【正文】 于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，取,已可滿足彎曲強度。(5)選取螺旋角。圖32 形密封圈結(jié)構(gòu)示意圖 柱塞導向套導向套除了導向的作用外，還有支撐柱塞重量、減小對填料、密封圈側(cè)壓力的作用，可以提高密封的效果。前兩者統(tǒng)稱為接觸型密封。圖31 柱塞結(jié)構(gòu)示意圖 密封柱塞密封是乳化液泵中重要的易損件之一。閥體上三個柱塞腔端部均設(shè)有放氣螺釘，以放盡該腔空氣。液缸體與機體貼合面均應與柱塞中心線垂直，垂直度允差為所規(guī)定的6級精度；液缸體與機體裝配定位止口與液缸體同軸，同軸度允差為所規(guī)定的5級精度。由于泵的排除壓力稍高，選取鑄鋼為液缸體的材料，應進行正火處理以消除殘余應力，改善機加工性能。按屈服強度取，取。此外，當輸送高溫介質(zhì)時，因內(nèi)、外壁溫度不同還會造成溫差應力，因泵閥等沖擊還會造成附加應力，由于這些原因，使得液缸體的強度校核更加困難。根據(jù)液力端的選型選擇單作用泵整體式液缸體，這種液缸體剛性好、工作腔間距小、機加工量少，但工件較大，其主要是由若干個垂直相交十字形圓柱面流道孔組成的一個多工作腔塊體。額定流量為，額定壓力時，則功率 (22)=式中 ——壓力（），； ——流量（）。根據(jù)泵的需要確定用兩支點三拐曲柄連桿結(jié)構(gòu)，兩支點三拐曲柄連桿結(jié)構(gòu)就是傳動端的曲軸為三拐軸，且只有兩個支承，分別在前、后主軸頸上。 按泵的吸入閥、排出閥的布置型式，液流通道特性和結(jié)構(gòu)特征可分為直通式、直角式、階梯式等，當液力端的每一個缸里的吸、排閥中心軸線均為同一軸線時，稱為直通式液力端，由于直通式液力端過流性能好，余隙容積較小，結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，確定液力端為直通式液力端見圖21。在往復泵上把柱塞從十字頭處脫開一直到泵的進、出口法蘭處的部件，稱為液力端。因此必須從總體設(shè)計階段起就要認真汲取同類產(chǎn)品的設(shè)計經(jīng)驗、占有必須的國內(nèi)外資料，這樣才能做到精心設(shè)計、使產(chǎn)品在滿足設(shè)計要求的前提下，力求經(jīng)濟指標也是先進的。與國外相比,國內(nèi)泵主要易損件壽命、整機技術(shù)創(chuàng)新能力差距仍相當大。與國內(nèi)泵相比國外泵的技術(shù)比較成熟，比如美國泥漿泵在工作壓力20 MPa 情況下,雙金屬缸套使用壽命700h 左右。自動調(diào)節(jié)流量,調(diào)節(jié)方便,而且準確、平緩,易維護等功能。(3)采用雙作用對稱布置主傳動,沒有側(cè)向力,因而平衡性好,噪音小。隨著環(huán)境意識的增強,無密封泵正是用戶輸送腐蝕、危險、有毒、放射性流體的最佳選擇。采用氟熱塑料、氧化鋁、碳化鎢及碳化硅等制造密封件,可以滿足泄露率的要求。乳化液泵的自動控制是指取消乳化液泵配的自動卸載閥；用電控或液控，直接控制吸排液閥工作。這種泵節(jié)能效果顯著,卸載后處于完全空載狀態(tài),沒有卸載沖擊問題,可以取消或小型化蓄能器,提高泵的使用壽命。隨著乳化液泵結(jié)構(gòu)設(shè)計水平不斷提高，工藝的不斷改進，電控液壓支架的引進消化和成功的研制，必將推動自控乳化液泵站的研制。如果各采煤工作面液壓支架所需要的工作液壓力不同，應安設(shè)自動控制的減壓站或增壓站。如果幾臺大流量乳化液泵及配套的自動卸載閥、過濾裝置等，組成一套大乳化液泵站，安設(shè)在專用的泵房內(nèi)，同時向個采煤工作面提供高壓工作液，這種乳化液泵站叫集中泵站。其中兩級壓力控制的乳化液泵站系統(tǒng)采用霍爾集成元件檢測主供液管路中的乳化液流動信號,當工作面不用液時,由“節(jié)能控制器”使乳化液箱上原有卸載閥的卸載壓力稍大于控制器中主溢流閥的調(diào)定壓力,實現(xiàn)低壓溢流,可節(jié)電25% ～42%。揭開了我國液壓支架乳化液的研究發(fā)展的序幕。使用定量泵供液時,卸載閥頻繁開啟,一方面造成能量的浪費,另一方面產(chǎn)生壓力沖擊和振動。投入使用后,泵類機械往往一年以上無需維修。產(chǎn)品規(guī)格向大型化、微型化發(fā)展,泵送介質(zhì)由高純度到強腐蝕、劇毒、易爆易燃。另外柱塞泵存結(jié)構(gòu)比較復雜、配套性強而通用性差。目前,煤礦井下廣泛使用曲柄連桿傳動的三柱塞乳化泵,其流量是固定不變的。柱塞泵在許多領(lǐng)域被廣泛應用，無論是在工業(yè)和農(nóng)業(yè)、陸上和海上、國防與民用、科技與生產(chǎn)等各個部門，仍然是一種不可缺少的品種被廣泛應用，尤其是乳化液泵，成本低，結(jié)構(gòu)相對簡單，因此該種泵的設(shè)計制造就有著蓬勃的發(fā)展前景，由于該種泵電動機轉(zhuǎn)速大，噪聲大，嚴重的影響了乳化液泵的壽命，因此通過對其柱塞直徑的增加，增大曲軸直徑，以達到降低電動機轉(zhuǎn)速的目的，從而減少沖次，提高乳化液泵的使用性能。柱塞泵無法滿足這一要求?！∪榛罕酶攀鰹榱诉m應全球化的競爭與合作,世界泵業(yè)都在發(fā)展自己的技術(shù)優(yōu)勢,擴大產(chǎn)品范圍以適應世界大市場的多樣性、個性化需求。壓力可達109 Pa 甚至更高。單元之間以及單元內(nèi)的每個執(zhí)行油缸的動作之間都是非連續(xù)的,而且各油缸的負載具有很大的不確定性和鮮明的增阻特性。20世紀70年代初煤科總院太原分院和大同礦務局合作，在研制我國第一套液壓支架的同時，研制成功了公稱壓力為10MPa，公稱流量為100 L/minQRB100/10型乳化液泵站。從八十年代初到八十年代末，由于綜采工作面的發(fā)展和增加，液壓支架（包括從國外引進的液壓支架）的參數(shù)和移架速度也在不斷的加大加快。隨著綜采技術(shù)和管理水平的提高，移架速度的加快，就需要配大流量的乳化液泵，經(jīng)常把兩臺乳化液泵并聯(lián)，同時向液壓支架提供高壓工作液，才能保證液壓支架的移設(shè)速度。在主管路和各支管路間設(shè)自動控制裝置，通過自動控制裝置達到各采煤工作面液壓支架所需要的高壓工作液量。因此乳化液泵的結(jié)構(gòu)，也不應當單一的發(fā)展曲軸連桿滑塊傳動的三柱塞或五柱塞臥式結(jié)構(gòu)形式，應研制和發(fā)展適合各種類型液壓支架工作特點的，徑向或其它結(jié)構(gòu)型式的，重量輕、體積小的定量或變量乳化液泵，使結(jié)構(gòu)設(shè)計有更大的突破，進一步適應液壓支架發(fā)展的需要。工作面停止用液時,系統(tǒng)壓力升高,吸液閥下面的活塞上移,頂開吸液閥閥芯,乳化液泵吸入的液體直接由吸液口排出卸載[7，8]。自動控制乳化液泵主要包括：乳化液泵、乳化液的配置、過濾裝置等，各組成部分都實現(xiàn)自動控制?，F(xiàn)今一些新型泵站主要發(fā)展方向從如下幾點看仍有較大的空間：(1) 密封系統(tǒng)的改進也是目前泵的發(fā)展趨勢之一。氣體潤滑無接觸密封是90 年代發(fā)展起來的新型密封,比傳統(tǒng)密封有如下優(yōu)點：消除表面摩擦、減少輔助系統(tǒng)、效率高、壽命長等。英國ITT 工業(yè)的Pump Smart 系統(tǒng)可以自動根據(jù)需要調(diào)整泵的轉(zhuǎn)速,從而避免氣蝕及空轉(zhuǎn),節(jié)省操作費用及能量損耗。(4)液壓元件自行潤滑,因而磨損小、壽命長。(6)采用長沖程、低沖刺的工作方式及先進的進排液閥結(jié)構(gòu),易于維護的密封技術(shù),可使泵的工作壽命大幅度提高,并減少維護工作量。閥體和閥座使用壽命900 h 左右。 第2章 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計總體設(shè)計是泵設(shè)計過程中最重要的一環(huán)，對該泵的經(jīng)濟、技術(shù)指標是否先進，運轉(zhuǎn)是否安全可靠均有重大影響。由于柱塞泵相比于其他容積式液壓泵形狀制造簡單，體積小，泄漏少，又因為一般往復泵多數(shù)又是臥式泵，臥式泵是液缸或活塞（柱塞）中心線為水平布置的泵，且便于操作者觀察泵的運轉(zhuǎn)情況，拆、裝，使用、維修均很方便，又由于排除壓力較高，為了保證活塞桿的剛度和強度的要求等綜合原因考慮，故選擇三聯(lián)單作用臥式柱塞泵結(jié)構(gòu)。在選擇液力端結(jié)構(gòu)型式時，應考慮到過流性好，水力阻力損失小，盡量避免拐彎和急劇斷面變化；液流通道應利于氣體排出，通常，吸入閥應置于液缸下部，排出閥應置于液缸體頂部；吸入閥和排出閥最好垂直布置，利于閥板正常啟閉和密封。一般傳動端的結(jié)構(gòu)形式選擇與泵型及總體結(jié)構(gòu)形式選擇同時進行，根據(jù)所選臥式三聯(lián)單作用泵選擇其傳動端，目前按其基本結(jié)構(gòu)型式分為兩支點三拐曲柄連桿結(jié)構(gòu)和四支點三拐曲柄連桿結(jié)構(gòu)。的大小直接影響泵各運動副零、部件的摩擦和磨損，特別是對柱塞及其密封這一對運動副的影響尤為顯著。 液缸體結(jié)構(gòu)特點及選擇液缸體的結(jié)構(gòu)型式主要是服從來泵的總體結(jié)構(gòu)型式和液力端結(jié)構(gòu)選型。流道孔相交造成的應力集中可能使局部應力高出若干倍；形狀復雜使應力狀況和分布也很復雜，致使用一般分析方法難以準確地計算出液缸體危險點和最大壓力。對于鋼制液缸體許用應力若按抗拉強度取，安全系數(shù)應大于。 對液缸體的技術(shù)要求1．材料、毛坯及熱處理液缸體的材料選取主要是根據(jù)泵的排出壓力，輸送介質(zhì)及溫度選取。2．對機加工的要求閥座與液缸體配合面采用圓柱面配合，尺寸公差為IT8（），直線度為所規(guī)定的8級精度。缸套組件安裝在閥體和傳動箱之間。由于平面連接結(jié)構(gòu)簡單多用于小型柱塞泵上，故本設(shè)計采用平面連接，平面連接是指柱塞一端面與十字頭端面平面接觸，如圖3—1所示。柱塞密封常用型式有壓緊式填料密封，自封式密封和間隙密封。且密封圈的更換簡便，不必拆卸泵頭，只需抽出柱塞就可進行。(4)選取小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)： 取。由查得：。(2)按圓整后中心距修正螺旋角(3)計算大、小齒輪的分度圓直徑 (4)計算齒輪寬度取5．齒輪強度校核(1)接觸強度校核 (415)式中 ——接觸應力()； ——分度圓上的圓周力()； ——小齒輪分度圓直徑()； ——齒寬()；——齒數(shù)比；——工況系數(shù)； ——動載系數(shù)； ——接觸強度的端面載荷分配系數(shù)； ——齒向載荷分布系數(shù)； ——節(jié)點區(qū)域系數(shù)； ——彈性系數(shù)()； ——接觸強度的重合度系數(shù)； (416)式中 ——計算齒輪的接觸疲勞極限； ——試驗齒輪的接觸疲勞極限； ——接觸強度的壽命系數(shù)； ——潤滑劑系數(shù)； ——速度系數(shù)；——光潔度系數(shù)；——工作硬化系數(shù)；式中 ——接觸強度的安全系數(shù)； ——最小安全系數(shù)；齒輪的接觸強度足夠(2)彎曲強度校核 (417)式中 ——彎曲應力()； ——法面模數(shù)()；——彎曲強度的端面載荷分配系數(shù)；——齒形系數(shù)；——彎曲強度的重合度系數(shù)；——螺旋角系數(shù)； (418)式中 ——計算齒輪的彎曲疲勞極限()； ——試驗齒輪的彎曲疲勞極限()； ——彎曲強度的壽命系數(shù)； ——應力集中系數(shù)； ——尺寸系數(shù)； (419)式中 ——彎曲強度的安全系數(shù)； ——彎曲強度的最小安全系數(shù)；