新型高压活塞式消防泵脉动抑制研究

发布时间：2017-09-26 09:43

  本文关键词：新型高压活塞式消防泵脉动抑制研究

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【摘要】：现有消防供水装备所采用的消防水泵均为离心泵，压力较低，目前适用于超高层建筑的高压大流量的消防水泵是美国大力公司制造的双级离心泵（4MPa@25L/s），价格昂贵，且已不能满足现有高层建筑的消防供水需求。论文借鉴双活塞油缸混凝土超高压泵送技术，首次提出一种新型活塞式消防水泵，具有高压大流量、效率高、成本低的特点，，可有效解决超高层建筑消防灭火这一难题，但在换向时存在冲击振动，流量与压力存在脉动现象，论文对其脉动特点进行了理论与试验研究。 论文提出消防泵采用液压驱动双缸双作用式活塞泵结构，液压系统采用双泵合流、两缸交替错开打水方案，并在油路与水路出水口连接蓄能器吸收脉动，合理控制换向重叠量，保证出水重叠，实现连续供水，并通过理论、AMESim仿真与样机试验分析验证了消防泵的输出特性，结果表明：活塞式消防泵可以实现连续供水，流量基本恒定；压力脉动主要出现在活塞换向时刻，且随流量增大而增大，这是水缸进、出水单向阀启闭固有时间和油液的压缩性造成的。通过控制换向重叠量与蓄能器参数优化，压力脉动得到很好的抑制，能够满足使用要求。
【关键词】：高压消防泵 液压驱动活塞泵 脉动 蓄能器 换向重叠量
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH311
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 高压消防泵的发展现状9-14
• 1.2.1 国外消防泵的发展现状10-12
• 1.2.2 国内消防泵的发展现状12-14
• 1.3 研究目的及意义14-15
• 1.4 论文主要研究内容15-16
• 第二章 高压活塞式消防泵方案设计16-28
• 2.1 高压活塞式消防泵性能要求16-17
• 2.2 高压活塞式消防泵结构型式17-18
• 2.3 高压活塞式消防泵驱动方案18-23
• 2.3.1 方案一：双泵合流，两缸交替同时打水18-20
• 2.3.2 方案二：双泵分流，两缸交替同时打水20
• 2.3.3 方案三：双泵合流，两缸交替错开打水20-21
• 2.3.4 方案四：双泵分流，两缸交替错开打水21
• 2.3.5 各驱动方案的对比与选择21-23
• 2.4 高压活塞式消防泵主要参数23-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 高压活塞式消防泵理论输出特性28-44
• 3.1 高压活塞式消防泵运动学分析28-31
• 3.2 高压活塞式消防泵理论输出流量特性31-33
• 3.3 高压活塞式消防泵理论输出压力特性33-42
• 3.3.1 吸入总管内压力特性33-35
• 3.3.2 水缸吸入腔内压力特性35-37
• 3.3.3 水缸排出腔内压力特性37-41
• 3.3.4 排出总管内压力特性41-42
• 3.4 本章小结42-44
• 第四章 高压活塞式消防泵输出特性仿真分析44-54
• 4.1 仿真模型的建立44-47
• 4.1.1 缓冲油缸仿真模型44-45
• 4.1.2 高压活塞式消防泵液压系统仿真模型45-47
• 4.2 高压活塞式消防泵输出特性仿真47-48
• 4.3 蓄能器对消防泵输出脉动特性影响的仿真48-52
• 4.3.1 油路蓄能器对消防泵输出脉动特性影响的仿真48-50
• 4.3.2 水路蓄能器对消防泵输出脉动特性影响的仿真50-52
• 4.4 换向重叠量对消防泵输出脉动特性影响的仿真52
• 4.5 本章小结52-54
• 第五章 高压活塞式消防泵脉动抑制试验研究54-74
• 5.1 试验平台54-56
• 5.2 高压活塞式消防泵实际输出特性分析56-61
• 5.3 蓄能器对消防泵实际输出脉动特性的影响61-71
• 5.3.1 油路蓄能器对消防泵实际输出脉动特性的影响61-65
• 5.3.2 水路蓄能器对消防泵实际输出脉动特性的影响65-71
• 5.4 换向重叠量对消防泵实际输出脉动特性的影响71-73
• 5.5 本章小结73-74
• 结论与展望74-76
• 结论74-75
• 展望75-76
• 参考文献76-79
• 攻读学位期间取得的研究成果79-80
• 致谢80

【参考文献】

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本文编号：922778