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双软管柱塞高压泵泵结构及工作原理

2017-5-5 14:56:49      点击:

双软管柱塞高压泵为三缸单作用、多重安全保护高压泵,用作输送高黏性、高磨蚀性的炭泥浆料流体。该泵由初级和二级软管、吸入和排出单向阀、感压开关、控制盘、驱动液、泵腔、液压油罐、安全阀、过压阀、液压缸、柱塞、连杆等组成。泵由电动机驱动, 电动机经变频器调速及减速齿轮箱减速, 由联轴器连接柱塞冲程齿轮箱驱动柱塞作往复运动,推动泵体中双软管输送炭泥浆料流体。设计充压式缓冲器和过压保护系统对泵进行过载保护。柱塞式双软管高压泵结构如图 1 所示。

1.1 双软管结构

初级和二级双软管是该泵的独特结构, 二者之间注入水和防冻液混合的驱动液作为压力传递元件,传递过程中无压力损失。初级软管与被送浆料直接接触,二级软管将驱动液与液压油隔开,使液压油和浆料被双软管及驱动液完全隔离, 即使初级软管与浆料长期接触磨损变薄而破裂, 也不会导致液压油渗入浆料而影响整个装置工艺系统。
1.2 工作原理
柱塞式双软管高压泵由电机驱动柱塞在液压缸内作往复运动,使液压缸内的液压油压力发生变化。该变化的压力通过二级软管和初级、 二级软管之间的驱动液传递给初级软管, 初级和二级软管同时受压,并朝着同一方向凹凸变形,致使初级软管浆料腔体积和压力发生变化对浆料进行吸入和排出。当柱塞向前(双软管方向)移动时,由于液压油施加的压力导致初级软管容积变小,压力升高,使吸入单向阀关闭,排出单向阀打开,软管浆料腔内上一个冲程吸入的浆料受到软管挤压后, 通过排出单向阀排出。

当柱塞向后移动时, 在排出冲程时凹凸变形的双软管恢复到原始的圆筒形状。 在液压缸内出现真空后使吸入单向阀打开,排出单向阀关闭,浆料被吸入浆料腔。由于柱塞的往复运动,又开始新的排出冲程。 柱塞连续的往复运动使浆料保持持续的流动和输送。 柱塞式双软管高压泵的输送流量由式 (1)计算:Q=A×n×Z×(1+R)×ηv×60 (1)式中, Q 为泵输送流量,m3/h;A 为柱塞横截面积,m2;n 为柱塞往复次数, 次/min;Z 为柱塞缸数,个;R 为系数,单作用柱塞 R 为 0,双作用柱塞 R 为1;ηv 为容积效率[4]。由式(1)可知,柱塞的横截面积、缸数、作用方式及容积效率是确定值,泵的输送流量 Q 与柱塞往复次数 n,即柱塞的往复速度成正比。