移动式液压泵站研究与开发

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1、国家“948”项目移动式液压泵站研究与开发报告人：刘德祥武汉大学2007.121.概述1.1问题的提出泵站工程是国民经济极其重要的基础设施，据统计，我国现有各类固定式泵站约五十余万座，担负着农业提水灌溉、防洪排涝及工业生产和城乡居民生活供水任务。固定式泵站在发挥巨大作用的同时，在以下方面也表现出了一定的局限性。（1）投资大（2）大量占用土地（3）管理不便、效率低1概述（4）机动灵活性差（5）设备利用率低为了弥补固定式泵站的不足，国内外均有不少企业及科研机构开展了移动式泵站的研究与开发工作。本项目移动式液压泵站研究与开发正式基于以上情况

2、，于2002年9月由国家“948”办公室立项。1概述2.研究现状n我国移动式泵站研制始于上世纪90年代，主要有两大思路：n（1）以辽宁省水科院为代表研制成功的移动式泵站主要由吊车、牵引车、柴油机、发电机、潜水电泵、控制设备、管路等组成，其中牵引车与吊车合二为一，柴油机、发电机及控制设备等均安装在牵引车上。使用时，首先由吊车将潜水电泵吊入水下并由人工连接好管路系统，然后启动柴油机，驱动发电机进行发电，带动潜水电泵运行。n主要不足之处有：n对水源深度有较高的要求；n水泵转速不能调节；n口径发展受到制约。1概述n（2）以原湖北省排灌公司为代

3、表研制成功的移动式泵站主要由柴油机、离心泵、真空泵、闸阀、管路及车体等组成，其中柴油机、离心泵采取直连方式安装在车体上。使用时，首先由牵引车将该移动泵站移到使用地点，然后安装管道，再进行抽水，其运行操作方法与一般固定式离心泵站相同。n主要不足之处有：n现场安装不方便；n进水管路支撑方案不好解决；n操作复杂。2、结构设计2.1总体方案本项目研制的移动式液压泵站主要由柴油机、水泵、液压马达、液压油泵、管路、油箱、散热器、控制电路及承载车体等几部分组成，根据功能具体可划分为：承载、水泵与管路、液压、监控与保护、动力等5个子系统。2、结构设计

4、2.2工作原理首先由牵引车将移动式液压泵站移至作业地点，并铺好出水软管，再启动柴油机带动液压油泵运行，液压泵从液压油箱中抽取液压油并使液压油压力升高，然后高压液压油通过控制阀组件、管路、流入液压马达，带动液压马达旋转驱动水泵。高压油流经液压马达做功后，压力降低，经液压马达回油口流出，进入冷却器降温，再流回液压油箱。下图为移动式液压泵站工作原理图2、结构设计2.3结构设计n2.3.1承载系统n承载系统主要作用是承受整个泵车的重量，并满足柴油机、出水管、液压油箱及主水泵等设备的布置和整体移动要求。由行走、转向、减震和框架等部件组成。n2、

5、结构设计2.3结构设计n2.3.2水泵及管路系统n本系统起抽水和输水作用，是整个泵车的核心部件，主要由水泵、吸水喇叭口、出水钢管及软管等部分组成。2、结构设计2.3结构设计n2.3.3液压系统液压系统主要起能量传递作用，主要由：液压油泵、溢流阀、液压管路、液压马达、液压油冷却器、液压绞盘和绞盘控制阀等组成。下图为系统原理图。2、结构设计2.3结构设计n2.3.4监控及保护系统n本系统由液压系统监控保护和柴油机监控保护两部分组成，其中柴油机监控保护部分由柴油机生产厂家提供，液压系统通过设置溢流阀、温度传感器和液位传感器实现超载保护和故障

6、监控保护。3、能量传递及设备选型n3.1移动式液压泵站能量传递过程分析n移动式液压泵站的工作过程是柴油机驱动液压泵，将柴油机的机械能传递给液压油，再由液压油传递给液压马达，然后由液压马达驱动主水泵提水，最后将能量传递给水体。表征能量传递过程的参数有：柴油机负荷率、转速、功率，液压马达和液压泵的压力、转速、功率、流量，主水泵的转速、功率、扬程、流量等，其中任一参数发生变化都会引起其他参数变化，由此可见移动式液压泵站内部能量传递过程非常复杂。3、能量传递及设备选型n3.2工作范围确定n3.2.1水泵工作范围确定通过分析可确定出水泵的最低和

7、最高转速nmin、nmax，及对应的功率变化范围ps1、ps2、ps3、ps4。3、能量传递及设备选型n3.2.2液压马达工作范围3、能量传递及设备选型n3.2.3液压泵工作范围3、能量传递及设备选型n3.2.4柴油机工作范围4、应用范围n4.1特点机动灵活操作方便不占地设备利用率高、便于管理4、应用n4.2应用范围根据移动式液压泵站的特点，特别适合于在以下几个领域中使用：n水利工程、建筑工程及桥梁工程等的基坑排水目前的水利工程、建筑工程等基坑排水都存在用电不安全、移动不方便、排水可靠性低等问题，如果使用移动式液压潜水泵这些问题都将得

8、到很好的解决。n鱼池、小块农田等的供排水对于鱼池、小块农田的供排水来说，建固定泵站不但不经济，利用率也很低，移动式液压潜水泵将成为首选。4、应用n大型灌、排工程中局部地区的供排水大型灌、排区从经济角度考虑，规划时均留有局