消防泵方向控制閥的工作原理，水泵設(shè)計(jì)理論概述與理論軸面流線繪制

2020/11/17

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 方向控制閥 

1.重點(diǎn)掌握單向閥、液控單向閥的導(dǎo)通原理和滑閥式換向閥的換向原理

2.重點(diǎn)掌握換向閥“位”、“通”的概念，各種操縱方式，三位閥的幾種主要中位機(jī)能及其特點(diǎn)

3．掌握換向閥、單向閥和液控單向閥的應(yīng)用

4．了解單向閥的主要性能要求；

5．了解換向閥的結(jié)構(gòu)形式、液壓卡緊現(xiàn)象 

單向閥作用：

消防泵使液體只能沿一個(gè)方向流動(dòng)，不允許反向倒流。用于泵的出口處，防止系統(tǒng)液壓沖擊影響不 泵的工作；分割通道，防止管路間的壓力相互干擾。

單向閥主要性能：

最小開(kāi)啟壓力、壓力損失和反向泄漏量

工作原理：?jiǎn)蜗驅(qū)?，反向截?/span>

管式單向閥

管式單向閥結(jié)構(gòu)   1,4-閥座  2-錐閥  3-彈簧

主要由閥芯、閥體和彈簧等組成；流體從P1流入時(shí)，克服彈簧力推動(dòng)閥芯，使通道接通，流體從P2流出；當(dāng)流體從反向流入時(shí)，流體的壓力和彈簧力將閥芯壓緊在閥坐上，流體不能通過(guò)。

開(kāi)啟壓力0.03-0.05MPa，作背壓閥時(shí)開(kāi)啟壓力0.2-0.6MPa。

1、安裝在泵的出口，防止壓力沖擊影響泵的正常工作和泵不工作時(shí)系統(tǒng)油液倒流經(jīng)泵回油箱。

2、用來(lái)分隔油路以防止高低壓干擾。

3、與其他的閥組成單向節(jié)流閥、單向減壓閥、單向順序閥等，使油液一個(gè)方向流經(jīng)單向閥，另一個(gè)方向流經(jīng)節(jié)流閥等。

4、安裝在執(zhí)行元件的回油路上，作背壓閥。作背壓閥的單向閥應(yīng)更換剛度較大的彈簧，其正向開(kāi)啟壓力為 0.3～0.5MPa。

液控單向閥的工作理：

通入控制壓力油后即允許流體雙向流動(dòng)的單向閥；由單向閥和液控裝置兩部分組成。

當(dāng)控制口K不通壓力油，作用同普通單向閥。 當(dāng)K口通壓力油 ，油液可在兩個(gè)方向自由流動(dòng)。當(dāng)P1=0時(shí)反向開(kāi)啟壓力（0.4-0. 5）P2

問(wèn)題：流體反向流動(dòng)時(shí)，P1、P2的壓力可能都很高，控制油的壓力很大才能頂開(kāi)閥芯，影響工作可靠性。

解決措施：減小P1腔控制活塞的面積并采用外泄式

換向閥利用閥芯與于閥體之間的相對(duì)位置使閥體相連的各通道之間實(shí)現(xiàn)接通或斷開(kāi)來(lái)改變流體流動(dòng)方向的閥。使執(zhí)行元件啟動(dòng)、停止、變換運(yùn)動(dòng)方向。

對(duì)換向閥的主要能要求是：

油路導(dǎo)通時(shí)，壓力損失要小；

油路斷開(kāi)時(shí)，泄漏量要??；

閥芯換位，操縱力要小以及換向平穩(wěn)

換向閥工作原理：

如圖所示，三位四通換向閥有三個(gè)工作位置四個(gè)通路口。三個(gè)工作位置就是滑閥在中間以及滑閥移到左、右兩端是的位置，四個(gè)通路孔既壓力油口P、回油口O和通往執(zhí)行元件兩端的油口A和B?；y相對(duì)閥體做軸向移動(dòng)，改變了位置，各油口的連接關(guān)系就改變了，這就是滑閥式換向閥的工作原理。

設(shè)計(jì)葉片的任務(wù)，在于給出符合流動(dòng)規(guī)律的葉片形狀，為此，應(yīng)首先研究液體在葉輪中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。為了研究液體在葉輪中的流動(dòng)規(guī)律，我們把葉輪內(nèi)的液流從前蓋板到后蓋板分成若于層，每層相當(dāng)于一個(gè)流面。液體只沿著每層流動(dòng)，層與層的液體不相互混雜。這樣就把研究葉輪內(nèi)的流動(dòng)簡(jiǎn)化為研究幾個(gè)流面上的流動(dòng)問(wèn)題。每個(gè)流面的流動(dòng)可能不同，但處理問(wèn)題的方法相同，這樣又進(jìn)一步把研究葉輪的流動(dòng)，簡(jiǎn)化為研究一個(gè)流面上的流動(dòng)問(wèn)題。流面上液體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軌跡和葉片表面形狀一致，即葉片和流面的交線是相對(duì)運(yùn)動(dòng)流線。兩葉片間有很多相對(duì)運(yùn)動(dòng)流線，假設(shè)葉片是無(wú)窮多，這些流線的形狀都相同，這時(shí)只研究每個(gè)流面上的一條流線就行了。這條流線就是葉片表面的一條型線。葉片表面和每個(gè)流面都有一條交線〔相對(duì)運(yùn)動(dòng)的流線)，若把幾個(gè)面和葉片的交線按一定規(guī)律〔如進(jìn)出口在同一軸面上等)串起來(lái)，就成為一個(gè)葉片的表面，加上厚度則得葉片的兩個(gè)表面。可見(jiàn)，設(shè)計(jì)葉片其實(shí)就是畫(huà)相對(duì)運(yùn)動(dòng)流線。

相對(duì)運(yùn)動(dòng)流線和給定的葉輪內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律有關(guān)，實(shí)際上葉輪內(nèi)的流動(dòng)是很復(fù)雜的。在設(shè)計(jì)中，對(duì)葉輪內(nèi)的流動(dòng)作了一系列假設(shè)，用具有不同規(guī)律的流動(dòng)，代替葉輪內(nèi)的復(fù)雜的流動(dòng)，這就是所謂一元、二元和三元理論設(shè)計(jì)葉片方法的基礎(chǔ)。

為說(shuō)明一元、二元和三元理論。取三個(gè)坐標(biāo)軸:軸面流線方向S，正交線(過(guò)水?dāng)嗝媾c軸面交線)方向n，圓周方向D，如圖8-16所示。 

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一元理論假設(shè)流動(dòng)是軸對(duì)稱(chēng)的，即每個(gè)軸面上的流動(dòng)均相同。在同一個(gè)過(guò)水?dāng)嗝嫔陷S面速度均勻分布，因而軸面速度只隨軸面流線一個(gè)坐標(biāo)變化。一元理論同樣假設(shè)流動(dòng)是軸對(duì)稱(chēng)的，但軸面速度沿同一個(gè)過(guò)水?dāng)嗝娌皇蔷鶆蚍植嫉摹＿@樣，軸面速度隨軸面流線和過(guò)水?dāng)嗝嫘纬删€兩個(gè)坐標(biāo)而變化。可見(jiàn)，一元理論和二兀理論都是以尤限葉片數(shù)假

設(shè)為基礎(chǔ)。一氣元理論是以有限葉片數(shù)為基礎(chǔ)，假設(shè)流動(dòng)不是軸對(duì)稱(chēng)的，梅個(gè)軸面的流動(dòng)各不相同，且沿同一過(guò)水?dāng)嗝孑S面速度也是不均勻分布的口這樣，軸面速度隨軸面、軸面流線和過(guò)水?dāng)嗝嫘纬删€三個(gè)坐標(biāo)而變化。

目前對(duì)于離心泵，大都按一元理論設(shè)計(jì)，但是研究葉輪中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，采用二元和二元理論的設(shè)計(jì)方法，是值得探討的。本章上要介紹一元理論的設(shè)計(jì)方法。在最后一節(jié)中介紹二元理論設(shè)計(jì)方法概要.

一元理論軸面流線的繪制

在第一章中已提到:軸面流線是流面和軸面的交線，也就是葉片和流面交線的軸面投影。一條軸面流線繞軸線旋轉(zhuǎn)一周形成的回轉(zhuǎn)面是一個(gè)流面，所以要分流面，也就是把流道分成兒個(gè)小流道。每個(gè)小流道通過(guò)的流量相等。且通過(guò)各小流道的流量△Q從進(jìn)口到出口不變。流量一定，其流道的寬窄(面積)與其中的速度分布有關(guān)。按一元理論，速度沿同個(gè)過(guò)水?dāng)嗝婢鶆蚍植?，這樣只要把總的過(guò)水?dāng)嗝娣殖?～5個(gè)相等的小過(guò)水?dāng)嗝婕纯伞?/span>

在具體分流線時(shí)，可先分進(jìn)、出日。出口邊一般平行軸線‘如果出日邊是傾斜的，

可延長(zhǎng)一部分流線使出口與軸線平行)，只要大致等分出日邊線段即可。對(duì)進(jìn)口邊流線