影响液环泵性能的几个主要因素
叶片倾角与液流速度
液环泵与其它离心式叶片流体机械不一样,它的叶片是向前弯曲的, 即叶片倾角β2> 90°,可以使液流在相同叶轮直径的条件下, 获得最大的绝对速度C2, 具有较大的抽气效率和较高的真空度。
叶片倾角β2 一般取120° ～135° , 液流速度在15～23 m/s 之间。小泵一般采用倾斜的直叶片, 要满足上述条件必须提高转速, 故通常采用1500 r/min 。大型泵为了保证液环的稳定性和汽蚀条件所限制, 也为了减少水力损失,必须限制其液流速度, 故前弯叶片倾角取得小一些, 转速也取得较低, 如1000 r/min 、500 r/min甚至更低。必须指出, 叶片倾角不可取得过大或过小, 否则液流离开叶片后会产生较大的旋涡损失。
我们做了对比试验, 将双级泵的主级( 长) 叶轮反方向装, 则向前弯曲叶轮就变成了向后弯曲叶轮, 对比性能曲线, 如图2 所示, 由于是双级泵, 极限压力影响不大, 但向后弯曲叶轮的泵的抽速就小得多。
图2：叶片倾角对液环泵抽速影响
间隙
液环泵的叶轮与泵盖之间的间隙对液环泵性能的影响非常大, 它不但影响泵的正常运行, 还影响抽速和极限压力。
液环泵间隙的最佳值的确定是较困难的, 首先, 它要满足液封要求, 如果液封达不到要求或液封被破坏, 则根本就不必谈什么抽速和极限压力了。零件的加工尺寸精度、形位公差、变形和叶轮的挠度都与间隙有关, 滚动轴承的径向间隙和轴向窜动也不可忽视。
从理论上说, 间隙应该越小越好, 但间隙过小容易造成零件之间的擦伤和卡住, 而且如间隙过小, 由于阻力大, 补充液体很难保证间隙的密封。但间隙过大, 液封性也不好, 容易被击穿、造成液环泵性能下降, 如图3 所示,2SK- 6 泵的主级( 长缸) 间隙在正常间隙基础上再加大了0.2 mm, 抽速就有了较大下降, 极限压力也有一定升高。
图3：间隙对液环泵抽速的影响
最佳间隙的确定最可靠的方法是通过试验,能使泵达到最大抽速和最佳极限压力的间隙就是最佳间隙。如2SK- 6 泵, 国外同样型泵的间隙是每边0.15 mm, 但我们试验的结果最佳间隙是0.20 mm。所以不应该墨守成规, 一切都必须从实际出发。
调压孔
液环泵的调压孔的作用是防止压缩不足和过压缩, 因此必须在调压孔处设置逆止阀, 在压缩不足时自动闭锁, 过压缩时自动打开, 避免过多消耗功率。但当逆止阀设计不当或材质欠佳导致逆止阀失灵或损坏时, 调压孔不但不起作用, 反而会产生不良后果。
当泵工作在真空度较高或极限压力时, 吸入气量较少, 在压缩段将发生压缩不足, 压出口的液体将从未关闭的调压孔高速返回, 造成很大冲击, 产生严重的水力损失, 致使消耗功率剧增, 抽速也有一定影响。当吸入气量很多, 而调压孔的阀打不开时, 会造成过压缩, 导致消耗功率增加, 也会影响泵的抽速。
