豐興齒輪泵發(fā)展史
豐興齒輪泵是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械。它將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加。豐興齒輪泵主要用來(lái)輸送液體包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。生活及工業(yè)生產(chǎn)中我們已經(jīng)離不開(kāi)豐興齒輪泵?！ ∝S興齒輪泵的發(fā)展史 水的提升對(duì)于人類(lèi)生活和生產(chǎn)都十分重要。古代就已有各種提水器具，例如埃及的鏈豐興齒輪泵（公元前17世紀(jì)），中國(guó)的桔槔（公元前17世紀(jì)）、轆轤（公元前11世紀(jì)）和水車(chē)（公元1世紀(jì)）。豐興齒輪泵發(fā)展史
比較的還有公元前三世紀(jì)，阿基米德發(fā)明的螺旋桿，可以平穩(wěn)連續(xù)地將水提至幾米高處，其原理仍為現(xiàn)代螺桿豐興齒輪泵所利用?！ 」?00年左右，古希臘工匠克特西比烏斯發(fā)明的滅火豐興齒輪泵是一種zui原始的活塞豐興齒輪泵，已具備典型活塞豐興齒輪泵的主要元件，但活塞豐興齒輪泵只是在出現(xiàn)了蒸汽機(jī)之后才得到迅速發(fā)展?！ ?840-1850年，美國(guó)沃辛頓發(fā)明豐興齒輪泵缸和蒸汽缸對(duì)置的，蒸汽直接作用的活塞豐興齒輪泵，標(biāo)志著現(xiàn)代活塞豐興齒輪泵的形成。19世紀(jì)是活塞豐興齒輪泵發(fā)展的高潮時(shí)期，當(dāng)時(shí)已用于水壓機(jī)等多種機(jī)械中。然而隨著需水量的劇增，從20世紀(jì)20年代起，低速的、流量受到很大限制的活塞豐興齒輪泵逐漸被高速的離心豐興齒輪泵和回轉(zhuǎn)豐興齒輪泵所代替。但是在高壓小流量領(lǐng)域往復(fù)豐興齒輪泵仍占有主要地位，尤其是隔膜豐興齒輪泵、柱塞豐興齒輪泵*優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用日益增多?！ 』剞D(zhuǎn)豐興齒輪泵的出現(xiàn)與工業(yè)上對(duì)液體輸送的要求日益多樣化有關(guān)。早在1588年就有了關(guān)于四葉片滑片豐興齒輪泵的記載，以后陸續(xù)出現(xiàn)了其他各種回轉(zhuǎn)豐興齒輪泵，但直到19世紀(jì)回轉(zhuǎn)豐興齒輪泵仍存在泄漏大、磨損大和效率低等缺點(diǎn)。20世紀(jì)初，人們解決了轉(zhuǎn)子潤(rùn)滑和密封等問(wèn)題，并采用高速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，適合較高壓力、中小流量和各種粘性液體的回轉(zhuǎn)豐興齒輪泵才得到迅速發(fā)展?；剞D(zhuǎn)豐興齒輪泵的類(lèi)型和適宜輸送的液體種類(lèi)之多為其他各類(lèi)豐興齒輪泵所不及?！ ±秒x心力輸水的想法zui早出現(xiàn)在列奧納多?達(dá)芬奇所作的草圖中。1689年，法國(guó)物理學(xué)家帕潘發(fā)明了四葉片葉輪的蝸殼離心豐興齒輪泵。但更接近于現(xiàn)代離心豐興齒輪泵的，則是1818年在美國(guó)出現(xiàn)的具有徑向直葉片、半開(kāi)式雙吸葉輪和蝸殼的所謂馬薩諸塞豐興齒輪泵。1851～1875年，帶有導(dǎo)葉的多級(jí)離心豐興齒輪泵相繼被發(fā)明，使得發(fā)展高揚(yáng)程離心豐興齒輪泵成為可能。 盡管早在1754年，瑞士數(shù)學(xué)家歐拉就提出了葉輪式水力機(jī)械的基本方程式，奠定了離心豐興齒輪泵設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，但直到19世紀(jì)末，高速電動(dòng)機(jī)的發(fā)明使離心豐興齒輪泵獲得理想動(dòng)力源之后，它的*性才得以充分發(fā)揮。在英國(guó)的雷諾和德國(guó)的普夫萊德雷爾等許多學(xué)者的理論研究和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，離心豐興齒輪泵的效率大大提高，它的性能范圍和使用領(lǐng)域也日益擴(kuò)大，已成為現(xiàn)代應(yīng)用zui廣、產(chǎn)量zui大的豐興齒輪泵?！ ∝S興齒輪泵的分類(lèi) 豐興齒輪泵通常按工作原理分容積式豐興齒輪泵、動(dòng)力式豐興齒輪泵和其他類(lèi)型豐興齒輪泵，如射流豐興齒輪泵、水錘豐興齒輪泵、電磁豐興齒輪泵、氣體升液豐興齒輪泵。豐興齒輪泵除按工作原理分類(lèi)外，還可按其他方法分類(lèi)和命名。例如，按驅(qū)動(dòng)方法可分為電動(dòng)豐興齒輪泵和水輪豐興齒輪泵等；按結(jié)構(gòu)可分為單級(jí)豐興齒輪泵和多級(jí)豐興齒輪泵；按用途可分為鍋爐給水豐興齒輪泵和計(jì)量豐興齒輪泵等；按輸送液體的性質(zhì)可分為水豐興齒輪泵、油豐興齒輪泵和泥漿豐興齒輪泵等?！ ∝S興齒輪泵的工作原理 3.1容積式豐興齒輪泵 容積式豐興齒輪泵在一定轉(zhuǎn)速或往復(fù)次數(shù)下的流量是一定的，幾乎不隨壓力而改變；往復(fù)豐興齒輪泵的流量和壓力有較大脈動(dòng)，需要采取相應(yīng)的消減脈動(dòng)措施；回轉(zhuǎn)豐興齒輪泵一般無(wú)脈動(dòng)或只有小的脈動(dòng)；具有自吸能力，豐興齒輪泵啟動(dòng)后即能抽除管路中的空氣吸入液體；啟動(dòng)豐興齒輪泵時(shí)必須將排出管路閥門(mén)*打開(kāi)；往復(fù)豐興齒輪泵適用于高壓力和小流量；回轉(zhuǎn)豐興齒輪泵適用于中小流量和較高壓力；往復(fù)豐興齒輪泵適宜輸送清潔的液體或氣液混合物?？偟膩?lái)說(shuō)，容積豐興齒輪泵的效率高于動(dòng)力式豐興齒輪泵。 動(dòng)力式豐興齒輪泵靠快速旋轉(zhuǎn)的葉輪對(duì)液體的作用力，將機(jī)械能傳遞給液體，使其動(dòng)能和壓力能增加，然后再通過(guò)豐興齒輪泵缸，將大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能而實(shí)現(xiàn)輸送。動(dòng)力式豐興齒輪泵又稱(chēng)葉輪式豐興齒輪泵或葉片式豐興齒輪泵。離心豐興齒輪泵是zui常見(jiàn)的動(dòng)力式豐興齒輪泵?！ ?.2動(dòng)力式豐興齒輪泵 動(dòng)力式豐興齒輪泵在一定轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生的揚(yáng)程有一限定值，揚(yáng)程隨流量而改變；工作穩(wěn)定，輸送連續(xù)，流量和壓力無(wú)脈動(dòng)；一般無(wú)自吸能力，需要將豐興齒輪泵先灌滿(mǎn)液體或?qū)⒐苈烦槌烧婵蘸蟛拍荛_(kāi)始工作 ；適用性能范圍廣；適宜輸送粘度很小的清潔液體，特殊設(shè)計(jì)的豐興齒輪泵可輸送泥漿、污水等或水輸固體物。動(dòng)力式豐興齒輪泵主要用于給水、排水、灌溉、流程液體輸送、電站蓄能、液壓傳動(dòng)和船舶噴射推進(jìn)等?！ ?.3其他 其他類(lèi)型的豐興齒輪泵是指以另外的方式傳遞能量的一類(lèi)豐興齒輪泵。例如射流豐興齒輪泵是依靠高速?lài)娚涑龅墓ぷ髁黧w ，將需要輸送的流體吸入豐興齒輪泵內(nèi)，并通過(guò)兩種流體混合進(jìn)行動(dòng)量交換來(lái)傳遞能量；水錘豐興齒輪泵是利用流動(dòng)中的水被突然制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量，使其中的一部分水壓升到一定高度；電磁豐興齒輪泵是使通電的液態(tài)金屬在電磁力作用下 ，產(chǎn)生流動(dòng)而實(shí)現(xiàn)輸送；氣體升液豐興齒輪泵通過(guò)導(dǎo)管將壓縮空氣或其他壓縮氣體送至液體的zui底層處，使之形成較液體輕的氣液混合流體，再借管外液體的壓力將混合流體壓升上來(lái)?！ ?. 豐興齒輪泵在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用 4.1不銹鋼沖壓離心豐興齒輪泵在用水系統(tǒng)中的應(yīng)用 不銹鋼沖壓離心豐興齒輪泵 ，液控閥門(mén)校驗(yàn)豐興齒輪泵站 ，主要用于小流量、高揚(yáng)程的用水系統(tǒng)，如飲用水供應(yīng)系統(tǒng)、壓力鍋爐供水系統(tǒng)、高純度凈水系統(tǒng)以及醫(yī)藥、食品、精細(xì)化工、造紙等行業(yè)的沖洗、噴灑等工藝過(guò)程。國(guó)家經(jīng)貿(mào)委節(jié)能信息傳播中心zui近將不銹鋼沖壓離心豐興齒輪泵列入“*節(jié)能實(shí)踐案例研究”，并對(duì)該設(shè)備的應(yīng)用及效益進(jìn)行了分析。 據(jù)了解，傳統(tǒng)鑄造豐興齒輪泵是通過(guò)制模、灌模、機(jī)械加工等復(fù)雜工藝制造，耗電、耗料、勞動(dòng)強(qiáng)度大，嚴(yán)重污染環(huán)境，并且無(wú)法鑄造出口寬度窄的小流量的葉輪。不銹鋼沖壓離心豐興齒輪泵是采用沖壓、焊接工藝制造，取代了傳統(tǒng)的鑄造工藝。豐興齒輪泵體生產(chǎn)可節(jié)省材料70%以上，效率提高3%-5%，較易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化批量生產(chǎn)，減少環(huán)境污染，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度?！ ?duì)于沖壓離心豐興齒輪泵生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)2082臺(tái)不銹鋼沖壓離心豐興齒輪泵，新工藝比傳統(tǒng)工藝節(jié)約不銹鋼材料3.47噸，降低鑄造電耗7634千瓦小時(shí)。對(duì)于洗瓶灌裝機(jī)的用戶(hù)，在滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的情況下，水豐興齒輪泵的實(shí)際運(yùn)行功率也從原來(lái)的2.18千瓦下降到2.11千瓦，每臺(tái)節(jié)電3.2%?！ 〈送?，由于該豐興齒輪泵的重量輕、體積小、整體結(jié)構(gòu)合理、維護(hù)方便，也減少了維護(hù)費(fèi)用。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局和中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全國(guó)鑄造豐興齒輪泵類(lèi)年需求量為457萬(wàn)臺(tái)，合金鑄造小流量豐興齒輪泵每年需求在38萬(wàn)臺(tái)以上。不銹鋼沖壓離心豐興齒輪泵因其外形輕巧美觀、效率高且價(jià)格比鑄造豐興齒輪泵低，是進(jìn)口豐興齒輪泵的一半，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用范圍廣，市場(chǎng)前景廣闊?！ ?.2液壓水錘豐興齒輪泵原理及推廣應(yīng)用實(shí)例 4.2.1液壓水錘豐興齒輪泵的工作原理和提水性能 液壓水錘豐興齒輪泵自動(dòng)供水設(shè)備是利用液壓沖擊原理和液壓傳動(dòng)原理設(shè)計(jì)制造的水力能量升級(jí)轉(zhuǎn)換裝置，主機(jī)設(shè)備由脈沖發(fā)生器、能量耦合器和蓄能器三個(gè)組件構(gòu)成。它是一種新式微型水力站的主機(jī)設(shè)備，這種水力豐興齒輪泵實(shí)質(zhì)上是利用水力能量傳輸特性的特種往復(fù)豐興齒輪泵或豐興齒輪泵組，在整體上構(gòu)成特殊型式的變?nèi)菔剿C(jī)械?！ ≡谝簤合到y(tǒng)中，由于某種原因，液體壓力瞬間突然升高，產(chǎn)生很高的壓力峰值，這種現(xiàn)象稱(chēng)為液壓沖擊。液壓沖擊的峰值壓力往往比正常壓力高出許多倍。水錘豐興齒輪泵利用的就是液壓沖擊原理，即水流在正常流動(dòng)的過(guò)程中，突然關(guān)閉出水口閥門(mén)，就會(huì)在豐興齒輪泵體內(nèi)產(chǎn)生很大的沖擊力。利用這個(gè)沖擊力，就可以把水送到高處。液壓沖擊是非定常流動(dòng)，壓力波以速度C沿進(jìn)水動(dòng)力管道（長(zhǎng)引水管）來(lái)回傳播。在水錘豐興齒輪泵設(shè)計(jì)中，一般都是利用閥門(mén)突然關(guān)閉后管道壓力zui大升高量ΔP作為豐興齒輪泵的揚(yáng)水動(dòng)力。由于液壓沖擊為一衰減過(guò)程，故研究壓力升高*波傳至管道入口時(shí)的情況?！ 〖俣ü艿罃嗝娣e為A，管長(zhǎng)為L(zhǎng)，管道液體的初始流速為V，液體密度為ρ，壓力波從排水沖擊閥門(mén)傳至上游供水池的進(jìn)水口的時(shí)間為T(mén)，對(duì)這段時(shí)間運(yùn)用動(dòng)量方程： ΔP?A?T=ρALV 所以 ΔP=ρLV/ T=CρV 式中C=L/T，為壓力波在水中的傳播速度，取C=1400m/s?！ 】梢杂?jì)算水從2m高處經(jīng)長(zhǎng)引水管進(jìn)入水錘豐興齒輪泵后，突然關(guān)閉排水沖擊閥門(mén)產(chǎn)生的zui大升高壓力ΔP，并由能量守恒定律求水流初始速度V： mgh=mV?V/2， 則 V=（2gh）0.5=（2*9.8*2）0.5≈6.3m/s 所以,突然關(guān)閉沖擊閥門(mén)時(shí)產(chǎn)生的zui大升高壓力ΔP為: ΔP= CρV=1400*1000*6.3=8.8Mpa 再計(jì)算把水提升100米所需的壓力P： P=ρgh=1000*9.8*100=0.98Mpa 可以看出ΔP遠(yuǎn)大于P，所以從理論上說(shuō)，利用液壓沖擊原理，將2米落差水流的一部分水量通過(guò)水錘豐興齒輪泵提升到百米的高處是不成問(wèn)題的?！ 『?jiǎn)單地說(shuō)，豐興齒輪泵裝置由豐興齒輪泵室、豐興齒輪泵座、蓄能器所組成。豐興齒輪泵室中有兩個(gè)閥：一個(gè)是排水沖擊閥W，一個(gè)是輸水閥D，雙閥構(gòu)成一個(gè)組合自動(dòng)閥件。組合自動(dòng)閥件在落差水流作用下自動(dòng)啟閉產(chǎn)生液壓脈沖：由進(jìn)水管引來(lái)的水進(jìn)入沖擊閥W后泄流。當(dāng)泄流流速達(dá)到設(shè)計(jì)值，沖擊閥W突然關(guān)閉，因此產(chǎn)生一個(gè)升壓波，在此高壓力下輸水閥D開(kāi)啟，一部分運(yùn)動(dòng)著的水流入空氣罐，然后再?gòu)目諝夤蘖飨蚴褂命c(diǎn)或高位蓄水池。進(jìn)水管的質(zhì)量流量的動(dòng)能由于輸水而耗盡，使水暫時(shí)停止。此時(shí)壓力波衰減，輸水閥D由于上下壓差而自動(dòng)關(guān)閉。由于進(jìn)水管路和水柱的彈性，在揚(yáng)水沖擊減弱以后，水柱朝流動(dòng)方向微微往后擺動(dòng)，于是在豐興齒輪泵殼內(nèi)就出現(xiàn)了負(fù)壓，促使沖擊閥W自行打開(kāi)。沖擊閥W開(kāi)啟繼續(xù)泄流，然后，不斷重復(fù)以上過(guò)程進(jìn)行提水。為了獲得連續(xù)和均勻的流量，在輸水側(cè)裝置了集水器，也稱(chēng)蓄能器。因此，水錘豐興齒輪泵在結(jié)構(gòu)上也就由蓄能器和組合自動(dòng)閥件二大核心部件組成?！ ∝S興齒輪泵結(jié)構(gòu)zui重要的往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件是沖擊閥與輸水閥的構(gòu)造及其特性。通過(guò)改進(jìn)自動(dòng)閥門(mén)可以改進(jìn)豐興齒輪泵的工作性能。水錘豐興齒輪泵是在無(wú)人控制的條件下工作的，所以要求各零部件的運(yùn)動(dòng)及時(shí)準(zhǔn)確和安全可靠?！ ?jù)資料介紹，水錘豐興齒輪泵的沖擊閥開(kāi)關(guān)次數(shù)不少于40次/分。從水錘豐興齒輪泵的工作過(guò)程可以看出，要使豐興齒輪泵正常工作，設(shè)計(jì)生產(chǎn)一種能夠自動(dòng)啟閉，反應(yīng)迅速的組合閥件至關(guān)重要?！ ∷N豐興齒輪泵液壓沖擊公式為：△P=CρV=LV/t，式中△P為沖擊壓力；L為沖擊波傳播距離；V為沖擊前進(jìn)水管內(nèi)平均流速；t為沖擊閥閥門(mén)關(guān)閉時(shí)間。從公式可以看出，要提高液壓沖擊的壓力，必須提高沖擊前進(jìn)水管內(nèi)平均流速V，縮短沖擊閥閥門(mén)關(guān)閉時(shí)間t，及增大沖擊波傳播距離L。在水錘豐興齒輪泵站已建成的先決條件下（ H、L、V三者已定），要產(chǎn)生明顯的液壓沖擊并兼顧豐興齒輪泵站效率，主要靠減少?zèng)_擊閥閥門(mén)關(guān)閉時(shí)間t?！ ^7 水錘豐興齒輪泵組合自動(dòng)閥件是兩個(gè)特殊的閥門(mén)，其操作動(dòng)力只有水流的脈動(dòng)力和其自重。從自動(dòng)閥門(mén)的力學(xué)分析可以看出，沖擊閥閥門(mén)的關(guān)閉時(shí)間主要取決于有無(wú)增速機(jī)構(gòu)、墊膠的彈力、閥盤(pán)的重量和出水口的流速等因素。沖擊閥閥門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間主要取決于豐興齒輪泵殼內(nèi)負(fù)壓、墊膠的回彈力、閥盤(pán)的重量和出水口的流速等因素?！ ∥錆h潤(rùn)澤水利技術(shù)中心研制的液壓水錘豐興齒輪泵，其自動(dòng)沖擊閥門(mén)在構(gòu)造上可自啟閉且不采用軸承，并力求防止閥桿的磨損。另外，為防止沖擊閥關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)，在構(gòu)造上采用了緩沖結(jié)構(gòu)，因此豐興齒輪泵殼內(nèi)的沖擊力、與豐興齒輪泵連接的進(jìn)水管道作用的應(yīng)力，以及作用于基礎(chǔ)的沖擊力均很小。在進(jìn)行研制開(kāi)發(fā)時(shí)，采用特征線(xiàn)法對(duì)液壓沖擊和柔性水錘進(jìn)行電算分析，并從材料和強(qiáng)度方面進(jìn)行了綜合的實(shí)驗(yàn)研究和理論分析。液壓水錘豐興齒輪泵通過(guò)水力能量傳輸特性的合理設(shè)計(jì)來(lái)加大能流密度，設(shè)計(jì)脈沖發(fā)生組件液壓沖擊波的脈沖豐興齒輪泵水作用，加快液壓水錘豐興齒輪泵缷載及加載，從而使脈沖發(fā)生組件自動(dòng)沖擊閥門(mén)（包含輔助增速閥盤(pán)裝置）實(shí)現(xiàn)每分鐘30到300次開(kāi)關(guān)頻率，達(dá)到中高頻運(yùn)轉(zhuǎn)。 落差水流從1至7米高處的進(jìn)水池（豐興齒輪泵站供水池），再經(jīng)長(zhǎng)引水管進(jìn)入底座為豐興齒輪泵室灌水，一直灌到進(jìn)水池的水平面高度，這時(shí)自動(dòng)閥門(mén)是關(guān)閉的。為了啟動(dòng)水錘豐興齒輪泵，須用手多次打開(kāi)沖擊閥W，以進(jìn)一步增加蓄能器內(nèi)的空氣室壓頭。當(dāng)空氣室壓力達(dá)到落差的3倍左右，則進(jìn)水管水柱回?cái)[所產(chǎn)生的壓強(qiáng)足以使輸出閥自行打開(kāi)，并使水錘豐興齒輪泵動(dòng)作起來(lái)。這時(shí)，空氣室壓頭不斷增加，一直上升到輸水管出口頂端的壓頭值，然后壓頭基本穩(wěn)定下來(lái)。在揚(yáng)程壓頭較高時(shí)，一般蓄能器的空氣室中的空氣漸漸被高壓水吸收，使空氣室zui終不起作用，壓力峰值不斷升高并會(huì)造成機(jī)械事故。因此，高揚(yáng)程應(yīng)用時(shí)需要對(duì)水錘豐興齒輪泵重新設(shè)計(jì)液壓蓄能器部件，主要是采用氣囊式蓄能器,或者采取措施對(duì)空氣罐人工補(bǔ)氣或自動(dòng)補(bǔ)氣?！ ÷洳钏吹乃^和流量是豐興齒輪泵揚(yáng)程和揚(yáng)水量的重要決定因素之一。另外，豐興齒輪泵工作性能還受到引水管安裝角度、引水管和揚(yáng)水管口徑及長(zhǎng)度、沖擊閥開(kāi)關(guān)次數(shù)等因素的影響。經(jīng)過(guò)多次工程試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)安裝應(yīng)用測(cè)試，得到以下幾個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式： ?、?、揚(yáng)程h與水流落差H的關(guān)系：h/H=10-50； ?、凇⒁簤核N豐興齒輪泵作為動(dòng)力機(jī)和水豐興齒輪泵的聯(lián)合體來(lái)考慮，其效率可由下式定義： η=qh/（QH） η為豐興齒輪泵效率；q為揚(yáng)水流量；h為揚(yáng)水高度；Q為進(jìn)水管來(lái)水流量；H為落差水頭。 豐興齒輪泵效率的經(jīng)驗(yàn)公式： 1、η=（1.17-1.37）-0.2（（h-H）/H）0.5 （h-H）/H=3-17（采用各類(lèi)空氣罐作液壓蓄能器） 2、90%≥η≥60%， （h-H）/H=2～49（采用隔膜式蓄能器作液壓蓄能器） ?、邸⑺N豐興齒輪泵揚(yáng)水量q：q=ηHQ/（h-H+ηH） ?、?、引水管長(zhǎng)度L： L=7-12H（隨落差水頭大小相應(yīng)變化取值） ⑤、引水管安裝角度α：仰角要大于5°，小于20°，以7°-15°為*安裝角度。 ?、?、引水管口徑D： D=0.3（60Q）0.5（Q是進(jìn)豐興齒輪泵水源的常年保證流量） ?、?、揚(yáng)水管口徑d: d=0.5-0.1D（隨揚(yáng)程落差比h/H相應(yīng)變化取值）水錘豐興齒輪泵性能的主要技術(shù)指標(biāo)是功率及其效率，但由于受到安裝的場(chǎng)所、地形條件及水源等的限制，設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)對(duì)供給水量、水頭、進(jìn)水管長(zhǎng)度、揚(yáng)水高度和揚(yáng)水流量等，綜合地考慮各種因素進(jìn)行設(shè)計(jì)?！ ?jù)資料顯示，國(guó)外水錘豐興齒輪泵的工作壽命zui長(zhǎng)可達(dá)100年以上，其易損件僅為橡膠墊、密封件、螺栓等。 4.2.2液壓水錘豐興齒輪泵使用帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn) 1、液壓水錘豐興齒輪泵通過(guò)水力能量傳輸特性的合理設(shè)計(jì)來(lái)加大能流密度，設(shè)計(jì)脈沖發(fā)生組件液壓沖擊波的脈沖豐興齒輪泵水作用，加快液壓水錘豐興齒輪泵缷載及加載，從而使脈沖發(fā)生組件自動(dòng)沖擊閥門(mén)（包含輔助增速閥盤(pán)裝置）實(shí)現(xiàn)每分鐘30到300次開(kāi)關(guān)頻率，達(dá)到中高頻運(yùn)轉(zhuǎn)?！ ?. 據(jù)資料介紹，水錘豐興齒輪泵自動(dòng)沖擊閥門(mén)的開(kāi)關(guān)頻率不少于每分鐘40次。工程應(yīng)用的資料表明，國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品一般運(yùn)行頻率較低（引進(jìn)德國(guó)BIL系列水錘豐興齒輪泵只有每分鐘20—40次，不超過(guò)每分鐘60次）。 2、運(yùn)行噪音小，新型RZ-50飲水型液壓水錘豐興齒輪泵運(yùn)轉(zhuǎn)噪音小于80分貝，國(guó)內(nèi)同類(lèi)新產(chǎn)品（如引進(jìn)德國(guó)BIL系列水錘豐興齒輪泵）運(yùn)轉(zhuǎn)噪音高達(dá)105-130分貝?！ ?、“液壓水錘豐興齒輪泵”采用不銹鋼等耐蝕材料制造蓄能器筒體，以免水錘豐興齒輪泵微型水力站的提升水流遭受鐵銹污染。 4、液壓蓄能器有效容積可通過(guò)（含手動(dòng)）充氣裝置等簡(jiǎn)單措施得到有效保證，特別是長(zhǎng)年運(yùn)行中不會(huì)喪失氣室容積和儲(chǔ)能量；液壓蓄能器的補(bǔ)氣不需要泄空補(bǔ)氣，不會(huì)造成水錘豐興齒輪泵停機(jī)。國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品（如引進(jìn)德國(guó)BIL系列水錘豐興齒輪泵），大多采用的蓄能器為半蓄能器（沒(méi)有氣體預(yù)壓縮措施的蓄能器），泄空補(bǔ)氣時(shí)會(huì)造成水錘豐興齒輪泵停機(jī)?！ ?、液壓蓄能器組件采取等溫加載循環(huán)工作方式，由脈沖發(fā)生組件自動(dòng)沖擊閥門(mén)的中高頻快速加載工作所可能造成的液壓蓄能器氣室中的熱力損失得到降低，并取消了常規(guī)水錘消除器（系氣囊式蓄能器，采用絕熱加載循環(huán)工作方式）筒體內(nèi)表面的聚丙烯套隔離部件，降低了加工工藝難度和制造成本?！ ?、“液壓水錘豐興齒輪泵”，全稱(chēng)“組件式復(fù)合液壓傳動(dòng)型水錘豐興齒輪泵”，由脈沖發(fā)生組件、能量耦合組件和蓄能組件這三部分構(gòu)成。液壓水錘豐興齒輪泵采用能量耦合組件作為特殊能量轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)能量耦合，可以實(shí)現(xiàn)直流/交流液壓工作方式轉(zhuǎn)換。液壓水錘豐興齒輪泵自動(dòng)供水設(shè)備—新型RZ系列飲水型液壓水錘豐興齒輪泵是利用液壓沖擊原理和液壓傳動(dòng)原理設(shè)計(jì)制造的水力能量升級(jí)轉(zhuǎn)換裝置。故液壓水錘豐興齒輪泵設(shè)計(jì)原理有別于單一采用水錘原理的傳統(tǒng)水錘豐興齒輪泵。 5. 豐興齒輪泵的發(fā)展趨勢(shì) 豐興齒輪泵的技術(shù)發(fā)展一如其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一樣，是由市場(chǎng)需求的推動(dòng)取得的。如今，歷史已進(jìn)入到二十一世紀(jì)，人們?cè)谝原h(huán)保、電子等領(lǐng)域高科技發(fā)展及世界可持續(xù)發(fā)展為主所產(chǎn)生的巨大需求的大背景下，對(duì)于包括豐興齒輪泵行業(yè)在內(nèi)的許多行業(yè)或領(lǐng)域都帶來(lái)了技術(shù)的飛速變革和發(fā)展?！ ∝S興齒輪泵的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，主要有以下幾個(gè)方向： ?。?）產(chǎn)品的多元化 產(chǎn)品的生命力在于市場(chǎng)的需求。如今的市場(chǎng)需求正是要求有各自的特色特點(diǎn)，做到與眾不同；正是這一點(diǎn)，造就了豐興齒輪泵產(chǎn)品的多元化趨勢(shì)。它的多元性主要體現(xiàn)在豐興齒輪泵輸送介質(zhì)的多樣性、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的差異性和運(yùn)行要求的不同性等幾個(gè)方面。 從輸送介質(zhì)的多樣性來(lái)看，zui早豐興齒輪泵的輸送對(duì)象為單一的水及其它可流動(dòng)的液體、氣體或漿體到現(xiàn)在可輸送固液混合物、氣液混合物、固液氣混合物，直至輸送活的物體如土豆、魚(yú)等等。不同的輸送對(duì)象對(duì)于豐興齒輪泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求均不同?！ 〕溯斔蛯?duì)象對(duì)豐興齒輪泵的結(jié)構(gòu)有不同要求外，在豐興齒輪泵的安裝形式、管道布置形式、維護(hù)維修等方面對(duì)豐興齒輪泵的內(nèi)在或外在的結(jié)構(gòu)提出新要求。同時(shí)，各個(gè)生產(chǎn)廠商，在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上又加入了各自企業(yè)的理念，更加提高了豐興齒輪泵結(jié)構(gòu)的多元化程度?！ 』诳沙掷m(xù)發(fā)展和環(huán)保的總體背景，豐興齒輪泵的運(yùn)行環(huán)境對(duì)豐興齒輪泵的設(shè)計(jì)又提出了眾多的要求，如泄漏減少、噪聲振動(dòng)降低、可靠性增加、壽命延長(zhǎng)等等均對(duì)豐興齒輪泵的設(shè)計(jì)提出了不同的側(cè)重點(diǎn)或幾個(gè)著重點(diǎn)并行均需考慮，也必然形成豐興齒輪泵的多元化形式?！ 。?）豐興齒輪泵設(shè)計(jì)水平提升與制造技術(shù)優(yōu)化的有機(jī)結(jié)合 進(jìn)入信息時(shí)代的今天，豐興齒輪泵的設(shè)計(jì)人員早已經(jīng)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)（如CAD的利用），大大提高了設(shè)計(jì)本身的速度，縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的周期。而在生產(chǎn)為主的制造當(dāng)中，以數(shù)控技術(shù)CAM為代表的制造技術(shù)業(yè)已深入到豐興齒輪泵的生產(chǎn)當(dāng)中。但是，從目前國(guó)內(nèi)的情況看，數(shù)控技術(shù)CAM主要應(yīng)用在批量產(chǎn)品的生產(chǎn)上。對(duì)于單件或小批的生產(chǎn)，目前CAM技術(shù)尚未在豐興齒輪泵行業(yè)當(dāng)中普遍實(shí)施，單件小批的生產(chǎn)仍舊以傳統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備為主?！ ∮捎谑袌?chǎng)要求生產(chǎn)廠商的貨期盡可能縮短，尤其對(duì)于特殊產(chǎn)品（針對(duì)用戶(hù)要求生產(chǎn)的產(chǎn)品）供貨周期縮短，必然要求豐興齒輪泵的生產(chǎn)企業(yè)加速利用CAM技術(shù)，甚至是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）、柔性制造（FMC和FMS）對(duì)從設(shè)計(jì)到制造模具、零件加工等各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)一致處理，保證一但設(shè)計(jì)完成，產(chǎn)品零部件的加工也是趨于同期完成，以確保縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。 與此同時(shí)，除利用計(jì)算機(jī)制圖外，還將在計(jì)算機(jī)這個(gè)載體上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的強(qiáng)度分析、可靠性預(yù)估和三維立體設(shè)計(jì)，將原來(lái)需要在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)和解決的工藝問(wèn)題和局部結(jié)構(gòu)問(wèn)題及裝配性問(wèn)題等方面提到生產(chǎn)前進(jìn)行防范，縮短產(chǎn)品的試制期?！ 。?）產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化 在產(chǎn)品出現(xiàn)多元化的同時(shí)，豐興齒輪泵作為通用產(chǎn)品，總體總量依舊巨大。在市場(chǎng)中，除出現(xiàn)技術(shù)性競(jìng)爭(zhēng)外，產(chǎn)品的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)尤其是通用化產(chǎn)品的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)是必然趨勢(shì)。在產(chǎn)品出現(xiàn)多元化的趨勢(shì)下，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，提高產(chǎn)品零部件的標(biāo)準(zhǔn)化程度，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品零部件的模塊化是必須的。在眾多零部件實(shí)現(xiàn)模塊化后，通過(guò)不同模塊的組合或改變個(gè)別零件的特性，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多元化。同時(shí)，只有當(dāng)零部件標(biāo)準(zhǔn)化程度提高后才有可能基于產(chǎn)品的多元化基礎(chǔ)上實(shí)際規(guī)?；牧悴考a(chǎn)，用以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和形成產(chǎn)品的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，也可以在產(chǎn)品多元化的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地縮短產(chǎn)品的交貨周期。 ?。?） 豐興齒輪泵內(nèi)在特性的提升與追求外在特性 所謂豐興齒輪泵的內(nèi)在特性是指包括產(chǎn)品性能、零部件質(zhì)量、整機(jī)裝配質(zhì)量、外觀質(zhì)量等在內(nèi)的產(chǎn)品固有特性，或者簡(jiǎn)稱(chēng)之為品質(zhì)。在這一點(diǎn)上，是目前許多豐興齒輪泵生產(chǎn)廠商所關(guān)注的也是努力在提高、改進(jìn)的方面。而實(shí)際上，我們可以發(fā)現(xiàn)，有許多的產(chǎn)品在工廠檢測(cè)符合發(fā)至使用單位運(yùn)行后，往往達(dá)不到工廠出廠檢測(cè)的效果，發(fā)生諸如過(guò)載、噪聲增大，使用達(dá)不到要求或壽命降低等等方面的問(wèn)題；而豐興齒輪泵在實(shí)際當(dāng)中所處的運(yùn)行點(diǎn)或運(yùn)行特征，我們稱(chēng)之為豐興齒輪泵的外在特性或系統(tǒng)特性。 技術(shù)人員在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，為提高某一產(chǎn)品的百分之一效率常常花費(fèi)不少心思；而豐興齒輪泵運(yùn)行如果偏離設(shè)計(jì)的點(diǎn)，實(shí)際運(yùn)行的效率遠(yuǎn)不止降低百分之一?，F(xiàn)在，豐興齒輪泵生產(chǎn)廠家同時(shí)為用戶(hù)配套包括變頻在內(nèi)的控制設(shè)備及成套設(shè)備，實(shí)際上已介入到豐興齒輪泵的外在特性的追求上了。在此基礎(chǔ)上，再關(guān)注豐興齒輪泵的集中控制系統(tǒng)，提高整個(gè)豐興齒輪泵及豐興齒輪泵站運(yùn)行效率，則是在豐興齒輪泵外特性的追求上更上一層樓?！ 匿N(xiāo)售角度看，推銷(xiāo)產(chǎn)品即是在推銷(xiāo)豐興齒輪泵的內(nèi)在特性；而關(guān)注豐興齒輪泵的外特性則是生產(chǎn)廠商不僅是推銷(xiāo)產(chǎn)品，而是在推銷(xiāo)豐興齒輪泵站（成套項(xiàng)目）?！ 氖褂媒嵌瓤?，好的產(chǎn)品必定是適合運(yùn)行環(huán)境的產(chǎn)品而非出廠檢測(cè)判別的產(chǎn)品?！ 。?）機(jī)電一體化的進(jìn)一步發(fā)展 正如科學(xué)技術(shù)的發(fā)展一樣，現(xiàn)階段科技領(lǐng)域中交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科越來(lái)越豐富，跨學(xué)科的共同研究是十分普遍的事情，作為豐興齒輪泵產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展亦是如此。以屏蔽式豐興齒輪泵為例，取消豐興齒輪泵的軸封問(wèn)題，必須從電機(jī)結(jié)構(gòu)開(kāi)始，單局限于豐興齒輪泵本身是沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)的；解決豐興齒輪泵的噪聲問(wèn)題，除解決豐興齒輪泵的流態(tài)和振動(dòng)外，同時(shí)需要解決電機(jī)風(fēng)葉的噪聲和電磁場(chǎng)的噪聲；提高潛水豐興齒輪泵的可靠性，必須在潛水電機(jī)內(nèi)加設(shè)諸如泄漏保護(hù)、過(guò)載保護(hù)等措施；提高豐興齒輪泵的運(yùn)行效率，須借助于控制技術(shù)的運(yùn)用等等。這些無(wú)一不說(shuō)明要發(fā)展豐興齒輪泵技術(shù)水平，必須從配套的電機(jī)、控制技術(shù)等方面同時(shí)著手，綜合考慮，zui大限度地提升機(jī)電一體化綜合水平。 參考文獻(xiàn) [1] 李云，姜培正主編，過(guò)程流體機(jī)械. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009 [2] 孫啟才，金鼎五主編，離心機(jī)原理結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)計(jì)算. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987. [3] 關(guān)醒凡主編，現(xiàn)代豐興齒輪泵技術(shù)手冊(cè)，北京：宇航出版社，1995.提問(wèn)者評(píng)價(jià)謝謝了評(píng)論|贊同3
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