直轴式柱塞泵的设计

1、直轴式柱塞泵的设计 姓名：尹玉飞姓名：尹玉飞 指导老师指导老师: :信熙卿信熙卿 学号：学号：2010200205420102002054 直轴式柱塞泵的设计 第一章柱塞泵的概述第一章柱塞泵的概述 1.1 1.1 柱塞泵的简介柱塞泵的简介 1.2 1.2 柱塞泵的工作原理柱塞泵的工作原理 1.3 1.3 柱塞泵的维修及故障处理柱塞泵的维修及故障处理 第二章柱塞泵的主要零件和零件分析第二章柱塞泵的主要零件和零件分析 2.1 2.1 柱塞分析与设计柱塞分析与设计 2.2 2.2 柱塞结构形式的选择柱塞结构形式的选择 第三章柱塞泵的工艺及实施第三章柱塞泵的工艺及实施 3.1 3.1 氨泵设计氨泵设计

2、 3.2 3.2 甲氨泵设计甲氨泵设计 直轴式柱塞泵的设计 第一章 柱塞泵的概述 直轴式柱塞泵的设计 1.11.1柱塞泵的简介柱塞泵的简介 往复式真空泵往复式真空泵( (又称活塞式真空泵又称活塞式真空泵) )是干式是干式 真空泵，它是依靠汽缸内的真空泵，它是依靠汽缸内的柱塞柱塞作往复运动来作往复运动来 吸入和排出液体的。往复式真空泵有卧式和立吸入和排出液体的。往复式真空泵有卧式和立 式两类，但常用的是卧式活塞真空泵。活塞真式两类，但常用的是卧式活塞真空泵。活塞真 空泵又有单缸和双缸之分，其排气阀的结构有空泵又有单缸和双缸之分，其排气阀的结构有 滑阀式和自由阀式。滑阀式和自由阀式。 往复真空泵的

3、特点是，往复真空泵的特点是，不怕水蒸气，牢固，不怕水蒸气，牢固， 操作容易等，但其极限真空度不太高。操作容易等，但其极限真空度不太高。如滑阀如滑阀 式单级真空泵的极限真空度为式单级真空泵的极限真空度为1lTorr (1 Torr= 1lTorr (1 Torr= 133. 321)133. 321)滑阀式双级真空泵的极限真空度，为滑阀式双级真空泵的极限真空度，为 0. 05- 0. 2Torr0. 05- 0. 2Torr，自由阀式单级真空泵的极限，自由阀式单级真空泵的极限 真空度，为真空度，为0.2Torr0.2Torr。往复式真空泵的抽速范围，。往复式真空泵的抽速范围， 为为45-2000

4、045-20000立方每小时。它主要用于从密闭容立方每小时。它主要用于从密闭容 器中或反应釜中抽除空气或其他液体，除非采器中或反应釜中抽除空气或其他液体，除非采 取特殊取特殊 直轴式柱塞泵的设计 措施，一般往复式真空泵不适用于抽除腐蚀性措施，一般往复式真空泵不适用于抽除腐蚀性 的液体或带有颗粒灰分的液体，其被抽液体的的液体或带有颗粒灰分的液体，其被抽液体的 温度，一般不超过温度，一般不超过3535度。此外，在下列条件下度。此外，在下列条件下 使用真空泵时必须加装附属装置，使用真空泵时必须加装附属装置，被抽液体中被抽液体中 含有杂质时。在进液管前必须加装过滤器，含有杂质时。在进液管前必须加装过滤

5、器，被被 抽液体中含有大量的蒸汽时。在进液管前必须抽液体中含有大量的蒸汽时。在进液管前必须 加装冷凝器，被抽液体中含有腐蚀性液体时，加装冷凝器，被抽液体中含有腐蚀性液体时， 在进人真空泵之前必须加装中和装置，被抽液在进人真空泵之前必须加装中和装置，被抽液 体的温度超过体的温度超过3535时。要加装冷却装置，时。要加装冷却装置，被抽被抽 液体中含有大量气体时。在进液管前必须加装液体中含有大量气体时。在进液管前必须加装 分离器，分离器，泵的启动电流往往超过电机额定电流泵的启动电流往往超过电机额定电流 的数倍，所以必须配用相当的启动开关的数倍，所以必须配用相当的启动开关。 直轴式柱塞泵的设计 1.2

6、柱塞泵的作用原理柱塞泵的作用原理 往复式真空泵在往复式真空泵在电动机电动机的驱功下，通过的驱功下，通过曲曲 柄连杆柄连杆机构使汽缸活塞做往复运动，当活塞在机构使汽缸活塞做往复运动，当活塞在 汽缸内从左端向右端移动时，由于汽缸内从左端向右端移动时，由于汽缸汽缸的左腔的左腔 体积不断增大，使汽缸内气体的密度不断减小体积不断增大，使汽缸内气体的密度不断减小 而形成抽气过程，此时，容器中的气体经吸气而形成抽气过程，此时，容器中的气体经吸气 阀进人泵体的左腔，当活塞达到最右端时，汽阀进人泵体的左腔，当活塞达到最右端时，汽 缸内便充满了气体，当活塞从右端向左端运动缸内便充满了气体，当活塞从右端向左端运动

7、时，吸气阀关闭，左端汽缸内的气体逐渐被压时，吸气阀关闭，左端汽缸内的气体逐渐被压 缩，当左端汽缸内的压强达到或稍大于一个大缩，当左端汽缸内的压强达到或稍大于一个大 气压时，排气阀被打开，并将气体排出机外大气压时，排气阀被打开，并将气体排出机外大 中，从而完成了一个工作循环。如此往复，直中，从而完成了一个工作循环。如此往复，直 到被抽容器内达到某一稳定的平衡压强为止到被抽容器内达到某一稳定的平衡压强为止。 直轴式柱塞泵的设计 1.3柱塞泵的维修柱塞泵的维修 往复式真空泵是一种干式真空泵，所以操往复式真空泵是一种干式真空泵，所以操 作时必须采取有效措施，以防所抽吸气体，带作时必须采取有效措施，以防

8、所抽吸气体，带 有液体，否则可能会造成严重的设备事故。往有液体，否则可能会造成严重的设备事故。往 复式真空泵开车后，应逐渐关闭三通阀门，使复式真空泵开车后，应逐渐关闭三通阀门，使 泵的进气管与被抽容器逐渐接通，当泵达到极泵的进气管与被抽容器逐渐接通，当泵达到极 限真空时，检查电机电流负荷应稳定。泵在正限真空时，检查电机电流负荷应稳定。泵在正 常运转中，各部位都应得到必要的良好润滑，常运转中，各部位都应得到必要的良好润滑， 冷却水的进出口温差约为冷却水的进出口温差约为50C,50C,最高水温不超过最高水温不超过 400C400C。泵停车时，应先关闭进气阀门，切断电。泵停车时，应先关闭进气阀门，切

9、断电 源，关闭油杯针阀，停车源，关闭油杯针阀，停车10min10min后关闭冷却水，后关闭冷却水， 当室温低于当室温低于00时，必须放净冷却水，以免冻坏时，必须放净冷却水，以免冻坏 汽缸。汽缸。 要经常检查要经常检查V V带带 直轴式柱塞泵的设计 的松紧程度和冷却水是否有渗漏，如有异常应的松紧程度和冷却水是否有渗漏，如有异常应 及时处理。检查轴承、偏心圈、十字头等位，及时处理。检查轴承、偏心圈、十字头等位， 如有过热或严重磨等，应及时进行检修。检查如有过热或严重磨等，应及时进行检修。检查 活塞杆、气阀杆的密封圈如有泄漏应及时更换活塞杆、气阀杆的密封圈如有泄漏应及时更换。 直轴式柱塞泵的设计 第

10、二章第二章 柱塞泵的主要零件与零件分析柱塞泵的主要零件与零件分析 直轴式柱塞泵的设计 2.1柱塞分析与设计柱塞分析与设计 （1 1） 柱塞底部的柱塞底部的 液压力液压力 柱塞位于排油区柱塞位于排油区 时，作用于柱塞底部时，作用于柱塞底部 的轴向液压力为的轴向液压力为 式中式中 泵最大泵最大 工作压力工作压力。 )(12560 4 max 2 Npdp xt max P （2） 柱塞惯性力 柱塞相对缸体往复直线运动时，有直线加速度柱塞相对缸体往复直线运动时，有直线加速度 a a，则柱塞轴向惯性力为，则柱塞轴向惯性力为 式中式中m mG G为柱塞和滑靴的总质量。为柱塞和滑靴的总质量。 惯性力方向与

11、加速度惯性力方向与加速度a a的方向相反，随缸的方向相反，随缸 体旋转角体旋转角a a按余弦规律变化。当和时，惯性力按余弦规律变化。当和时，惯性力 最大值为最大值为 101cos 2 atgR g G amP f Z ZB 直轴式柱塞泵的设计 )(243 2 max NtgR g G P f Z B 2.2 柱塞结构形式的选柱塞结构形式的选 择择 轴向柱塞泵均采轴向柱塞泵均采 用圆柱形柱塞。根据用圆柱形柱塞。根据 柱塞头部结构，可有柱塞头部结构，可有 以下三种形式：以下三种形式： 1 1 点接触式柱塞点接触式柱塞 2 2 线接触式柱塞线接触式柱塞 3 3 带滑靴的柱塞带滑靴的柱塞 直轴式柱塞泵

12、的设计 直轴式柱塞泵的设计 第三章 柱塞泵的 工艺及实施 直轴式柱塞泵的设计 3.1 氨泵设计氨泵设计 柱塞泵是尿素车间最重要的泵，其中氨泵柱塞泵是尿素车间最重要的泵，其中氨泵 是最重要的泵之一。在尿素的生产中，液氨由是最重要的泵之一。在尿素的生产中，液氨由 合成车间经过管道输送到尿素车间，经过合成车间经过管道输送到尿素车间，经过进口进口 过滤罐、液氨缓冲罐、进口缓冲罐过滤罐、液氨缓冲罐、进口缓冲罐及各个阀门及各个阀门 由管道送入到氨泵中，氨泵的作用就是将液氨由管道送入到氨泵中，氨泵的作用就是将液氨 输送到输送到高压甲胺冷凝器高压甲胺冷凝器中，这其中需要很大的中，这其中需要很大的 压力，所以氨

13、泵的进口压力为压力，所以氨泵的进口压力为2.2MPa2.2MPa左右，出左右，出 口压力为口压力为15MPa15MPa左右左右（15MPa15MPa即为即为150150公斤）。公斤）。 在这么大的压力下，管道的设计需要加固，氨在这么大的压力下，管道的设计需要加固，氨 泵的泵壳及零件都需要承受住泵的泵壳及零件都需要承受住高压和腐蚀高压和腐蚀的考的考 验。氨泵在尿素车间占有举足轻重的地位，不验。氨泵在尿素车间占有举足轻重的地位，不 仅由于氨泵中流动的液体是液氨，液氨浓度到仅由于氨泵中流动的液体是液氨，液氨浓度到 达很小的时候就会对人体造成生命危险，而且达很小的时候就会对人体造成生命危险，而且 液氨

14、也是生成尿素的重要物质，液氨系统的正液氨也是生成尿素的重要物质，液氨系统的正 常对整个尿素的生产具有非常大的关联。常对整个尿素的生产具有非常大的关联。 直轴式柱塞泵的设计 高压氨泵是柱塞泵。操作时要注意以下各点：高压氨泵是柱塞泵。操作时要注意以下各点： 1. 1.注意填料的正确使用。注意填料的正确使用。 2. 2.油过滤器被脏物堵塞，可进行清除。油泵输油过滤器被脏物堵塞，可进行清除。油泵输 出管路有泄漏，应堵住漏处。出管路有泄漏，应堵住漏处。 3. 3.液力变矩器的运行要控制好。液力变矩器的运行要控制好。 4. 4.监视输出流量。监视输出流量。 5. 5.检查存无杂音。检查存无杂音。 直轴式柱

15、塞泵的设计 氨泵现场图氨泵现场图 油泵油泵 直轴式柱塞泵的设计 3.2 甲铵泵设计甲铵泵设计 甲铵泵是尿素车间重要的大泵之一，它连甲铵泵是尿素车间重要的大泵之一，它连 接这接这低压系统低压系统和和高压系统高压系统，甲铵泵的主要运送，甲铵泵的主要运送 物料就是物料就是甲铵液甲铵液，它主要来自，它主要来自低压甲铵冷凝器低压甲铵冷凝器 冷凝后的溶液，通过甲铵泵送到冷凝后的溶液，通过甲铵泵送到高压冷凝器高压冷凝器重重 新吸收，构成整个循环，甲铵泵就是循环的关新吸收，构成整个循环，甲铵泵就是循环的关 键，所有在尿素车间整个造粒系统中，甲铵泵键，所有在尿素车间整个造粒系统中，甲铵泵 占有举足轻重的地位，甲

16、铵泵的开车和停车和占有举足轻重的地位，甲铵泵的开车和停车和 氨泵相似，但是甲铵泵管道中的甲铵液容易结氨泵相似，但是甲铵泵管道中的甲铵液容易结 晶，所以在每次停车时都需要晶，所以在每次停车时都需要置换甲铵泵置换甲铵泵。 直轴式柱塞泵的设计 甲铵泵现场图 直轴式柱塞泵的设计 u甲铵泵原始开车步骤甲铵泵原始开车步骤 u1 1、联系中控给定变频、联系中控给定变频30%30%。 u2 2、打开密封水上、回水阀门并确认畅通。、打开密封水上、回水阀门并确认畅通。 u3 3、油泵盘车后启动油泵调节油压、油泵盘车后启动油泵调节油压0.25-0.25- 0.45MPa0.45MPa。 u4 4、关进口导淋，打开出

17、口导淋，打开泵进口、关进口导淋，打开出口导淋，打开泵进口 加加SCSC阀预热泵体。阀预热泵体。 u5 5、打开出口压力表根部阀，打开付线阀确认、打开出口压力表根部阀，打开付线阀确认 畅通后关出口角畅通后关出口角 u和倒淋。和倒淋。 u6 6、盘车、盘车3-53-5转，打开进口两道阀。转，打开进口两道阀。 u7 7、启动风机和主机电机，甲铵泵打循环。、启动风机和主机电机，甲铵泵打循环。 直轴式柱塞泵的设计 u8 8、用付线加压至中控要求的压力，开出口阀，、用付线加压至中控要求的压力，开出口阀， 关付线第一道阀关付线第一道阀 u送甲铵液入系统。送甲铵液入系统。 u9 9、检查电流、出口压力是否波动和超压，泵、检查电流、出口压力是否波动和超压，泵 体是否有异响。体是否有异响。 直轴式柱塞泵的设计 u甲铵泵停车置换步骤甲铵泵停车置换步骤 u1 1、用蒸汽加热付线及出口导淋，确保副线畅、用蒸汽加热付线及出口导淋，确保副线畅 通。通。 u2 2、联系中控降甲铵泵变频、联系中控降甲铵泵变频30%30%。 u3 3、关泵出口第二道阀，稍开付线阀控制出口、关泵出口第二道阀，稍开付线阀控制出口 压力高于系统压力。压力高于系统压力。 u4 4、出口第二道阀