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1、2010年第38卷第2期流体机械45文章编号:1005)0329(2010)02)0045)04计量泵振动机理分析和减振措施华锁宝,潘政广,顾则红,鲁飞,刘海山(合肥通用机械研究院,安徽合肥230031)摘要:简述了计量泵的工作原理,分析了计量泵及其系统产生振动的机理,从材料选择、结构设计以及管路系统配置等方面提出了减小计量泵振动的措施。关键词:计量泵;振动;措施中图分类号:TH32文献标识码:Ado:i10.3969/.jissn.1005-0329.2010.02.011AnalysesonMechanismofVi
2、brationandMeasuretoReducetheVibrationsforMeteringPumpHUASuo-bao,PANZheng-guang,GUZe-hong,LUFei,LIUHa-ishan(HefeiGeneralMachineryResearchInstitute,Hefei230031,China)Abstract:Workingprincipleformeteringpumparedescribedbriefly,mechanismofvibrationformeteringpumpsasw
3、ellasitssystemsisanalyzedmainly,measurestoreducethesevibrationsarerecommendedbywayofmaterialselection,structuredesignandconfigurationofpipeline.Keywords:meteringpump;vibration;measure1前言并减速后带动与蜗轮刚性连接的偏心轮一起旋转。偏心轮与连杆和十字头组成的曲柄连杆滑块作为往复泵的一个重要分支,就振动机理而机构将偏心轮的旋转运动转变为十字头
4、的往复直言,计量泵的机械传动部件承受的载荷是交变的;线运动。瞬时流量是脉动的;由于管内流动液体的加速和减速,引起了管路内液体压力的脉动;在节流部位以及弯头处,由于能力损失,不可避免的产生了液体的冲击。压力脉动和冲击不仅引起振动并造成管路附件的疲劳损坏、降低流量精度,而且会引发安全事故。在大流量或长管线场合,计量泵所引起的振动甚至会造成工艺系统无法运行。本文对引起计量泵振动的主要因素(即振源)加以分析,在此基础上提出一些主动减振和被动减振的方法或措施。2计量泵的结构及原理图1柱塞计量泵结构示意典型的柱塞计量泵结构如图1所示
5、,电机通计量泵传动原理如图2所示,曲柄每旋转一过联轴器驱动蜗杆-蜗杆副,经蜗轮蜗杆副换向圈,滑块在连杆的带动下,经缸体内孔导向完成直收稿日期:2009)08)26修稿日期:2010)01)1946FLUIDMACHINERYVol138,No12,2010线往复运动一次。瞬时流量周期为2P;在(0,P)区间,计量泵仅有液体吸入而无液体排出;在(P,2P)区间,计量泵仅排出液体而无液体吸入。所以单缸单作用泵的吸入管路及排出管路内的瞬时流量是间隙和脉动的。3.1.2双缸单作用计量泵的瞬时流量双缸单作用计量泵运行时,两计量泵的
6、活塞相位相差180b,一台计量泵吸入液体时,另一台计量泵排出液体。曲轴每转一圈,吸入和排出液体各两次。图2曲柄连杆滑块机构示意设两缸的瞬时流量分别为q1、q2,则总的瞬[1]经过推导和计算,在K[1/4时,可近似认时流量:为滑块速度u:q=q1+q2Ku=-rX(sinU+sin2U)(1)=-[rXAsinU+rXAsin(U+P)](6)2瞬时流量曲线如图3所示。滑块加速度a:du2a==rX(cosU+Kcos2U)(2)dt为进一步简化振动机理分析,设K=r/L=0,则有:u=-rXsinU(3)2a=-rXco
7、sU(4)即:活塞速度u与加速度a的波形分别为标准的正弦波形和余弦波形(设K=0)图3双缸单作用流量曲线在(0,2P)区间,泵完成两次吸入和两次排式中r)))曲柄半径,m出,两次吸入或排出之间无间隙,故虽然其吸入管X)))曲柄角速度,1/s路及排出管路内的瞬时流量也是脉动的,但脉动U)))曲柄转角,b有所改善。L)))连杆长度,m3.1.3三缸单作用泵的瞬时流量K)))连杆比,K=r/L三缸的结构及几何尺寸相同,相位各相差120b,曲轴每转一圈,每个缸的工作腔交替吸入和3计量泵的振动机理分析排出液体一次。设三个缸的瞬时流
8、量分别为q1、q2、q3,则合成瞬时流量为:3.1泵瞬时流量的计算和分析q=q1+q2+q3计量泵液力端常用单缸单作用结构,在流量=-[rwAsinU+rXAsin(U+120b)较大或要求流量脉动小的场合则采用双缸和三缸+rwAsin(U+240b)](7)单作用结构。在不考虑容积损失的情况下,泵在三缸单作用泵的排
