（图纸+论文）大流量柱塞泵设计（全套完整）

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A3-吸液阀组.dwg （CAD图纸）

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介质液体有较强的适应性往复泵原则上可以输送任何介质，几乎不受介质的物理性能或化学性能的限制.当然，在实际应用中，有时也会遇到不能适应的情况.但是，当遇到这种情况时，多半是因为液力端的材料和制造工艺以及密封技术时不能解决的缘故.其它类型泵就不能做到这点有良好的自吸性能往复泵不仅有良好的吸入性能，而且还有良好的自吸性能.因此，对多数往复泵除高速泵来说，在启动前通常不需灌泵.由上述往复泵的主要特点可以看出往复泵的主要适用范围.即往复泵主要适用于高压超高压小流量，要求泵的流量恒定或定量计量或成比例地输送各种不同的介质液体，或者要求吸入性能或者要求有自吸性能的场合往复泵的分类往复泵相对离心泵来讲的特点决定了它的“能用性”越来越差，而专业配套性越来越强.于是就出现了这样的情况虽然它的产量少，但泵型和品种却繁多，以至于已经无法按照统原则来进行分类了.这里所讲的分类，只能是按照这类型泵各方面特点进行比较，并兼顾到目前已经习惯了的称呼，予以相对的分类和命名按泵的液力端特点分.按与输送介质接触的工作构件可分为活塞泵柱塞泵和隔膜包括油隔离泵.按泵的工作原理或流量的脉动特性可分为单作用泵双作用泵差动泵单缸泵双缸泵三缸泵多缸泵等.按泵的活塞柱塞数目可分为单联泵双联泵三联泵多联泵等.按活塞柱塞中心线所处的位置可分为卧式泵立式泵角度式形形等泵，对置式泵和轴向平行式无曲柄泵等二按传动端的结构特点分根据传动端把原动机的旋转运动转化为活塞柱塞的往复运动的方式特点可分为曲柄曲柄连杆机构泵凸轮凸轮轴机构泵和无曲柄无曲柄机构泵等三按泵的驱动方式或配带的原动机分机动以电动机或旋转式内燃机驱动的泵直动以蒸汽气体或液体直接驱动的泵和手机人为驱动泵.四按泵的排出压力分根据泵排出压力高与低可分为低压泵中压泵高压泵超高压泵五按泵的每分钟往复次数分按每分钟往复次数高与低分为低速泵高速泵.介于两者之间的，对般性往复泵来讲，通常是正常选择范围当然各类型往复泵，其正常范围也有所不同，因此，没有划分.六按泵输送介质突出特性分根据泵设计时主要适用的介质可分为热油泵酸泵碱泵盐泵液氨泵甲铵氨基甲酸铵泵泥浆泵重水泵清水泵高温泵低温泵超低温泵高粘液泵低粘液泵等.七按泵的用途分根据泵主要的使用部门或主要用途可分为工业泵农业用泵陆用泵船用泵化工用泵原子能用泵电站用泵石油矿场用泵液压机用泵压裂泵固用泵农药喷雾用泵注水泵清砂泵清渣泵除锈泵试压泵消防泵计量泵平流泵等.由上述分类可知，往复泵的品种十分繁杂，而且从分类命名中也很难找出它们之间相互联系，有些称呼也不能确切地反映泵的特点.在实际采用上述称呼时特别是设计和生产部门，往往为了较为确切地反映该泵的结构特点和性能特点，常常就要冠以连串的组合式称呼，例如卧式三联缸单作用机动柱塞泵卧式双缸双作用蒸汽直接作用活塞泵立式五缸单作用机动柱塞泵等等.这种组合方式是多种多样的.见表.往复泵的应用与发展综合前述可知，往复泵是类产品品种多批量少，而通用化程度较低专业配套性很强的产品.它常常是随着生产工艺的需要而产生，又随着这生产工艺的重大改革或取消而更新或淘汰.当这种生产工艺长期稳定时，也有基本上适应这工艺需要的定型产品.从上述分类可知，往复泵的应用仍然十分广泛.下面将列举若干实际应用领域来补充说明这情况.例如用于化肥生产配套用的有铜液泵碱液泵和氨基甲酸铵甲铵泵和液氨泵等用于高压聚乙烯装置配套用的超高压催化剂注射泵等用于.万万乙稀万乙醛万丙烯腈.万芳烃万乙二醇.万丁二烯等装置上的各种药液注射计量泵以及用于各种研究院所中间试验装置上的各种计量泵等用于提供造船或机械制造大型锻压设备上配套用的液压机用泵用于输送石油及其副产品和电站锅炉给水备用配套的各种蒸汽走动泵用于陆上石油钻井或海上石油开发配套用的钻井泥浆泵压裂泵固井泵和注水泵等用于铸造轧钢方面的水力清砂除锈泵用于长距离管道输送煤粉冶金矿尾矿的油隔离泵，用于矿井排水的无曲柄泵以及用于加固井壁防止地下水害的注浆堵水用泵等用于船舶的舱底泵用于农药喷雾机配套用的农用泵用于水压试验或容器爆破试验以及水力切割配套的高压泵和超高压泵用于城市污水清洗车配套的清洗泵，用于消防的消防泵用于电站或船台等污水处理的各种计量泵.总之，往复泵无论是在工业或农业陆上和海上国防与民用科研与生产等各个部门，仍然是作为种不可缺少的品种被广泛地采用着.总括各类往复泵，它的排出压力可由常压直到，其流量范围由，输送介质的温度由，粘度由被输送的介质，由般常温清水直至具有强腐蚀易挥发易结晶易燃易爆剧毒恶臭磨砺性强比重大粘度高有放射性或其它贵重液体等.从今后发展的角度来看，尽管往复泵原来占据的位置有不少已被其它类型泵所取代，其产量也很少，但这并不意味着往复泵有全部被取代的趋势.实际情况是在各类型泵的生存与竞争中，则是更加突出地发挥了它们各自的特长，显示其本身的优越性，从而更好地为国民经济为建设社会主义中国而服务.由此可知，要想求得往复泵的生存与更进步的发展，从根本意义上讲，就是要扬长避短，充分发挥往复泵本身的优势.这就是说第，要充分发挥往复泵配套性强适应介质广泛的优势.对于其它任何类泵来讲，它所适应的介质都要受到.例如，离心泵就不能适应粘度很高的液体转子泵则通常不能适应于化工介质.而目前随着石油化工化学化工医药卫生等部门生产技术的发展，使得输送介质的名目繁多形状各异.有些介质对其它类型泵来讲，就不能适应，但对往复泵来讲，因为它原则上不受介质的物理和化学性能的限制，可见，往复泵是大有用武之地的.第二，要充分发挥往复泵在流量比较小而排出压力又很高的情况下，它的整机效率高运转经济性好的优势.上述两点，往往不被使用部门所重视.他们往往是过分地注意了往复泵体积较大结构较复杂瞬时流量又脉动这些缺点，而忽视了这类泵的特长，因此常常习惯于选用其它类型泵.他们不了解这些泵正是因为对些介质不能适应或者在压力高流量小的范围内不可能有较高的效率这弱点，以至有这样的情况发生历经数年，几经周折，最后又不得不回到往复泵这选型上来.由此可见，在当前世界性能能源危机强调以节能原则采用省能机械的现实面前，对于使用部门来讲，如何正确地认识种类型泵的特点，如何正确地选型，是面临的新课题对于从事往复泵研究设计和生产的部门来讲，如何正确地宣传往复泵的特点，如何努力地发展新品种以满足用户的需要，要面临的新任务.特别是当排出压力很高高压或超高压而流量又很小时，其它类型泵已经不仅是效率很低的问题，而是根本不能适用.因此，往复泵主要是在高压或超高压流量小或比较小的范围内发展新品种.在这领域内，往复泵是独占优势的.第三，要充分发挥往复泵的流量恒定而且与排出压力无关的优势.往复泵这特长是它成为计量泵选型的基础，而计量泵这新品种是随着现代工业朝着自对比偶数缸的脉动小。

因此采用两支承五拐曲轴，这种形式的曲轴，因其支承少，使曲轴和机体的加工量减少，传动端装配也简单。

另方面，由于所选用曲轴的拐数较多，则曲拐的空间位置分布直接影响曲轴的惯性力惯性力矩以及在曲轴颈处的挠曲变形等。

而曲轴五拐的空间位置分布有种，这就需要找出曲拐的最佳空间位置分布。

曲柄错角选择应考虑有利于减小流量不均匀度，惯性力和惯性力矩的平衡并有利于两主轴颈处挠曲变形相接近。

因此对于多拐曲轴的曲柄错角，应该取其均布，也就是说，曲拐分布分别是个角度的种组合。

但是，单凭均匀分布，对于平衡惯性力和惯性力矩并不是最好的唯条件，而必须还有个合理的分布。

查得五拐曲轴曲柄空间位置分布状态如图所示。

曲拐轴的轴心线与曲轴旋转中心同心的轴向端部叫做轴端，曲轴通常都有两端。

轴的外伸端叫前端，因为前端般均与原动机或泵外减速机连接，并作为总扭矩的输入端，故前端也叫输入端。

相对的另端叫做后端，也叫尾端。

当泵为泵内减速总扭矩是经曲轴中部的传动齿轮输入时，曲轴就无前后端之分，统称为轴端。

曲轴的轴颈包括主轴颈支承颈和曲柄销。

主轴颈是指轴端上安装主轴承滚动轴承或曲轴支承在机体主轴承上的部位。

支承颈是指曲轴中部作为支点支承在机体两主轴承中间轴承上的部位。

显然支承颈须与主轴颈同轴心。

曲柄销指曲轴上与连杆大头连接的部位也叫连杆轴颈，它与主轴颈不同心。

曲轴上连接主轴颈和曲柄销或连接两相邻曲柄销的部位叫做曲柄。

前者又称为短臂，后者称为长臂。

曲柄与曲柄销的组合体称为曲拐。

靠近主轴颈的曲拐较短，又叫短拐连接两曲柄销的拐较长，又叫长拐。

由主轴颈中心即旋转中心到任意曲柄销中心的距离称为曲柄半径。

曲轴常采用的曲柄外形有椭圆形圆形和矩形三种形式，本设计采用椭圆形。

这种外形的曲柄，适用于各种类型的泵，材料利用最合理，疲劳强度高，毛坯通常为铸造或模锻成型，对于自由锻造曲轴，曲柄外形需要靠模加工。

曲柄设计的原则是应尽可能将曲柄不影响强度的多余金属去掉特别是高速泵更是如此，以减轻曲柄重量减小旋转惯性质量。

曲轴轴颈般采用有压润滑油强迫润滑和冷却，为此曲轴内应加工有油孔，作为润滑油的通道.本次设计就采用此种方式.根据曲轴的形状和供油方式，曲轴内的油孔可采用直角油孔和斜角油孔.般讲，斜油孔不易使轴颈油孔出口从最有利于润滑处过入轴颈，往往使油孔靠近轴颈的连接处，从而使该处强度削弱，故很少采用.直角油孔则由若干轴向和径向油孔组成，避免了上述缺点，是往复泵曲轴常采用的油孔形式.本设计采用直角油孔，它由若干轴向和径向油孔组成，易于使轴颈油孔出口从最有利润滑处进入轴颈。

因为主轴承选用滚动轴承，故主轴颈上不开设径向油孔。

此时，润滑油是由轴端沿轴向油孔经径向油孔引入曲柄销。

润滑油的轴向油孔应开在承载最小的主轴颈尾端中心并从该处导入润滑油。

曲柄销上的径向油孔位置如图所示曲轴的材料曲轴通常用号优质碳素钢锻制，也有采用合金钢锻制的。

虽然合金钢强度高但对应力集中极为敏感，而且成本较高，通常用于要求重量轻的高速泵轴上。

由于铸锻技术的不断发展和完善，球墨铸铁作为曲轴材料也日趋增多。

球墨铸铁也有较高的强度，而且吸振性能良好对应力集中不敏感。

在中小型泵上采用较多。

因此轴段此轴段为连接轴身，为了保证轴承的正常拆卸，此轴段的轴肩高度不应大于轴承内圈的厚度，取同时为保证齿轮端面与箱体内壁的距离，取轴段长度。

轴段该轴段为小齿轮，尺寸由小齿轮参数决定，即直径，长度。

轴段此轴段与轴段结构相同，长度取，直径由轴段上的轴承确定。

轴段此轴段为支撑轴颈，预选轴承型号为型圆柱滚子轴承，宽度内圈直径定位轴肩直径。