小流量离心泵长寿命结构设计及分析.pdfVIP

２０１６年１月 机床与液压 Ｊａｎ２０１６ 第４４卷 第２期 ＭＡＣＨＩＮＥ ＴＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ Ｖｏｌ４４ Ｎｏ２ － ＤＯＩ：１０．３９６９／ ｊｉｓｓｎ１００１ ３８８１２０１６０２０２７ 小流量离心泵长寿命结构设计及分析 臧华兵， 李慧， 尚文锦， 姚伟 （中国航天员科研训练中心， 北京 １０００９４） 摘要： 对低比速、 小流量的离心泵的长寿命设计进行了研究， 通过对结构和轴承进行优化设计， 极大地提高了工作寿 命， 样机已经连续正常工作了７年。 关键词： 小流量离心泵； 长寿命设计； 优化设计 － － － 中图分类号： ＴＨ３１１　 　 文献标志码： Ｂ　 　 文章编号： １００１ ３８８１ （２０１６） ２ ０８７ ２ Ｌｏｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｔｉｍｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｏｒ Ｌｏｗ⁃ｆｌｏｗ Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ Ｐｕｍｐ ＺＡＮＧ Ｈｕａｂｉｎｇ， ＬＩ Ｈｕｉ， ＳＨＡＮＧ Ｗｅｎｊｉｎ， ＹＡＯ Ｗｅｉ （Ａｓｔｒｏｎａｕｔ Ｃｅｎｔｒｅ ｏｆ Ｃｈｉｎａ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００９４， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｌｏｎｇ ｓｅｒｖｉｃｅ ｔｉｍｅ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｌｏｗ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｐｅｅｄ ａｎｄｌｏｗ ｆｌｏｗ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｐｕｍｐｗａｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｂｅａｒｉｎｇ ｗｅｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ａｎｄ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌｉｆｅｗａｓ ｇｒｅａｔｌｙ ｐｒｏｌｏｎｇｅｄ． Ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｍａｃｈｉｎｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｏｒｋｅｄ ｎｏｒｍａｌｌｙ ｆｏｒ ７ ｙｅａｒｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： Ｌｏｗ⁃ｆｌｏｗ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｐｕｍｐ； Ｌｏｎｇ ｓｅｒｖｉｃｅ ｔｉｍｅ ｄｅｓｉｇｎ；Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｄｅｓｉｇｎ 　 　 某系统由于其特性， 需长时间进行工作 （预期 损失， 设计时使叶片间的通道沿径向的各截面相等。 使用时间： 连续工作 ３ 年） 而且泵轴连接处不允许 也就是说， 应使叶片的高度沿着通道的径向逐渐减 漏液 （即在整个寿命期不允许有明显的冒汗现象）， 少， 以保证径向截面面积相等。 泵的工作介质为水。 叶片的数量直接影响液 １　 设计机制 体的流动， 叶片过多会导致 根据电机的具体情况及综合其他因素 （减少泵 液体进入通道困难， 阻力增 的体积和重力）， 选用电机转速为９ ４００ ｒ／ ｍｉｎ， 代入 加， 造成液压损失； 叶片过 有关参数可得比转速为５０。 比转速大于６０各种离心 少， 将使扬程过低。 此次设 泵的计算和设计原理， 在许多文献中均有论述， 而且 计叶片的个数选为８，４ 大４ 在实际工程应用中也已积累了很多的经验。 但对低比 小， 具体图形见图１。 转速的小流量离心泵， 上述经验却不适用。 由于该离 长短叶片的优点从作用 图１　 长短叶片图形 心泵的比转速基本接近６０， 所以可以借鉴成熟的离 看是既提高了扬程又减少了 心泵比转速在６０左右的经验并做为相似设计的依据。 流动损失。 但从机制分析却有深厚的道