压支承…………………………………………………………13

对称等面积对置油腔静压支承…………………………………………14

液体静压支承的油膜刚度计算……………………………………………15

油膜刚度的概念…………………………………………………………15

单油腔静压支承油膜刚度计算…………………………………………16

总体设计方案…………………………………………………………………18

水泵的轴向推力计算………………………………………………………20

平衡装置结构设计计算……………………………………………………20

止推板尺寸计算…………………………………………………………20

油泵供油压力计算………………………………………………………20

节流器选择………………………………………………………………21

油垫中油膜刚度及最大位移的计算……………………………………22

油膜的流量及功率………………………………………………………23

液压控制系统设计……………………………………………………………25

选择液压泵…………………………………………………………………25

选择电机……………………………………………………………………26

阀类元件及辅助元件………………………………………………………27

液压系统的性能验算………………………………………………………36

系统压力损失的验算……………………………………………………36

油液发热温生计算………………………………………………………38

设计及使用时的注意事项…………………………………………………39

经济性评估……………………………………………………………………40

结论……………………………………………………………………………41

致谢………………………………………………………………………………42

参考文献…………………………………………………………………………43

摘要

研究的目的是采取液体静压支承来平衡轴向力的方法。改善矿山排水装置平衡盘受力状况，解决离心水泵轴向力引起磨损严重的问题。延长水泵使用寿命，提高效率，降低矿井排水装置的维修费用。液体静压支承是借助于输入支承工作面间的液体静压力来支承载荷的滑动支承。它处于纯液体润滑条件下工作。液体静压支承具有速度范围宽、支承能力大、运动精度高、抗振性能好和使用寿命长等优点。但液体静压支承需要一套液压供油系统，润滑油的过滤精度要求较高。本文以150D309型泵轴向力的液体静压支承平衡为例。并且适合在各种型号的矿用的水泵的改装，起到代替平衡盘的作用。因为盘之间的较小间隙处容易堵塞，另一方面，固体颗粒会加快平衡盘的磨损，造成平衡盘与平衡环之间的间隙增大，达不到原有的平衡作用。所以矿用水泵可广泛采用液体静压支承来平衡轴向力。

关健词：多级离心泵；液体静压支承；轴向力；平衡盘

1  在矿山中水泵的应用

　　　本章重点在于对离心式水泵的结构以及工作状态做了简要的介绍，并且对离心式水泵轴向推力的推导过程，做了详细的分析。

1.1  矿山对排水设备的要求

　　　井下排水设备要求水泵有一定的排水能力，应该在20小时内排出24小时的正常涌水量。工作水管应该配合水泵，在20小时内排出24小时的正常最大涌水量。工作水泵机组必须工作可靠。

　　　水泵在工作时会产生很大的轴向力。水泵因为轴向力引起的磨损非常严重，特别是多级水泵。多年以来一直采用的是平衡盘平衡的方法，但是没有从根本上解决这个问题。所以为了改变旧的平衡方法，把液体静压力支承的理论应用于多级离心泵的平衡装置上。有很好的前景。

1.2  常用主排水泵结构

　　　多级分段式水泵的结构是多样的，目前使用最为广泛的D型水泵有一定的代表性，如图1-1所示。像其他形式的水泵一样，其水力部件包括叶轮、导水圈、反水圈、出水段和进水段。2  液体静压支承原理

　　　本章重点在于对静压支承的静态特性的结论的推导过程，做了详细的分析。进一步说明了应用静压支承来平衡多级泵轴向力是非常有效的方法。

2.1  流体静压技术的简述

　　　液体静压支承是借助于输入工作面间的液体压力来支承载荷的滑动承载。它处于纯液体润滑条件下工作。

　　　液体静压支承可按使用要求分为向心、向心推力等三种类型

　　　液体静压支特点

速度范围宽。

承载能力大。

运动精度高。

抗振性能好。

使用寿命长。

但是液体静压支需要一套液压油系统，润滑油的过滤精度要求较高。

2.2  油腔的流量及有效面积的计算推导

2.2.1  基本矩形油腔的流量计算

　　　润滑油沿x方向流过两平板之间隙的情形，间隙为h，间隙长度为a，两端油压分别是P及0由液体润滑理论基础得