【科创基金项目】小型涡轮泵的制作
罗元浩
lyhhjahj2022/03/05原创 喷气推进 IP:江西
中文摘要
涡轮泵是泵压式系统的关键部件。
关键词
涡轮泵

感谢科创基金对本项目的支持。现在我已完成此项目,故申请结题。

一、项目初步设计

记得虎哥在一片对电泵的讨论文章下有过评论:“涡轮泵太小以至于性能很难做起来是主要矛盾,关键是涡轮泵的设计和制造工艺”。的确,对于小液体火箭来说,涡轮泵性能比气压式来说十分低。但是气压式的气体贮瓶小火箭更加不值得,电泵对于资金的要求过高,且电源的放置也同时成为了一个问题。我分析了我的液体火箭的实际参数与情况。认为对于我来说,小型涡轮泵才是最优方案。

首先就是涡轮泵的设计与工艺方案。设计上确定各部分参数,工艺部分确定组装方案。先上泵的参数:

轴转速:120r/s

涡轮叶片数:8

燃料泵流量:100ml/s

氧化剂泵流量:50ml/s

比转速:2000

再上设计方案:

我先将整个泵分成5个部分:

image.jpg

1、3是泵部分,2放轴承和隔热,5是涡轮。

再上零件件图:

image.jpg image.jpg image.jpg image.jpg image.jpg image.jpg

改一下,数据的外径是6。

接下来说工艺方案:

对于任何的工艺来说,一定需要较为简单的操作,就像你一定不会将叶片放在泵壳内焊接。这样会增加工作量,还会降低精准度。我们说一下焊接组装的顺序。

首先,制作泵叶轮,再将轴穿入轴承内焊接。再下方放垫片固定,焊接,再将泵叶轮焊接上。再将图一的第五部分与垫片焊接,下方焊接密封片。再与四部分焊接,上放焊接垫片。然后焊接涡轮叶片。再焊接图一第三部分,再接垫片,然后穿轴承,焊接图一第二部分,再焊接泵叶轮,最后焊接垫片。接下来要对壁面进行打孔,接管路。这样的组装顺序就较为简单。可能单看文字比较难懂,下面通过实际组装可能会简单明了。

基本方案确定,然后就是开工:

感谢一下我简陋的工作台

IMG_20220305_174331.jpg

先是作出叶轮:

IMG_20220305_173843.jpg

角度拍的不太好,看不见内部结构

照葫芦画瓢再做一个

IMG_20220305_173840.jpg

然后接上底部结构,

IMG_20220305_174623.jpg

(快乐焊接,差点整死我)

大家如果焊接想用钎焊,一定要尽量选相同的金属,不同材质好难焊接。另外,大家千万不要相信市面上所谓的万能焊条。没法用。

接下来再找一个垫片,接上轴承和轴,

IMG_20220305_175239.jpg

IMG_20220305_175438.jpg

把另外一个叶轮也给焊上去,外壳

IMG_20220305_175620.jpg

继续加一个轴承,把涡轮给加上去,有点难度。下次用类似叶轮的结构可能好一点。

IMG_20220305_180140.jpg

接到一般的时候拍的,

然后其他就更简单了,按照原方案来,

IMG_20220305_180318.jpg IMG_20220305_180517.jpg

外面是完工了,拍几张照

IMG_20220305_180521.jpg

俯视的。

然后打孔,接管。就没拍照了。

好了,接下来做一个水试来检验一下可用性,涡轮没有高压气,就用液体驱动。


没有量筒,拿水壶来检验一下体积 sticker

IMG_20220305_182559.jpg

25秒填满到1.5升,

1646476511706.jpg

小了一些流量不过因为是由液体驱动,气体会更好。

目测同心度也可以,转速不太大没有问题。

最后再次感谢各位帮助。

来自:航空航天 / 喷气推进动手实践:实验报导
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~~空空如也
lyhhjahj 作者取消置顶
2年1个月前 IP:江西
902015

emm,不知道为什么觉得我会拍假照片。先把计算补上,实验视频没有存,下周末再做一遍上传。 image.jpg

实验原理就是把原本用燃气驱动改成高压液体驱动。

image.jpg

lyhhjahj作者取消置顶
2年1个月前 IP:江西
902017

设计图:

image.jpg


lyhhjahj作者取消置顶
2年1个月前 IP:江西
902022

还说我摆拍造假?我拆了晚点再做一遍好吧 D6034E3B-D730-486E-B14C-D44833B9EBB2.jpeg 57496BE6-548F-44A8-AFAC-CE53E71C18F2.jpeg

lyhhjahj作者取消置顶
2年1个月前 IP:江西
902024

A9C6C43C-27BF-45F0-B21E-F0D2691F3626.jpeg

叶轮,总不是摆拍的吧

lyhhjahj作者
2年1个月前 IP:江西
902015

emm,不知道为什么觉得我会拍假照片。先把计算补上,实验视频没有存,下周末再做一遍上传。 image.jpg

实验原理就是把原本用燃气驱动改成高压液体驱动。

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lyhhjahj作者
2年1个月前 IP:江西
902017

设计图:

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WernerPleischner
2年1个月前 IP:广东
902020

没有压头的指标吗

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lyhhjahj作者
2年1个月前 IP:江西
902021
引用WernerPleischner发表于3楼的内容
没有压头的指标吗

计算里面,那个H

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lyhhjahj作者
2年1个月前 IP:江西
902022

还说我摆拍造假?我拆了晚点再做一遍好吧 D6034E3B-D730-486E-B14C-D44833B9EBB2.jpeg 57496BE6-548F-44A8-AFAC-CE53E71C18F2.jpeg

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lyhhjahj作者
2年1个月前 IP:江西
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叶轮,总不是摆拍的吧

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WernerPleischner
2年1个月前 IP:广东
902040

小数点后面居然有3个零

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lyhhjahj作者
2年1个月前 IP:江西
902042
引用WernerPleischner发表于7楼的内容
小数点后面居然有3个零

规格太小了,不过这是事实

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qwe
2年1个月前 IP:内蒙古
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只是做模型不如用3d打印,细节可以更多,同时省下不少工作量

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虎哥
2年1个月前 IP:四川
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把测试原理说明,那张一个水盆的图没人看得懂。改好以后尽快提交结题。

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lyhhjahj作者
2年1个月前 IP:江西
902125
引用虎哥发表于10楼的内容
把测试原理说明,那张一个水盆的图没人看得懂。改好以后尽快提交结题。

好的,谢谢

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