斜盘式阀配流轴向柱塞泵结构分析(1000r)

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1、斜盘式阀配流高压纯水泵设计计算对于高压水泵而言，主要结构参数有：缸孔分布圆直径（mm）、斜盘倾角（°）、柱塞数量、柱塞直径（mm）等，需要根据已确定的高压水泵技术指标、及来设计计算。一、主要结构参数1．转速n当需要尽力提高转速，以缩小泵的尺寸时，有（为泵的排量），,那么泵的极限转速应满足以下关系式：=2556r/min此时选取=1000r/min；2．R、d、z、确定（1）确定排量假设排量按37.5ml/r设计，当容积效率取为90%，则流量应为33.75L/min,当容积效率超过80%，则流量不小于30L/min

2、.（2）确定分布圆直径确定、初算，取，则计算R得：(cm)计算圆整为33mm，考虑到后端配流阀布置对泵整体结构上的影响，取柱塞分布圆直径为100mm.(3)柱塞直径高压水泵的理论排量（mm3/r）为：（1）则高压水泵的实际输出流量（L/min）为：（2）式中、及已知，综合考虑材料强度、刚度、结构紧凑性、工艺性以及摩擦学性能等因素，通过计算机优化设计，因水的粘度比液压油小得多，可设高压水泵的容积效率，由式（2）可计算出柱塞直径：排量37.5ml/r当n=1000r/min时Q=37.5L/min因此，可取。这样只要

3、实际高压水泵的容积效率不小于80%即可保证其输出流量不小于30L/min。3．泵轴直径的估算总功率计算KW由上述所确定的排量、泵轴的驱动扭矩可估算泵轴的尺寸，在此选用1Cr18Ni9Ti,调质处理。计算得出d=30.8mm,考虑键槽的影响，增大5%，最小轴径圆整为35mmA——系数，1Cr18Ni9Ti取为（135-112，取值120）P——传递的功率，20.8KWn——转速4．进出管通径（mm）（55）其中，q—泵的流量，L/min，计算中取为37.5L/min；[v]—管路许用流速，m/s，对于吸水管，对于出

4、水管。计算得，，圆整后分别为din=24mm,dout=18mm表1是高压水泵的各项技术指标及结构参数的一览表。表1高压水泵技术指标与结构参数额定压力（MPa）30柱塞数量7排量q（ml/r）37.5柱塞直径（mm）18额定转速（r/min）1000柱塞分布圆直径（mm）100容积效率（%）≥80斜盘倾角（°）12总效率（%）≥72最大电机驱动功率（kw）22二、滑靴设计计算（1）包球外径(2)压紧系数法设计滑靴（徐绳武P132）根据经验选取：式中，，为滑靴底部密封带内外直径式中，直径较大的滑靴取小值，直径小的取

5、大值由上面两式求得滑靴平衡系数m：M推荐取值为0.96，通常通过调整，值来达到。根据以上公式，确定滑靴（pv）值初步计算：（3）设计内辅助支撑面：（内辅助支撑面，尺寸为12.5-5.5），则密封带和辅助支撑面总面积为：实际比压还需加上回程弹簧力等附加力，因此比功会大于5.93Mpa.m/s。三、柱塞设计（1）柱塞直径在缸体设计中已确定：=18mm（2）柱塞长度如图5.5所示，柱塞长度应等于柱塞的最小留缸长度、最小外伸长度和最大行程之和。图5.5柱塞尺寸则柱塞长度：=（61~70）mm由于泵的压力较高，故留缸长度适

6、当取长，柱塞长度取为70mm（3）球头直径依经验取：=12.6~14.4mm圆整后取为13mm（4）球头截面圆直径为使柱塞球头不至于遮住滑靴的注水孔（直径为）应满足如下关系式：=3.7mm圆整后取d2=4mm（5）柱塞与孔的间隙依据经验：=0.013mm实际设计中取为0.015mm四、回程盘设计：滑靴中心在斜盘上的运行轨迹是一椭圆，其长轴为短轴为R（R为分布圆半径），故回程盘滑靴安放孔中心分布半径：滑靴包球外径已知，盘孔与的最小间隙为，则盘孔直径为：式中——最小间隙，取为0.5mm——斜盘最大倾角，12度滑靴耳环

7、最大外径：式中，—回程盘与滑靴耳边的最小重合量，取1mm.滑靴与回程盘最大重合量：圆整后取为2.5mm回程盘最大外径：圆整后取为128mm五、斜盘设计斜盘的最大外径，应该能够保证滑靴底面全部落在其上，滑靴底面最大外径dh,无辅助支撑时等于d6,有外辅助支撑时，设为d7，则圆整取为138mm六、回程球铰及弹簧设计回程结构由分布式弹簧+球铰+回程盘组成。其中分布式弹簧位于缸体内，作用在球铰上。泵空载时，弹簧要保证滑靴不翻靴，保证靴底与斜盘贴紧气密。泵正常工作时，弹簧力应能够克服柱塞两端最大压差力，滑靴贴紧力，滑靴柱塞

8、运动惯性力以及柱塞对缸体的总摩擦力之和。即滑靴返程弹簧力应该大于吸油腔全部柱塞真空压力，滑靴贴紧压力和柱塞往复运动惯性力所需的弹簧力，柱塞位于吸入行程的总摩擦力和：——吸油允许真空度，取？？？？？？其中，——滑靴质量，（26.1g）——柱塞组质量，（92.1g+24.15=116.25g）——滑靴最大接触外径，（20.5mm）其中则总弹簧力应该比大，故单根弹簧力为：9-4