叶片泵(一)PPT
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第2 章 叶片泵
（2-5）
因此，液体进入叶片流道的相对速度������1可由下式确定
������1 = ���Ԧ���1 − ������1 已知������1和������1，就可由绘制的进口速度三角形，求得相对速度������1，
如图2-26所示。
2.叶轮出口速度三角形
在叶轮出口处，液体除具有和叶片相切方向的相对速度������2外，还具 有圆周速度������2
������1——进口断面的环形有效面积；
（2-4）
2.2 叶片泵的基本工作理论
因为A1对一定的叶轮是不变的，所以，������1的大小取决于流量������������ℎ。 对于泵轴转速一定的叶轮，其进口处的圆周速度������1是已知的，即
������1
=
������������1������ 60
分别用符号[HS]或[Δh]表示，单位是米水柱。在泵站设计时，用以确定叶 片泵的安装高度。
上述六个性能参数之间的关系，通常用性能曲线来表示。不同类型 的泵具有不同的性能曲线，各种泵的性能曲线将在以后章节中加以介绍。
2.2 叶片泵的基本工作理论
2.2.1 叶轮流道投形图及主要尺寸
图2-24中所采用的符号为： D0 — 叶轮的进口直径； D1，D2 — 叶轮的叶片进、出口 直径； b1，b2 — 叶轮的叶片进、出口宽 度； ������1������，������2������ — 叶轮的叶片进、出 口的结构角，是叶片进、出口端 部中线的切线和圆周切线的夹角 ，在叶片泵中，������1������ ，������2������ 一般小于 400； t — 节距。
导流器的水流运动情况
分段式多级离心泵的平衡盘装置
2.1 叶片泵概述 2.1.2 轴流泵的工作原理与结构
第一章 叶片泵工作原理和构造
三、泵 壳
四、减漏环 （密封环）
叶轮吸入口的外圆 与泵壳内壁的接缝 处存在一个转动接 缝，容易发生水的 回流。 回流。产生容积损 失。
减漏环
减漏环
五、轴封装置
泵轴穿出泵壳时，在轴与壳之间存在着间 隙，如不采取措施，间隙处就会有泄漏。 当间隙处的液体压力大于大气压力(如单吸 式离心泵)时，泵壳内的高压水就会通过此 间隙向外大量泄漏；当间隙处的液体压力 为真空(如双吸式离心泵)时，则大气就会 ( ) 从间隙处漏入泵内，从而降低泵的吸水性 能。为此，需在轴与壳之间的间隙处设置 密封装置，称之为轴封。目前，应用较多 的轴封装置有填料密封、机械密封。
第二节 抽水装置及抽水过程
轴流泵枢纽（嘉兴市） 轴流泵枢纽（嘉兴市）
设计者：2000届毕业生
第二节 抽水装置及抽水过程
轴流泵枢纽（嘉兴市） 轴流泵枢纽（嘉兴市）
设计者：2000届毕业生
第二节 抽水装置及抽水过程
轴流泵枢纽（盐官排涝枢纽） 轴流泵枢纽（盐官排涝枢纽）
第三节 叶片泵的工作原理与构造
本课程的重点
1、水泵的定义； 2、水泵的分类（叶片泵、离心泵）； 3、离心泵的主要组成及各部分的作用。
作业school 作业school assignmen
1、自学 自学P12~22； 自学 ； 2、写出下列水泵型号的意义及说明 、写出下列水泵型号的意义及说明； (1) 700ZLB-70A (2) 14ZLB-70 (3) 900ZLQ-85 (4) 350HW-8、 650HW-10C、650HL-13 (5) IB50-32-125、IS50-32-125、250Sh-40
IS型图 IS型图
S型单级双吸离心泵
产品概述
S型泵是单级双吸，卧 式中开离心泵，供输送清 水或物理化学性质类似于 水的其它液体之用。输送 液体的温度不超过80℃， 适合于工厂、矿山、城市、 电站、农田排灌和各种水 利工程。 型号意义：
叶 片 泵
因为吸、压油口对称分布，转子和轴所受的径向液压力相平衡，所以 这种泵又称为平衡式叶片泵，该泵的排量不可调，是定量泵。
图1-6双作用叶片泵的工作原理图
2.双作用叶片泵的排量和流量
由叶片泵的工作原理可知，当叶片泵每伸缩一次时，每 两叶片间油液的排出量等于大半径R圆弧段的容积与小半径r 圆弧段的容积之差。若叶片数为z，则双作用叶片泵每转排油 量应等于上述容积差的2z倍，表达式为
V=2z（R2-r2）b
（1-12）
泵输出的实际流量则为
qv=VnηV=2z（R2-r2）bnηV
式中:b为叶片宽度。
（1-13）
如果不考虑叶片厚度，则理论上双作用叶片泵流量无脉动。
这是因为在转子转动时，压油窗口处的叶片使前后两个工作腔之间 互相连通，形成了一个组合的密封工作腔。随着转子的匀速转动，位于 大、小圆弧处的叶片均在圆弧上滑动，压油腔的容积不变，因此泵的瞬 时流量也是均匀的。但由于叶片有一定厚度，根部又连通压油腔，在吸 油区的叶片不断伸出，根部容积要用压力油来补充，导致减少了输出量， 造成少量流量脉动。
3.双作用叶片泵的结构特点
（1）定子过渡曲线。定子内表面的曲线是由四段圆弧和四段过渡曲 线组成的(如图1-6所示)。理想的过渡曲线不仅应使叶片在槽中滑动时的径 向速度和加速度变化均匀，而且应使叶片转到过渡曲线和圆弧交接点处的 加速度突变不大，以减小冲击和噪声。
目前，双作用叶片泵一般都使用综合性能较好的等加速或等减速曲线 作为过渡曲线。
（2）径向向作用力是平衡的。
叶片泵
优点：结构紧凑，运动平衡，噪声小，输油均匀，寿命长。 缺点：结构复杂，吸油性能差，转速不能太高，对油的污染敏感。
1.
如图1-6所示为双作用叶片泵的工作原理图，该泵主要由定子、转子、 叶片、配油盘和泵体等组成。
图1-6双作用叶片泵的工作原理图
2.双作用叶片泵的排量和流量
由叶片泵的工作原理可知，当叶片泵每伸缩一次时，每 两叶片间油液的排出量等于大半径R圆弧段的容积与小半径r 圆弧段的容积之差。若叶片数为z，则双作用叶片泵每转排油 量应等于上述容积差的2z倍，表达式为
V=2z（R2-r2）b
（1-12）
泵输出的实际流量则为
qv=VnηV=2z（R2-r2）bnηV
式中:b为叶片宽度。
（1-13）
如果不考虑叶片厚度，则理论上双作用叶片泵流量无脉动。
这是因为在转子转动时，压油窗口处的叶片使前后两个工作腔之间 互相连通，形成了一个组合的密封工作腔。随着转子的匀速转动，位于 大、小圆弧处的叶片均在圆弧上滑动，压油腔的容积不变，因此泵的瞬 时流量也是均匀的。但由于叶片有一定厚度，根部又连通压油腔，在吸 油区的叶片不断伸出，根部容积要用压力油来补充，导致减少了输出量， 造成少量流量脉动。
3.双作用叶片泵的结构特点
（1）定子过渡曲线。定子内表面的曲线是由四段圆弧和四段过渡曲 线组成的(如图1-6所示)。理想的过渡曲线不仅应使叶片在槽中滑动时的径 向速度和加速度变化均匀，而且应使叶片转到过渡曲线和圆弧交接点处的 加速度突变不大，以减小冲击和噪声。
目前，双作用叶片泵一般都使用综合性能较好的等加速或等减速曲线 作为过渡曲线。
（2）径向向作用力是平衡的。
叶片泵
优点：结构紧凑，运动平衡，噪声小，输油均匀，寿命长。 缺点：结构复杂，吸油性能差，转速不能太高，对油的污染敏感。
1.
如图1-6所示为双作用叶片泵的工作原理图，该泵主要由定子、转子、 叶片、配油盘和泵体等组成。
叶片泵
图332pv2r型高压叶片泵3转子4叶片5定子67船舶辅机第82章vanepump2滑块3定子4转子5叶片6最大流量调节螺钉7控制活塞8传动轴9弹簧座10弹簧11压力调节螺钉1110图333外反馈式限压式变量泵的结构图外反馈式限压式变量泵原理1滚针2滑块3定子4转子5叶片6最大流量调节螺钉7控制活塞8传动轴9弹簧座10弹簧11压力调节螺钉图所示为外反馈式限压式变量叶片泵结构
4、双作用叶片泵的结构特点
YB型叶片泵是国产性能较好的一种双作用叶片泵，容积效 率可达90%以上。结构如图以此为实例，再对双作用叶 片泵的结构特点作一下了解、归纳。
16
船舶辅机第8-2章叶片泵 [Vane Pump]
4、双作用叶片泵的结构特点
定子、转子和叶片
定子型线由4段圆弧和4段过渡曲线构成。过渡曲线前半 段是等加速曲线，后半段是等减速曲线，以降低叶片在 槽中的加速度，防止冲击。
10
船舶辅机第8-2章叶片泵 [Vane Pump]
3、排量和流量的计算
双作用叶片泵的排量计算简图如图8-24-1所示 因为叶片每伸缩一次，每两叶片间油液的排出量为 ： V密maxV密min ；所以（V密max—V密min）Z即泵一转压出油液的体积， 即等于一环形体积。
图8-24-1双作用叶片泵排量计算简图
R：内滑力（使叶片向内滑 移）
T=NSin β
β
图8-26-1
R=NCos β
在一定的位置上N是不变 的，β增大：侧推力Ｔ减小 (减小弯曲）、内滑力Ｒ增 大（不被卡阻）。
26
船舶辅机第8-2章叶片泵 [Vane Pump]
（3）、叶片的倾角和倒角
图8-26
叶片与径向的夹 角为前倾角()。
有前倾角后，压 力角
4、双作用叶片泵的结构特点
YB型叶片泵是国产性能较好的一种双作用叶片泵，容积效 率可达90%以上。结构如图以此为实例，再对双作用叶 片泵的结构特点作一下了解、归纳。
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船舶辅机第8-2章叶片泵 [Vane Pump]
4、双作用叶片泵的结构特点
定子、转子和叶片
定子型线由4段圆弧和4段过渡曲线构成。过渡曲线前半 段是等加速曲线，后半段是等减速曲线，以降低叶片在 槽中的加速度，防止冲击。
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船舶辅机第8-2章叶片泵 [Vane Pump]
3、排量和流量的计算
双作用叶片泵的排量计算简图如图8-24-1所示 因为叶片每伸缩一次，每两叶片间油液的排出量为 ： V密maxV密min ；所以（V密max—V密min）Z即泵一转压出油液的体积， 即等于一环形体积。
图8-24-1双作用叶片泵排量计算简图
R：内滑力（使叶片向内滑 移）
T=NSin β
β
图8-26-1
R=NCos β
在一定的位置上N是不变 的，β增大：侧推力Ｔ减小 (减小弯曲）、内滑力Ｒ增 大（不被卡阻）。
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船舶辅机第8-2章叶片泵 [Vane Pump]
（3）、叶片的倾角和倒角
图8-26
叶片与径向的夹 角为前倾角()。
有前倾角后，压 力角
叶片泵
限压式变量叶片泵的结构
限压式变量叶片泵与双作用叶片泵的区别：
• 定子和转子偏心安置，泵的出口压力可改变偏心距， 从而调节泵的输出流量(外反馈) • 在限压式变量叶片泵中，压油腔一侧的叶片底部油槽 和压油腔相通，吸油腔一侧的叶片底部油槽与吸油腔 相通，这样，叶片的底部和顶部所受的液压力是平衡 的。这就避免了双作用叶片泵在吸油区的定子内表面 出现磨损严重的问题 • 限压式变量叶片泵中叶片后倾 • 最高调定压力一般在7MPa左右
3.2双作用式叶片泵排量和流量计算
• 排量和流量:
V = 2π ( R 2 − r 2 ) B
q = 2π ( R 2 − r 2 ) BnηV
• 流量脉动.理论分析可知，流量脉动率在叶片 数为4的整数倍、且大于8时最小。故双作用叶 片泵的叶片数通常取为12 或16
3.2 双作用叶片泵的结构和特点
• • • • • • 配流盘:三角槽 定子内曲线:等加速等减速曲线 叶片的倾角:前倾角 端面间隙:间隙自动补偿措施 高压叶片泵的结构:为了提高压力，必须在结构上采取
措施，使吸油区叶片压向定子的作用力减小。 可以采取的措施有多种，一般采用复合叶片结构如双叶片结构 和子母叶片结构等
3.3 限压式变量叶片泵
第三节 叶片泵
单作用式(变量泵) 一般单作用 限压式 双作用式(定量泵) 中低压 高压
工作原理 结构和特点 限压式变量叶片泵
3.1单作用叶片泵(非平衡式) 工作原理
3.1单作用式叶片泵(非平衡式) 工作原理
特点：
• • • • 转子转一转，吸油压油各一次 改变定子和转子间的偏心量e，就可改变泵的排量(变量泵) 转子受有不平衡的径向液压力,且径向不平衡力随泵的工作压力提高而提 高，因此这种泵的工作压力不能太高 在压油腔，叶片底与压油腔相通，靠离心力和油压与定子靠紧；在吸油 腔，叶片与吸油腔相同，靠离心力与定子靠紧
叶片泵又可分为单作用泵和双作用泵两类PPT资料优秀版
②、变量叶片泵的流量计算公式
其吸、压油口与x、y轴对称布置，压力油推动定子8向上压在滑块3和滚针轴承上； ②、双作用叶片泵的流量计算
➢ ②. 阀配流径向柱塞泵 阀配流径向柱塞泵工作原理如图3－53所示。
▪ 阀配流径向柱塞泵的结构如图3-54所示。
▪ （3）柱塞泵的优缺点
➢ 与齿轮泵和叶片泵相比，柱塞泵的工作压力高（可达 60MPa），容积效率高（0.9~0.98）；且柱塞泵的流量 容易调节，可以获得较大的流量。
ηv——泵的容积效率。
▪ ③、变量叶片泵的典型结构
▪ i). 内反馈限压式变量叶片泵 结构及组成，如图3-38所示。
该泵的工作原理和压力流量 特征， 如图3-39示。
当N2小于弹簧力时，定 子紧靠左边的流量调节螺钉1上 (图3-38)，此时偏心距e最大、 流量最大(图3- 39中的AB段)。 N2随油压升高，当N2超过弹簧 的设定力时，弹簧被压 缩、 e减小，流量也减小。
Q 3 1[ 0(R 2r2)(R c r o )b] sB zv n （m3/s）
所以，当（R-r）的差值越大，叶片厚度b越薄，叶片数目Z越少 和叶片宽度B越大时，油泵的流量Q就越大。
▪ ③、定量油泵的职能符号 ▪ 齿轮泵的双作用叶片泵都是单向定量泵，其职能符号如
图5-28所示。
图5-28 定量油泵的职能符号
式中：R——定子的长半径（m）； 叶片数Z通常取偶数，一般为Z=12； 油泵每转的理论排量为：
s——柱塞行程（m）； 如图5-32所示，油泵每转一周时，每个柱塞缸的理论排量为： D——柱塞中心分布圆直径（m）。 二是对叶片进行液压平衡，以减小吸油区叶片对定子内表面的压紧力，从而减轻叶片与定子之间的磨损，
➢ 主要缺点是结构复杂，价格昂贵。
其吸、压油口与x、y轴对称布置，压力油推动定子8向上压在滑块3和滚针轴承上； ②、双作用叶片泵的流量计算
➢ ②. 阀配流径向柱塞泵 阀配流径向柱塞泵工作原理如图3－53所示。
▪ 阀配流径向柱塞泵的结构如图3-54所示。
▪ （3）柱塞泵的优缺点
➢ 与齿轮泵和叶片泵相比，柱塞泵的工作压力高（可达 60MPa），容积效率高（0.9~0.98）；且柱塞泵的流量 容易调节，可以获得较大的流量。
ηv——泵的容积效率。
▪ ③、变量叶片泵的典型结构
▪ i). 内反馈限压式变量叶片泵 结构及组成，如图3-38所示。
该泵的工作原理和压力流量 特征， 如图3-39示。
当N2小于弹簧力时，定 子紧靠左边的流量调节螺钉1上 (图3-38)，此时偏心距e最大、 流量最大(图3- 39中的AB段)。 N2随油压升高，当N2超过弹簧 的设定力时，弹簧被压 缩、 e减小，流量也减小。
Q 3 1[ 0(R 2r2)(R c r o )b] sB zv n （m3/s）
所以，当（R-r）的差值越大，叶片厚度b越薄，叶片数目Z越少 和叶片宽度B越大时，油泵的流量Q就越大。
▪ ③、定量油泵的职能符号 ▪ 齿轮泵的双作用叶片泵都是单向定量泵，其职能符号如
图5-28所示。
图5-28 定量油泵的职能符号
式中：R——定子的长半径（m）； 叶片数Z通常取偶数，一般为Z=12； 油泵每转的理论排量为：
s——柱塞行程（m）； 如图5-32所示，油泵每转一周时，每个柱塞缸的理论排量为： D——柱塞中心分布圆直径（m）。 二是对叶片进行液压平衡，以减小吸油区叶片对定子内表面的压紧力，从而减轻叶片与定子之间的磨损，
➢ 主要缺点是结构复杂，价格昂贵。
泵和泵站第二章 叶片式水泵1
⑴填料密封
压盖填料型填料盒
1轴封套；2填料（盘根）；3水封管；4水封环；5压盖（格兰）
(2)机械密封
DY101型系列机械密封
112型系列机械密封
平衡型机械密封：密封介质作用于动环上有效面积小于 动、静环接触面，可用于高压 非平衡型机械密封：密封介质作用于动环上有效面积大 于或等于动、静环接触面
e a
P
b
P
6
1
P
2
g
P
d
m ( C c o s RC c o s R ) M 2 2 2 1 1 1 d t
动量矩定理：单位时间里控制面内恒定总流的动量矩变化(流 出液体的动量矩与流入液体的动量矩之矢量差)等于作用于该 控制面内所有液体质点的外力矩之和。
P
3
f b
P
静压能。
3)泵壳顶上设有充水和放气的螺孔，以便在泵起动前用来 充水及排走泵壳内的空气。在泵壳的底部设有放水螺孔， 以便在泵停车检修时用来放空积水
4、泵座： 1）泵座上有与底板或基础固定用的法兰孔。 2）泵壳顶上设有充水和放气的螺孔，以便在泵起动前充水及排 走泵壳内的空气。
3）在泵吸水和压水锥管的法兰上，开设有安装真空表和压力表
泵用机械密封主要泄漏点： （l）轴套与轴间的密封； （2）动环与轴套间的密封； （3）动、静环间密封； （4）对静环与静环座间的密封； （5）密封端盖与泵体间的密封。
6、减漏环(承磨环)
为什么要装减漏环？（减漏环作用） 减漏环位置：叶轮吸入口的外圆与泵壳内壁的接缝处
（a）单环型；（b）双环型；（c）双环迷宫型 1、泵壳；2、镶在泵壳上的减漏环；3、叶轮；4、镶在叶轮上的减漏环
单级单吸卧式离心泵
第6讲 叶片泵-pzl
小减压阀，把泵的压油腔的压力油进行适当减压后再引入吸油
区的叶片底部，使叶片经过吸油腔时，叶片压向定子内表面的
作用力不致过大。
2）减小叶片底部作用面积
图3-16 减小叶片作用面积的高压叶片泵叶片结构
1.定子；2.转子；3.母叶片；4.子叶片；a.压力通道；b.中间压力腔；c.压力平衡孔
3）使叶片顶端和底部的液压力平衡
工作原理
• 排量计算
V 2Z(V V )
1 2
2 2 1 0
v
(R r ) 1 V π( R r ) b sb z cos
0
(r r ) 1 V π( r r ) b sb z cos
2 2 0 2 0
(R r) V 2b[ π( R r ) sZ ] cos
泵：液压泵是一种能量转换装置，它把驱动它
的原动机（一般为电动机）的机械能转换成输送 到系统中去的油液的压力能。
形成泵的条件：
• 要有若干个密 封的工作腔 • 工作腔能周期 性的由大到小 或由小到大变 化
3-3 叶片泵
一、单作用叶片泵
• 结构组成：
–定子： 内环为圆 –转子： 与定子存在偏心e， 转子内有Z 个叶片槽 –叶片： 在转子叶片槽内自由
图3-17 叶片液压力平衡的高压叶片泵叶片结构
1，2.叶片；3.定子；4.转子
(a)子母叶片
(c) 柱销式叶片
(b)阶梯式叶片
小结
三、变量叶片泵
变量叶片泵分类：
限压式变量叶片泵
限压式变量叶片泵
–限压式变量叶片泵工作原理
当PAx<Fs时
• e=emax
• q=qmax……定量泵 当PAx＞Fs时 • e=emax－x • q=qmax－pf(x)……变量泵