2DS(Y)105电动往复泵设计.doc

1、2DS（Y）10/5型电动往复泵设计摘 要该毕业设计是对2DS（Y）10/5型电动往复泵的设计。往复泵是借助于活塞在液缸工作腔内的往复运动，使工作腔容积产生周期性变化来达到输送液体的目的，它是把机械能转化为压力能的装置。此种泵的流量只取决于工作腔容积变化值及在单位时间内的变化次数（频率），而在理论上与排出压力无关。本次设计通过对已知数据的分析以及参考相关资料完成的，该系列电动往复泵系双缸双作用泵，主要由液缸体和传动部分组成。对其活塞、泵阀等零部件进行具体的分析和计算，完成了本次设计的任务。关键词：电动往复泵；泵阀；活塞；设计The design of 2DS (Y) -10 / 5 elect

2、ric reciprocating pump AbstractThis graduation project is to the 2DS（Y） - 10/5 electrically operated reciprocating pump design. The reciprocating pump is drawssupport the piston in fluid cylinder work cavity reciprocal motion,causes the work cavity volume to have the periodic variation toachieve the

3、 transportation liquid the goal, it is transforms themechanical energy as the fluid pressure energy installment. This kindpumps the current capacity is only decided by the work cavity volumechange value and in the unit time change number of times (frequency),but in theoretically has nothing to do wi

4、th with the deliverypressure. This design through completes to the known data analysis aswell as the reference correlation data, this series electricallyoperated reciprocating pump is the two-cylinder double-acting pump,mainly partially is composed by the fluid cylinder body and thetransmission. To

5、its spare part and so on piston, pump valve carrieson the concrete analysis and the computation, has completed thisdesign task.Key word ：Electrically operated reciprocating pump；Pump valve；Piston；design目 录ABSTRACTII绪 论1第一章概 述2第一节 往复泵的结构和工作原理2第二节 往复泵的特点和分类4第三节往复泵的应用与发展7第二章往复泵的总体设计10第一节 泵型及总体结构形式选择10第

6、二节液力端结构形式的选择11第三章 2DS（Y）-10/5型电动往复泵的设计14第一节 主要结构参数的选择与确定14第二节 原动机的选择19第四章 液力端主要零部件设计22第一节 液 缸 体22第二节泵 阀 设 计23第三节 活塞、活塞杆、活塞环27总 结40参考文献41外文资料42中文翻译49iii绪 论本毕业设计是完成机械专业培养目标所必须的重要的教学环节。是培养我们独立思考和科学的工作方法的重要过程。毕业设计的目的主要是培养学生综合运用所学理论知识和技能，分析解决实际问题的能力、培养我们掌握设计的思想和方法，树立严肃认真的工作作风、培养我们调查研究、查阅技术文献、资料、手册以及编写技术文

7、献的能力。通过毕业设计，要求我们在指导教师的指导下，独立完成所分担的设计课程的全部内容。这对我们今后走向工作岗位有很大的帮助。这次设计主要是对电动往复泵零部件的设计，是设计任务的重点。这次设计我们将本着：独立分析，互相讨论，仔细认真的思考，充分发挥自己的才能，把毕业设计搞好。在设计中，我查找了相关的资料，多次向指导老师询问，以及和同学们讨论，首先对电动往复泵总体进行了设计；然后是活塞、连杆、曲轴等零部件的设计；达到了毕业设计的目的。作为一名即将上岗的工程技术人员，应当从现在开始做起，掌握更多的专业知识和实际操作能力。在指导老师的精心指导下，较为圆满的完成了这次设计工作，由于学识和经验不足，其中

8、肯定会出现很多问题，不足之处恳请各位老师加以批评和指导。第一章 概 述往复泵是泵类产品中出现最早的一种，至今已有2100多年的历史。往复泵属于容积式泵，它是借助工作腔里的容积周期性变化来达到输送液体的目的；原动机的机械能经泵直接转化为输送液体的压力能。目前，往复泵的产量只占整个泵类总产量很少的一部分。但是，往复泵所具有的特点并没有被其它类型泵所代替。有些特点仍为其它类型泵所不及，因此，它非但不会被淘汰，而且仍将作为一种不可缺少的泵类，被广泛采用。下面介绍往复泵的结构和工作原理、特点和分类以及往复泵的应用和发展等。 第一节 往复泵的结构和工作原理一、往复泵的结构和工作原理1、结构如图1-1-1所

9、示，主要部件包括：泵缸；活塞；活塞杆；吸入阀；排出阀。其中吸入阀和排出阀均为单向阀。图1-1-1 往复泵装置 1- 泵缸；2-活塞；3-活塞杆；4-吸入阀；5-排出阀2、工作原理：（1） 活塞由电动的曲柄连杆机构带动，把曲柄旋转运动变为活塞的往复运动或直接由蒸汽机驱动，使活塞做往复运动。 （2） 当活塞从左向右运动时，泵缸内形成低压，排出阀受排出管内液体的压力而关闭，吸入阀由于受液体压强的作用而打开，池内液体被吸入缸内。（3） 当活塞从右向左运动时，由于缸内液体压力增加，吸入阀关闭，排出阀打开向外排液。（4） 说明 往复泵是依靠活塞的往复运动而吸入和排出液体的。通常把活塞在缸内移动的距离称为冲

10、程。单动泵，活塞往复运动一次，吸、排液交替进行，各一次，输送液体不连续；双动泵，活塞两侧都装有阀室，活塞的每一次行程都在吸液和向管路排液，因而供液连续。二、泵的理论流量在不计泵内任何容积损失时，泵在单位时间内应排出的液体容积称为泵的理论平均流量，简称泵的理论流量。由于不计任何容积损失，泵在单位时间内吸入和排出的体积，可用下式表示：单作用泵：Qt=ASnZ双作用泵：Qt=ASnZ(1+k)式中Qt理论流量；柱塞（或活塞）的截面积；=D2（柱塞或活塞直径）行程长度n曲轴转速(或柱塞的每分钟往复次数)Z联数(柱塞或活塞数)K系数K=1- (Ar活塞杆截面积)=1-()2 （Dr活塞杆直径）三、泵的流

11、量单位时间内在泵出口处实际测得的液体体积（包括包含于其中的气体和固体体积并折算成泵进口状态下的体积）称为泵的实际平均流量，简称泵的流量。流量的常用单位有m3/s、 m3/h、L/min 、L/h等。由于泵内存在容积损失，因此，泵的流量小于泵的理论流量，相互之间的关系为：Q=Qt-Q式中 Q泵的流量； Qt泵的理论流量； Q泵的流量损失。四、泵的容积效率泵的流量与理论流量之比称为容积效率：v=1 =1式中 v容积效率； Q泵的流量； Qt泵的理论流量； 泵的容积损失。Q泵的流量损失。第二节 往复泵的特点和分类一、往复泵的特点往复泵和其它类型容积式泵的区别，仅在于它实现工作腔容积变化的方式和结构特

12、点上：往复泵是借助于活塞（柱塞）在液缸工作腔内的往复运动（或通过隔膜、波纹管等挠性元件在工作腔内的周期性弹性变形）来使工作腔容积产生周期性变化的。在结构上，往复泵的工作腔是借助密封装置与外界隔开，通过泵阀（吸入阀和排出阀）与管路沟通或闭合。往复泵这一实现工作腔容积变化的方式和结构特点，构成了这类类型泵性能参数和总体结构的一系列特点。这些特点也正是这类类型泵借以生存、竞争和发展的依据：1、瞬时流量是脉动的这是因为在往复泵中，液体介质的吸入和排出过程（即容积变化过程）是交替进行的，而且活塞（柱塞）在位移过程中，其速度又在不断地变化之中。在只有一个工作腔（单缸泵）的泵中，泵的瞬时流量不仅随时间而变化

13、，而且是不连续的；在具有多个工作腔（多缸泵）的泵中，如果工作腔的工作相位安排适当，则可减小排出集液管路中瞬时流量的脉动幅度，乃至可达到在实用上可认为是稳定流的地步。当然，此时相应的泵的结构也就变得复杂了。也正因为如此，往复泵的工作腔不宜设置过多。因此，往复泵瞬时流量的脉动性也就不可避免，只不过因不同泵型其脉动程度有大有小而已。2、平均流量（即泵的流量）是恒定的泵的流量只取决于工作腔容积的变化值及其频率。具体地讲：泵的流量只取决于泵的主要结构参数-n（每分钟往复次数）、S（活塞或柱塞行程）、D（活塞或柱塞直径）、Z（工作腔或活塞数目），而（在理论上）与排出压力无关，且与输送介质（液体）的温度、粘

14、度等物理、化学性质无关。当泵的每分钟往复次数一定时，泵的流量也是恒定的。3、泵的压力取决于管路特性往复泵的排出压力不能由泵本身限定，而是取决于泵装置的管路特性，并且与流量无关。换句话说，不论泵装置的管路有多大的水力阻力，原则上泵都可以按其主要结构参数所决定的恒定流量予以排出。也就是说，如果认为输送液体是不可压缩（因液体压缩率很小，通常可这样认为，但在高压或超高压下，液体的压缩性也不可忽视）的，那么，在理论上可认为往复泵的排出压力将不受任何限制，即可根据泵装置的管路特性，建立泵的任何所需的排出压力。4、对输送的介质（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

15、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一时不能解决的缘故。其它类型泵就不能做到这一点。5、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（除高速泵外）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。二、往复泵的分类（一）按泵的液力端特点分1、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；2、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；3、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；4、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（Y形、V形）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