直轴式柱塞泵设计

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3.2 3.2 甲氨泵设计

2、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。 往复真空泵的特点是，往复真空泵的特点是，不怕水蒸气，牢固，不

3、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45-2000045-20000立方每小时。它主要用于从密闭容立方每小时

4、。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

5、。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

6、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

7、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

8、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

9、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

10、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。)(125604max2NpdpxtmaxP（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101cos2atgRgGam

11、PfZZB直轴式柱塞泵的设计)(2432maxNtgRgGPfZB2.2 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

12、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

13、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

14、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

15、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

16、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

17、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、出口第二道阀全