Internal Combustion Engine &Parts
0引言
由于旋转喷射泵和高速泵、往复泵等都属于流量小、扬程
高的低比转速泵，使其主要被运用于我国的化工行业，且在近几年得以快速发展。旋转喷射泵主要有主轴、叶轮、滚
动轴承、轴承箱、转子腔、
集油管和叶轮等几大部分组成，其中叶轮和轮盖连接在一起构成旋转喷射泵的转子，在电
机动力的作用下保持快速旋转，
集油管在旋转喷射泵中保持静止不动，主要作用是将转子腔内高速运转的介质传出，并在此过程中将介质的动能转化为压力能，从而实现旋转喷射泵的高扬程特性。在旋转喷射泵中，集油管虽然保持
静止不动，但却是旋转喷射泵中的主要元件，
其和传统离心泵中的压力室有着相同的作用，
不过由于其独特的直管段和扩散段设计，能够较好地将动能损失降低到最小，
以此提高了旋转喷射泵的工作效率，除此之外，旋转喷射泵 虽然在上世纪80年代左右便已经问世，但随着国内外对
旋转喷射泵的要求不断提高，
旋转喷射泵也在不断得到改进，而现有的旋转喷射泵也仍然存在一定的缺点未能及时解决，这也是本文进行相关研究的主要意义所在。 1旋转喷射泵的发展概况在1932年，Krogh ·F 最早提出将皮托管原理运用到液压泵中，这也为旋转喷射泵的工作原理和工作方式奠定了基础，而且在早期旋转喷射泵一般会被人们称为皮托管泵。在1939年到1945年期间，全世界陷入第二次世界大
战，德国作为军事强国，
对于军事领域和航空领域的研究力度相对较强，
在此期间，德国国家政府发现将旋转喷射泵运用到航空和军事领域，可以在较大程度上推动德国航空和军事的整体发展速度，因此德国在第二次世界大战期间对于旋转喷射泵的研究使用达到了初次高峰期。
在1960年左右，人们首次将封闭转轮和轮盖共同组合成径向旋转叶轮，这不仅大大提高了旋转喷射泵的工作效率，也为今后旋转喷射泵的彻底成型奠定了基础。直到1980年，全世界各个国家开始出现旋转喷射泵专利高潮，各个国家对于旋转喷射泵的重视程度不断提高，各种类型
的旋转喷射泵也层出不穷，
但大部分的旋转喷射泵主要被用于工业领域，尤其是化工行业。
虽然我国自从改革开放以来，经济和科技水平都得到
了腾飞似的发展，但我国工业却还处于发展阶段，相对国
外发达国家仍存在一定差距，对于工业中各种液压泵的研
发与使用，主要采用学习国外现有理论消化吸收，然后再
进一步发展与改进的路线，在1980年，我国温州某个有机
化工厂便在国外引进了两台旋转喷射泵，作为原料泵输送
相关介质，在使用过程中发现，旋转喷射泵相对其他液压泵，流量小，扬程长，且使用寿命长，
不仅能够更好的使介质流动稳定，
还能极大程度上减少检修次数，提高厂区内生产效率。无独有偶，在1991年，北京市某化工机械厂也
引进了一定数量的旋转喷射泵进行相关使用，
并在一段时间内进行测定后发现，旋转喷射泵在某些区域能够起到更好的工作效果。自此，我国各大化工企业不断提高对旋转
喷射泵的重视力度，并先后开始引进使用，
且经过我国各大化工企业和著名研发团队十几年的研究改进，
现有的旋转喷射泵扬程最大可以达到1900米，流量最大可达100m 3/min 。
随着旋转喷射泵的快速发展，
旋转喷射泵在石油化工行业逐渐得以大放异彩，其主要被用于轻芳烃、重芳烃、甲
醇和丁二烯等装置。
2旋转喷射泵的原理
旋转喷射泵属于小流量、高扬程的新型液压泵，
主要被运用于石油化工行业。旋转喷射泵在进行相关工作时，
介质在泵入口进入，
通过集流管周围和轮子盖之间的空隙进入到叶轮，并在离心力的作用下将介质吸入到转子腔内，转子腔会进行高速运转从而给与介质较高的动能，并
将其送入到集流管中，
旋转喷射泵的集流管和离心泵中的压水室有较高的相似性，
都能起到一定的扩压作用，并将介质在转子腔内产生的动能快速转变为压力能，从而保证旋转喷射泵喷射出高压介质。
3旋转喷射泵的特点
旋转喷射泵相对其他类型的液压泵具有效率高、
流量——————————————————————
—作者简介：闫兴策（1996-），男，山东德州人，本科，
研究方向为液压泵。
旋转喷射泵的原理与特点及常见故障分析
闫兴策
（山东荣信集团有限公司，济宁272000）
摘要：旋转喷射泵又被称为皮托管泵，由于其流量小，扬程高，结构简单，工作效率高，机密封性能好，且不容易发生故障，因此被
广泛用于化工行业，但也存在不能输送有毒气体、拆卸不便等缺点。
Abstract:Rotary jet pump,also known as pitot tube pump,is widely used in chemical industry because of its small flow rate,high lift,simple structure,high working efficiency,good sealing performance and difficulty in failure.However,it also has some disadvantages,such as being unable to transport toxic gas and inconvenient to disassemble.
关键词：旋转喷射泵；原理与特点；
故障分析Key words:rotary jet pump ；principles and characteristics ；fault analysis 中图分类号:TH3文献标识码:A 文章编号:1674-957X （2020）23-0167-02
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内燃机与配件
平稳、密封性好、结构简单等诸多优点：
3.1效率高传统液压泵在进行运转工作时，机械损失、水力损失和容积损失均在不同程度上降低了液压泵的工作效率，而其中机械损失主要轴承和圆周摩擦损失，但是旋转喷射泵中的转子腔、叶轮均随着轴承共同旋转，因此并不存在圆周摩擦损失，除此之外，由于旋转喷射泵并不存在蜗壳，所以当旋转喷射泵中的介质从转子腔中流入到集流管时，介质的部分旋转动能并不能得以完全消除，在一定程度上提高了
旋转喷射泵的水力损失，不过受限于旋转喷射泵小流量的特点，所增加的水力损失相对减少的圆周摩擦损失基本可以忽略不计，其中我国的刘长治学者在《小流星高扬程旋转喷射泵》一文中，便对旋转喷射泵和其他液压泵的效率进行了相关的试验对比分析，最终结果表明，旋转喷射泵和多级泵、高速泵相比效率更高。
3.2流量平稳旋转喷射泵相对于其他液压泵流量相对较小，能够保证旋转喷射泵在工作时能耗降到最低，并且在输送流量时可以做到无脉冲，保持稳定运行，除此之外，由于旋转喷射泵流量较小，在工作时可以采用将叶轮和转子腔共同旋转，这也是其圆周摩擦损失能够基本忽略不计的主要原因。
3.3密封可靠性好在液压泵最容易出现的各种问题中，密封泄露是大部分泵均无法避免的主要问题之一，但是由于旋转喷射泵在进行相关工作时，高压口的部件（集流管）保持静止不动，因此高压口处正常情况下并不会出现泄漏现象，其只需要在低压口处安装密封圈，机械密封的使用寿命较长，在较大程度上降低了旋转喷射泵的泄露概率，不仅如此，大部分旋转喷射泵在低压口处会选择双层密封，哪怕旋转喷射泵经过长时间工作部分密封圈发生损坏，也能保证其不会出现大规模泄露。
3.4结构简单，体积小旋转喷射泵和大部分液压泵相比，属于体积较小的液压泵之一，且由于旋转喷射泵不存在蜗壳等部件，其内部结构也相对比较简单，在发生意外情况需要维修时，维修工作简单，耗费时间相对较短，能够在最短时间内使其重新进行工作。
3.5能够输送微小颗粒介质由于旋转喷升泵主要依靠转子腔和集流管完成工作，且转子腔和集流管空隙较大，因此旋转喷射泵在进行工作时，可以输送带有微小颗粒的介质，而这也是旋转喷射泵被用于化工行业工作的主要原因之一。
旋转喷射泵在拥有诸多优点的同时，在实际工作中同样表现出来一定的不足仍未完全解决：
①任何液压泵在进行相关工作时，都需要进行定时的检修，而机械密封又是各种液压泵在进行检修时必不可少的主要环节，但是旋转喷射泵在进行检修时需要将出口和入口的法兰拆卸下来才能进一步进行检修，虽然旋转喷射泵的内部结构相对其他液压泵较为简单，检修时所需花费时间较少，不过出入口的法兰拆卸却给检修人员增加了一定的工作量。
②旋转喷射泵在进行工作时，是通过转子腔和叶轮共同旋转并将介质输送到集流管，因此介质需要在转子腔内进行高速旋转，但是由于转子腔在泵体内部，且在拆卸时较为困难，最重要的是转子腔内的介质并不容易放净，特别是在对有毒、有害等介质进行输送时，转子腔内的介质不放净，检修时很容易出现其他意外情况。
③旋转喷射泵由于内部结构相对简单，工作方式比较固定化，所以其并不能适应大部分的工作环境，所能运输的介质主要以液体为主，并不能输送气体介质，尤其是有毒气体介质，而这也是旋转喷射泵的主要缺点与不足之一。
4旋转喷升泵的常见故障与处理
旋转喷射泵相对其他液压泵工作寿命更长，发生意外情况概率也相对较低，但这并不是说旋转喷射泵在工作期间不会发生各种故障问题，其中旋转喷射泵常见的故障问题主要有以下几种：
4.1压力突降旋转喷射泵压力突降往往没有任何征兆，会在工作运行过程中突然发生中断从而影响生产，而引起旋转喷射泵出现压力突降的原因主要分为以下两个方面：首先是集流管发生脱落，集流管作为旋转喷射泵的主要运行部件，其一旦发生损坏，将会对旋转喷射泵的运行产生极大程度的负面影响，而造成集流管脱落的主要原因是进水体内孔在长时间工作后会发生磨损，导致集流管和内孔变为间隙配合，增加了固定集流管螺栓的受力，使其在受到转子腔高速旋转介质的冲击时，较为容易出现断裂等事故；其次是旋转喷射泵的传动三角带发生故障，旋转喷射泵采用带传动，电机通过大皮带带动旋转喷射泵的小皮带进行转动，转速最高可达4300r/min，但也正由于高速转动，很容易给小皮带带来不可恢复的磨损，使得实际转速低于理论转速，导致泵的实际出口压力低于额定压力。
4.2振动过高泵体振动是造成设备故障的主要原因，其中引发旋转喷射泵振动过大的主要原因可以分为两个方面：首先，旋转喷射泵和其他液压泵相比转子腔内的介质并不容易清洗，在对工作后的旋转喷射泵进行维护修理后，转子腔内很有可能会有部分介质残留，并不规则的吸附在转子腔内部，而当旋转喷升泵重新工作后，就会很容易因为转子腔内的介质引起振动，因此在对旋转喷射泵维护修理后，应主动对
转子腔内的介质进行及时清理；其次，当旋转喷升泵输送带有微小颗粒的介质时，长时间高速旋转工作会有一定可能导致转子腔内部产生不规则的磨损沟槽，导致转子在发生转动时产生动不平衡，从而使得旋转喷升泵发生异常振动。
5结论
旋转喷射泵作为化工机械中最为常用的液压泵之一，其具有小流量、高扬程的特点，再加上其不仅能够对大部分的化工行业中所用到的介质进行运输，还能输送带有微小颗粒的介质，且结构简单，便于拆卸，在工作过程中使用寿命长，只要公司检修人员能够对旋转喷射泵做到定期检修，日常正常维护，发生故障概率将会达到最低。
参考文献:
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