高壓往復(fù)泵是工業(yè)用泵中不可缺少的一類產(chǎn)品,其突出的優(yōu)點是:能獲得很高的排放壓力,且流量基本不受壓力的影響,適合輸送介質(zhì)非常廣泛,吸收性好,效率高。近幾年來,隨著高壓水射流技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,作為高壓水的發(fā)生設(shè)備,其用水量顯著增加。
前面,先說一下“高壓”一詞及其應(yīng)用裝置的含義,即所謂的“高壓”,它的壓力范圍在100~1500bar之間。壓力低于100bar,通常用各種形式的離心泵、齒輪泵、螺桿泵和其他設(shè)備生產(chǎn),100~1500bar一般采用高壓往復(fù)泵生產(chǎn),超過1500bar以上的壓力,采用超高壓往復(fù)泵,大部分采用增壓器,使用增壓器可產(chǎn)生約6000bar的工作壓力。壓力油系統(tǒng)為第一級增壓器,接一定比例(例如20∶1)轉(zhuǎn)換為小流量高壓水系統(tǒng)。這種增壓器在很多行業(yè)都是用來進(jìn)行精密切割的。
往復(fù)式泵分類
往復(fù)式泵的特性決定了它的專業(yè)配套性很強(qiáng),泵的類型和種類繁多,已不能按照一定的統(tǒng)一原則來分類,這里僅按壓力和用途來分類。
(a)按泵排泄壓力分:
低電壓泵:P<10bar。
中等壓力泵:泵容量≥10~100升。
高電壓泵:功率大于100~1000bar。
超高壓泵:P>1000升。
(b)按泵用途劃分:
按其用途,往復(fù)泵可分為:工業(yè)用泵,農(nóng)業(yè)用泵,化工用泵,注泵,試壓泵,清砂泵,計量泵,原子能泵等。
(c)根據(jù)泵的液力端特性:
按照往復(fù)式泵液力端的結(jié)構(gòu)特點,可分為:活塞式,柱塞式和膜片式。
三柱塞式高壓往復(fù)泵結(jié)構(gòu)
水平三柱塞高壓往復(fù)泵,因其尺寸大小合理、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、重量輕,成為國際上最受歡迎的泵,其結(jié)構(gòu)由動力端和液力端兩部分組成。
高電壓泵型圖
功率端
向復(fù)泵上輸送動力的部分被稱為動力端。
高電壓泵電源端
在動力驅(qū)動作用下,通過曲柄連桿機(jī)構(gòu),原動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動被轉(zhuǎn)換成柱塞(活塞)的往復(fù)運動,當(dāng)柱塞(活塞)在泵內(nèi)減速時,動力端包括減速機(jī)構(gòu);當(dāng)泵外減速時,則不包括減速機(jī)構(gòu)。從設(shè)計經(jīng)驗來看,柱塞和活塞的平均線速度每秒最多為1.5米。因為已選擇了曲柄尺寸,所以曲軸的最高轉(zhuǎn)速為450~550rpm,750rpm。
因不同曲柄形狀,曲軸轉(zhuǎn)速也可控制在1500~1800rpm之間。
液壓端部
往復(fù)泵的液力端通常由液缸(泵頭)、吸排閥門、柱塞、密封和填料盒(如活塞泵的活塞和缸套)等組成。
高壓力泵的液力端
液態(tài)汽缸
液缸材質(zhì)的選擇主要是根據(jù)泵排泄壓力和輸送介質(zhì)的溫度來選擇。
活塞與密封
液壓端的核心為柱塞密封結(jié)構(gòu),柱塞采用鎳鉻合金或陶瓷柱塞,但柱塞表面必須光潔,以免磨損密封。
有一種現(xiàn)象是水和其他任何液體,如氣體,在高壓下都能被壓縮,當(dāng)壓力在700~1000bar之間,水的壓縮系數(shù)在3%范圍內(nèi)時,在設(shè)計超高壓液力端面時,應(yīng)注意!
采用美國JETECH公司生產(chǎn)的250tj3型三柱式高壓泵和500tj5,750TJ5型五柱塞式高壓泵,以其獨特的設(shè)計理念,使壓力均可達(dá)到2800bar。
往復(fù)式泵的應(yīng)用
高壓往復(fù)式泵在石化、冶金、建筑、市政工程、電力、船舶、汽車、國防等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。用水作工具它可以運輸,冷卻,也可以清洗,切割,破碎,鉆孔,只有當(dāng)能量供給給水時才能完成這些工作。利用柴油燃料,把電能轉(zhuǎn)換成高壓泵輸入往復(fù)泵,從而獲得很高的壓能。高電壓的水可以通過適當(dāng)?shù)膰娮旄咚賴娚洹τ诿宽椞厥夤ぷ?,?dāng)然有最佳壓力和最優(yōu)流速,但在特定工況下超過最大壓力,并非最佳選擇,一般工業(yè)清洗壓力參數(shù)選擇。