各種各樣的泵及其原理介紹

2013-08-14 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

(一)容積式

分類	往復(fù)式	回轉(zhuǎn)式
基本原理	借活塞在汽缸內(nèi)的往復(fù)作用使缸內(nèi)容積反復(fù)變化,以吸入和排出流體	機(jī)殼內(nèi)的轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)動(dòng)部件旋轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間的工作容積發(fā)生變化,借以吸入和排出流體
動(dòng)畫演示	圖(9)往復(fù)式活塞	圖(10)回轉(zhuǎn)式活塞圖
產(chǎn)品例證	活塞泵	齒輪泵,螺桿泵

葉片式泵與風(fēng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)是可旋轉(zhuǎn)、帶葉片的葉輪和固定的機(jī)殼。通過(guò)葉輪旋轉(zhuǎn)對(duì)流體作功,從而使流體獲得能量。
根據(jù)流體的流動(dòng)情況,可將它們?cè)俜譃橄铝袛?shù)種:

分類	離心式		軸流式		混流式		貫流式
基本原理	葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力使流體獲得能量		旋轉(zhuǎn)葉片的擠壓推進(jìn)力使流體獲得能量,升高其壓能和動(dòng)能		離心式和軸流式的混合體		原理同離心式
結(jié)構(gòu)演示	做功部件	整體結(jié)構(gòu)	做功部件	整體結(jié)構(gòu)	做功部件	整體結(jié)構(gòu)	做功部件	整體結(jié)構(gòu)
					見(jiàn)后一節(jié)(略)		見(jiàn)后一節(jié)(略)
產(chǎn)品例證	中央空調(diào)用離心風(fēng)機(jī)		中央空調(diào)或冷庫(kù)用軸流式送水泵		混流送水泵		家用空調(diào)室內(nèi)風(fēng)機(jī)

第二節(jié) 泵與風(fēng)機(jī)的工作原理
一、離心式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理

工作原理	葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力使流體獲得能量,即流體通過(guò)葉輪后,壓能和動(dòng)能都得到提高,從而能夠被輸送到高處或遠(yuǎn)處。葉輪裝在一個(gè)螺旋形的外殼內(nèi),當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí),流體軸向流入,然后轉(zhuǎn)90度進(jìn)入葉輪流道并徑向流出。葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn),在葉輪入口處不斷形成真空,從而使流體連續(xù)不斷地被泵吸入和排出。
圖樣表現(xiàn)
總體結(jié)構(gòu)

二.軸流式泵與風(fēng)機(jī)工作原理
軸流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理是,,風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)如下左邊兩圖所示,下第三個(gè)圖為軸流泵的結(jié)構(gòu)圖(點(diǎn)擊可放大)。

工作原理

旋轉(zhuǎn)葉片的擠壓推進(jìn)力使流體獲得能量,升高其壓能和動(dòng)能,葉輪安裝在圓筒形(風(fēng)機(jī)為圓錐形)泵殼內(nèi),當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí),流體軸向流入,在葉片葉道內(nèi)獲得能量后,沿軸向流出。軸流式泵與風(fēng)機(jī)適用于大流量、低壓力,制冷系統(tǒng)中常用作循環(huán)水泵及送引風(fēng)機(jī)。

圖樣表現(xiàn)

三. 貫流式風(fēng)機(jī)的工作原理

工作原理	由于空氣調(diào)節(jié)技術(shù)的發(fā)展,要求有一種小風(fēng)量、低噪聲、壓頭適當(dāng)和在安裝上便于與建筑物相配合的小型風(fēng)機(jī)。貫流式風(fēng)機(jī)就是適應(yīng)這種要求的新型風(fēng)機(jī)。
圖樣表現(xiàn)

近年來(lái)
貫流式風(fēng)機(jī)的主要特點(diǎn)如下:

(一)葉輪一般是多葉式前向葉型,但兩個(gè)端面是封閉的。
(二)葉輪的寬度b沒(méi)有限制,當(dāng)寬度加大時(shí).流量也增加。
(三)貫流式風(fēng)機(jī)不像離心式風(fēng)機(jī)是在機(jī)殼側(cè)板上開(kāi)口使氣流軸向進(jìn)入鳳機(jī),而是將機(jī)殼部分地敞開(kāi)使氣流直接徑向進(jìn)入風(fēng)機(jī)。氣流橫穿葉片兩次。某些貫流式風(fēng)機(jī)在葉輪內(nèi)緣加設(shè)不動(dòng)的導(dǎo)流葉片,以改善氣流狀態(tài)。
(四)在性能上,貫流式風(fēng)機(jī)的全壓系數(shù)較大. 性能曲線是駝蜂型的,效率較低,一般約為30%一50%。
(五)進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口都是矩形的,易與建筑物相配合。貫流式風(fēng)機(jī)至今還存在許多問(wèn)題有待解決。特別是各部分的幾何形狀對(duì)其性能有重大影響。不完善的結(jié)構(gòu)甚至完全不能工作,但小型的貫流式風(fēng)機(jī)的使用范圍正在穩(wěn)步擴(kuò)大。

四、其他常用泵
1、往復(fù)泵的工作原理

工作原理	利用偏心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)連桿裝置帶動(dòng)活塞的運(yùn)動(dòng),將軸的圓周轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；钊粩嗤鶑?fù)運(yùn)動(dòng),泵的吸水與壓水過(guò)程就連續(xù)不斷地交替進(jìn)行。
圖樣表現(xiàn)
總體結(jié)構(gòu)
特殊結(jié)構(gòu)示例

2、水環(huán)式真空泵

工作原理

水環(huán)式真空泵葉片的葉輪偏心地裝在圓柱形泵殼內(nèi)。泵內(nèi)注入一定量的水。葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí),將水甩至泵殼形成一個(gè)水環(huán),環(huán)的內(nèi)表面與葉輪輪轂相切。由于泵殼與葉輪不同心,右半輪轂與水環(huán)間的進(jìn)氣空間4逐漸擴(kuò)大,從而形成真空,使氣體經(jīng)進(jìn)氣管進(jìn)入泵內(nèi)進(jìn)氣空間。隨后氣體進(jìn)入左半部,由于轂環(huán)之間容積被逐漸壓縮而增高了壓強(qiáng),于是氣體經(jīng)排氣空間及排氣管被排至泵外。

圖樣表現(xiàn)

3、羅茨真空泵工作原理

工作原理

羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn),被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0內(nèi),再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態(tài),所以,在泵腔內(nèi)氣體沒(méi)有壓縮和膨脹。但當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過(guò)排氣口邊緣,v0空間與排氣側(cè)相通時(shí),由于排氣側(cè)氣體壓強(qiáng)較高,則有一部分氣體返沖到空間v0中去,使氣體壓強(qiáng)突然增高。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),氣體排出泵外。

一般來(lái)說(shuō),羅茨泵具有以下特點(diǎn):

在較寬的壓強(qiáng)范圍內(nèi)有較大的抽速;
●起動(dòng)快,能立即工作;
●對(duì)被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感;
●轉(zhuǎn)子不必潤(rùn)滑,泵腔內(nèi)無(wú)油;
●振動(dòng)小,轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡條件較好,沒(méi)有排氣閥;
●驅(qū)動(dòng)功率小,機(jī)械摩擦損失小;
●結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小;
●運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用低。
因此,羅茨泵在冶金、石油化工、造紙、食品、電子工業(yè)部門得

到廣泛的應(yīng)用。

圖樣表現(xiàn)

4、旋片式真空泵工作原理

工作原理

旋片式真空泵(簡(jiǎn)稱旋片泵)是一種油封式機(jī)械真空泵。其工作壓強(qiáng)范圍為101325~1.33×10-2(Pa)屬于低真空泵。它可以單獨(dú)使用,也可以作為其它高真空泵或超高真空泵的前級(jí)泵。它已廣泛地應(yīng)用于冶金、機(jī)械、軍工、電子、化工、輕工、石油及醫(yī)藥等生產(chǎn)和科研部門。
旋片泵主要由泵體、轉(zhuǎn)子、旋片、端蓋、彈簧等組成。在旋片泵的腔內(nèi)偏心地安裝一個(gè)轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子外圓與泵腔內(nèi)表面相切(二者有很小的間隙),轉(zhuǎn)子槽內(nèi)裝有帶彈簧的二個(gè)旋片。旋轉(zhuǎn)時(shí),靠離心力和彈簧的張力使旋片頂端與泵腔的內(nèi)壁保持接觸,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)旋片沿泵腔內(nèi)壁滑動(dòng)。
兩個(gè)旋片把轉(zhuǎn)子、泵腔和兩個(gè)端蓋所圍成的月牙形空間分隔成A、B、C三部分。當(dāng)轉(zhuǎn)子按箭頭方向旋轉(zhuǎn)時(shí),與吸氣口相通的空間A 的容積是逐漸增大的,正處于吸氣過(guò)程。而與排氣口相通的空間C的容積是逐漸縮小的,正處于排氣過(guò)程。居中的空間B的容積也是逐漸減小的,正處于壓縮過(guò)程。由于空間A的容積是逐漸增大(即膨脹),氣體壓強(qiáng)降低,泵的入口處外部氣體壓強(qiáng)大于空間A內(nèi)的壓強(qiáng),因此將氣體吸入。當(dāng)空間A與吸氣口隔絕時(shí),即轉(zhuǎn)至空間B的位置,氣體開(kāi)始被壓縮,容積逐漸縮小,最后與排氣口相通。當(dāng)被壓縮氣體超過(guò)排氣壓強(qiáng)時(shí),排氣閥被壓縮氣體推開(kāi),氣體穿過(guò)油箱內(nèi)的油層排至大氣中。由泵的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),達(dá)到連續(xù)抽氣的目的。如果排出的氣體通過(guò)氣道而轉(zhuǎn)入另一級(jí)(低真空級(jí)),由低真空級(jí)抽走,再經(jīng)低真空級(jí)壓縮后排至大氣中,即組成了雙級(jí)泵。這時(shí)總的壓縮比由兩級(jí)來(lái)負(fù)擔(dān),因而提高了極限真空度。

圖樣表現(xiàn)

5、齒輪泵工作原理

工作原理

齒輪泵具有一對(duì)互相嚙合的齒輪,如圖所示,齒輪主動(dòng)輪固定在主動(dòng)軸上,軸的一端伸出殼外由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),另一個(gè)齒輪從動(dòng)輪裝在另一個(gè)軸上,齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí),液體沿吸油管進(jìn)入到吸入空間,沿上下殼壁被兩個(gè)齒輪分別擠壓到排出空間匯合(齒與齒嚙合前),然后進(jìn)入壓油管排出。

圖樣表現(xiàn)

7、螺桿泵工作原理

工作原理

螺桿泵乃是一種利用螺桿相互嚙合來(lái)吸入和排出液體的回轉(zhuǎn)式泵。螺桿泵的轉(zhuǎn)子由主動(dòng)螺桿(可以是一根,也可有兩根或三根)和從動(dòng)螺桿組成。主動(dòng)螺桿與從動(dòng)螺桿做相反方向轉(zhuǎn)動(dòng),螺紋相互嚙合,流體從吸入口進(jìn)入,被螺旋軸向前推進(jìn)增壓至排出口。此泵適用于高壓力、小流量。制冷系統(tǒng)中常用作輸送軸承潤(rùn)滑油及調(diào)速器用油的油泵。

圖樣表現(xiàn)

8.噴射泵工作原理

工作原理

將高壓的工作流體7,由壓力管送入工作噴嘴6,經(jīng)噴嘴后壓能變成高速動(dòng)能,將噴嘴外圍的液體(或氣體)帶走。此時(shí)因噴嘴出口形成高速使擴(kuò)散室2的喉部吸入室5造成真空,從而使被抽吸流體8不斷進(jìn)入與工作流體7混合,然后通過(guò)擴(kuò)散室將壓力稍升高輸送出去。由于工作流體連續(xù)噴射,吸入室繼續(xù)保持真空,于是得以不斷地抽吸和排出流體。工作流體可以為高壓蒸汽,也可為高壓水,前者稱為蒸汽噴射泵,后者稱為射水抽氣器。這種泵在制冷系統(tǒng)中較為少見(jiàn)。

圖樣表現(xiàn)