《一种清洗机械用柱塞泵的性能试验》-工学论文，科技论文-论文范文参考-科学狗论文网

标题

一种清洗机械用柱塞泵的性能试验

范文

孙敢黄建清季国炜

摘要：本文采用同一系列不同型号的柱塞泵，在往复式液泵性能试验台上进行试验，研究转速及排出压力对柱塞泵容积效率及泵效率的影响。结果表明，存在一个最佳转速區间，泵容积效率和总效率均保持较高数值，流量随转速增大而线性增大;存在一个最佳压力区间，泵效率数值较高并缓慢增长。

关键词：柱塞泵;性能试验;容积效率;泵效率

中图分类号：TH321文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）04-0057-03

Abstract： In this paper， a series of different types of plunger pumps were used to conduct tests on the performance test bench of reciprocating liquid pumps to study the effects of rotating speed and discharge pressure on the volumetric efficiency and pump total efficiency of plunger pumps. The results show that there is an optimal speed range in which the pump volume efficiency and efficiency remain high and the flow rate increases linearly with the increase of speed. There exists an optimal pressure range in which the pump efficiency value is high and increases slowly.

Keywords： plunger pump;performance test;volumetric efficiency;pump efficiency

高压水射流清洗技术是近年发展起来的一门新兴科学，其是利用高压水发生设备产生高压水，通过喷嘴将压力转变为高度聚集的水射流动，能完成清洗、切割、破碎等各种工艺的技术。柱塞泵是一种在高压水射流清洗机械中广泛应用的液泵，其性能的好坏直接影响清洗工作能否顺利完成。本文通过对一种柱塞泵进行试验，旨在全面掌握高压清洗机械用柱塞泵的性能。

1 试验材料与方法

试验是在往复式液泵性能试验台[1]上进行的，试验台如图1所示。同时，采用苏州农业药械有限公司自主产品三缸精细陶瓷柱塞泵进行试验，泵型号及性能参数如表1所示。

本文从转速和排出压力两个参量着手，进行液泵性能试验。BZ335、BZ835型号的泵用于转速试验，BZ835、BZ850型号的泵用于排出压力试验。用变频器调节电动机转速，进行转速试验。用调压卸荷阀调节柱塞泵出水口压力，进行排出压力试验。

2 试验中的主要参数分析

2.1 泵的流量

单位时间内，在泵出口处实际测得的液体体积称为泵的流量[2]。本试验中，因设备或电网等原因，柱塞泵并不是在额定转速下工作，所以并不能用1 440 r/min转速下额定流量直接参与计算。根据经验，应换算成实际转速下的理论值。换算公式如下：

2.2 泵的容积效率

泵的流量与理论流量之比称为容积效率[2]。工程中，一般用容积效率来表示液泵工作腔容积的利用率。本文中，用实际流量[Q′]与实际转速理论流量值[Q]的比值表示泵的容积效率。公式如下：

2.3 泵的效率

泵的效率是综合衡量泵的能量损失的指标。往复泵的总效率等于有效功率与轴功率的比值[3]。在液泵的能量试验中，只要测得实际流量[Q]和排出压力[P]，则可求得有效功率[Ne]，如式（3）所示，然后用式（4）计算泵总效率：

3 试验结果

3.1 转速对柱塞泵性能的影响

有规律地改变变频器频率数值，对BZ835、BZ335进行转速试验，记录扭矩仪面板显示试验转速[n′]、轴功率[N]，测量不同转速下往复泵实际流量[Q]，并经换算，整理得BZ835、BZ335转速试验表，如表2和表3所示。

由表2和表3可知：在一定转速区间（如BZ835转速在869～1 636 r/min），泵流量随着转速呈线性增大关系，转速增大到一定程度，流量增加幅度减小。容积效率和泵效率均随着转速的增大而减小，在一定区间（如BZ335在868～1 488 r/min），曲线比较平缓;若转速继续增大（如BZ835转速在1 636～1 927 r/min），关系曲线开始大幅变化，容积效率和泵效率明显减小。

3.2 压力对液泵性能的影响

保持变频器频率数值在50Hz，对BZ835、BZ850进行压力试验，记录扭矩仪面板显示试验转速[n′]、轴功率[N]，有规律地改变排出压力表读数，测量不同压力下往复泵流量[Q]，经换算，整理得BZ835、BZ850压力试验表，如表4和表5所示。

由表4和表5分析可知：随着排出压力的增大，泵容积效率线性减小，但变化比较平缓，总能保持较高效率范围。在较小压力区间（如泵BZ835在1～3 MPa）内，泵效率随压力变化的关系比较明显;压力较大（如泵BZ850在3～8 MPa）时，曲线趋于平缓，泵效率增大较小;若压力值继续增大（如BZ835在7 MPa，BZ850在8 MPa）时，泵效率开始降低;轴功率随着排出压力的增大而线性增大，且变化关系比较明显。由此可知，排出压力对轴功率的影响较大，若需要提高柱塞泵排出压力，则要提高泵输入功率;存在一个压力区间，该范围内泵效率保持在较高值，并呈缓慢增大趋势。

4 结论

①存在一个最佳转速区间，在此区间内柱塞泵容积效率和泵效率均保持较高数值，流量在此区间内随转速增大而线性增大。要增减一台柱塞泵的流量，在该泵最佳转速区间内，只需增减转速即可实现。

②存在一个最佳压力区间，在此区间内柱塞泵效率数值较高并缓慢增长;在液力端能够承受的压力区间内，要提高柱塞泵排出压力，只要提高轴功率即可达到目的。

参考文献：

[1]周立新，傅锡敏，龚艳.往复泵液泵试验台的研制[J].农业装备，2007（12）：16-17

[2]《往复泵设计》编写组.往复泵设计[M].北京：机械工业出版社，1987.

[3]朱俊华.往复泵及其他类型泵[M].北京：机械工业出版社，1982.

随便看

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。