齒輪泵的“壓力脈動(dòng)”和渦旋液體泵運(yùn)行時(shí)“壓力脈動(dòng)”
國(guó)內(nèi)有兩本著作談到了渦旋液泵的“壓力脈動(dòng)”問題。認(rèn)為它的脈動(dòng)和齒輪泵的脈動(dòng)相似,是發(fā)生在月牙形空間閉合前后的兩個(gè)脈動(dòng)構(gòu)成。因此可以用“挖凹槽”的辦法解決 (參閱回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)與泵(熊則男)倒數(shù)第一小節(jié) 的內(nèi)容)。但是相關(guān)的實(shí)驗(yàn)證明::用這個(gè)方法不能起到作用。壓力脈動(dòng)引起的震動(dòng)沒有減弱。
因?yàn)闆]有有效的解決“壓力脈動(dòng)”問題,為了提高泵的轉(zhuǎn)速,不得不用加大軸向間隙的方法提高泵的轉(zhuǎn)速,同時(shí)使泵的內(nèi)泄漏增加。泵的轉(zhuǎn)速達(dá)到了900r/min。被用作“稠油泵”。泵轉(zhuǎn)速的過低,使它的應(yīng)用受到了限制。
基于渦旋壓縮機(jī)出現(xiàn)“封閉月牙形空間”后,容積按定速減小的原理,認(rèn)為渦旋液體泵的封閉瞬間理應(yīng)出現(xiàn)一個(gè)單峰型“壓力脈動(dòng)”。逆向運(yùn)轉(zhuǎn)的渦旋液泵應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)絕對(duì)值相等的“負(fù)壓力脈動(dòng)”。
如果兩個(gè)相反的渦旋同步運(yùn)行,并連通“封閉月牙形空間”,脈動(dòng)的主峰應(yīng)能相互“抵消”。“壓力脈動(dòng)”的影響消失,泵轉(zhuǎn)速可以提高而不需加大泄漏。同時(shí)可以把本來呈“鋸齒波”狀的流量脈動(dòng)變?yōu)槠椒(wěn)的流量輸出。這就是渦旋式機(jī)械在液體輸送方面的必經(jīng)之路。原理性試驗(yàn)樣機(jī)的泵轉(zhuǎn)速已經(jīng)到到2500r/min 。小流量渦旋液體泵的理論計(jì)算轉(zhuǎn)速可以超過3000r/min。附圖是原理示意圖。
壇友討論:
1、woxuanbeng:凡是“脈動(dòng)”它的前后沿是可以不同的,渦旋液體泵的“壓力脈動(dòng)”也如此。所以雖然脈動(dòng)的主峰可以抵消,而前后沿不能完全抵消,達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)仍有可能引起機(jī)器的震動(dòng)。進(jìn)一步消除“剩余壓力脈動(dòng)”的方法也是值得研究的問題。如果渦旋液體泵的研究能因引起大家的興趣。請(qǐng)發(fā)帖討論。我將進(jìn)一步奉上我的研究結(jié)果,無人回帖討論就此為止。請(qǐng)各位見諒。
2、woxuanbeng:渦旋真空泵輸送的介質(zhì)是氣體。不能用來輸送液體,否則將會(huì)損壞。“WXY-60油泵”可以輸送液體,它的渦旋圈數(shù)為1.5圈。仍然有“壓力脈動(dòng)”出現(xiàn),轉(zhuǎn)速低時(shí)不明顯,可以用來輸送稠油,轉(zhuǎn)速<900r/min。我的設(shè)計(jì)不同之處是:兩對(duì)渦旋的漸開線方向不同,排液方向不同,準(zhǔn)封閉空間出現(xiàn)相反的壓力脈動(dòng)。圖中中上部的管道表示液流的方向,有這個(gè)通道,雙方的壓力脈動(dòng)可以抵消。所以轉(zhuǎn)速可以提高。實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到2600r/min 。理論設(shè)計(jì)應(yīng)考慮能達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速,當(dāng)然是越高越好。一般應(yīng)用以電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為準(zhǔn),所以設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為3000r/min 。實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)液體的黏度,所適用的經(jīng)濟(jì)流速設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速。 渦旋液體泵用在:要求輸出流量穩(wěn)定無波動(dòng),壓力中等,流量4--100立方米/小時(shí)。渦旋液體泵是精確自控液壓系統(tǒng)的優(yōu)秀液壓泵。
3、ph1234:根據(jù)西安交大的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),輸出壓力約1.2MPa。壓力與渦旋圈數(shù)無關(guān)但必須大于1.5周,而與配合精度及結(jié)構(gòu)所能承受的力有關(guān)。隨著技術(shù)的進(jìn)步,輸出壓力仍有提高的余地。
4、yzhug:這種泵還是第一次見,長(zhǎng)見識(shí)了。看原理是容積泵,通過定葉片和動(dòng)葉片配合形成一個(gè)空腔,通過空腔的容積變化來吸入和壓出,但是注意觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中回出現(xiàn)短暫的兩個(gè)空腔的情況,也就是從空腔體積上限到下限的突然轉(zhuǎn)變時(shí),正好就是發(fā)生壓力脈動(dòng)的時(shí)間。解決方法一時(shí)俺也想不出。
5、woxuanbeng:你觀察和分析的正確!有兩種“脈動(dòng)”在同一個(gè)轉(zhuǎn)角附近發(fā)生。一個(gè)是:流量會(huì)在瞬間變化約50%,會(huì)造成“液擊”。另一個(gè)是:由于空間在瞬間封閉,且仍舊在變化。會(huì)出現(xiàn)“困油”。要解決問題,必須先了解問題,分析它們的具體情況才能尋找到“登上珠穆朗瑪峰”的路徑。一起來研究吧。
6、gaoyong:?jiǎn)蝹(gè)渦旋的轉(zhuǎn)速必定低于500r/min,而且要有一定的“內(nèi)泄漏”。恰好是雙側(cè)異向渦旋能解決轉(zhuǎn)速低的問題,這里的“奧妙”會(huì)在以后逐步揭曉。請(qǐng)繼續(xù)參與討論,大家都會(huì)有收獲的! 20%氫氧化鈉,對(duì)金屬的腐蝕要考慮;含氣體10%--90%沒問題;流量30,揚(yáng)程60m。泵外徑約300mm.長(zhǎng)度約180mm.(設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果,尚無實(shí)際產(chǎn)品,請(qǐng)諒解。)