第七章 水泵的构造及型号
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第七章水泵的构造及型号第一节D型水泵一、D型泵的构造D型泵是单吸、多级、分段式离心泵。
它可输送水温低于80℃的清水或物理性能类似于水的液体。
其流量范围和扬程范围大。
目前矿井主排水泵多采用D型泵。
D型水泵经多年的发展已形成系列,其结构形式基本相同,只是尺寸大小不同。
如图7-1所示为D280—43×3(旧系列200D43×3)型水泵的结构图,主要有转动部分、固定部分、轴承部分和密封部分等组成。
图7-1 D280—43×3型水泵的结构图1—进水段;2—中段;3—出水段;4—尾盖;5—轴套;6—叶轮;7—导叶;泵轴;9—填料压盖;10—填料;11—水封环;12—大口环;13—平衡盘;14—平衡环;15—轴承座;16—联轴节;17—拉紧螺栓;18—放气栓;19—小口环1.转动部分是水泵的工作部件。
主要由泵轴及装在泵轴上的数个叶轮和一个用以平衡轴向推力的平衡盘组成。
(1)叶轮叶轮是离心式水泵的主要部件。
其作用是将电动机输入的机械能传递给水,使水的压力能和动能得到提高。
它的尺寸、形状和制造精度对水泵的性能影响很大。
叶轮的形状取决于比转数。
叶轮由前轮盘、后轮盘、叶片和轮毂组成,通常铸造成一个整体。
叶片绝大多数为后弯叶片,出口安装角为15°~40°,常选用20°~30°。
叶片的数目一般为5~12片。
通常低比转数叶轮取6~8片,中比转数叶轮取6片,高中比转数叶轮取5~6片。
D型水泵的叶片数为7片。
叶片数目太多,会增加水在叶轮中的摩擦阻力;太少,又容易产生涡流。
D型水泵第一级叶轮的入口直径大于其余各级叶轮的入口直径,这样可以减小水进入首级叶轮的速度,提高水泵的抗汽蚀性能;同时,D型水泵叶轮叶片的入口边缘呈扭曲状,为保证全部叶片入口断面都适应入口水流,从而减少水流对入口的冲击损失,这是这种水泵初始扬程较高和效率曲线平坦的原因之一。
D型水泵的叶轮剖视图如图7-2所示。
水泵的结构组成“嘿,大家好啊,今天来给大家讲讲水泵的结构组成。
”水泵主要由以下几个部分组成。
首先就是叶轮,这可是水泵的核心部件之一呀。
就好比人的心脏一样重要。
叶轮的作用就是通过旋转把水给甩出去,让水能够流动起来。
比如说我们常见的离心泵,它的叶轮就是一个关键部分,通过叶轮的高速旋转,把水吸入并加压输送出去。
然后呢,有泵体。
泵体就像是一个容器,它把叶轮啊还有其他的一些部件都装在里面,给它们提供一个稳定的工作环境。
而且泵体的形状和设计也会影响到水泵的性能哦。
还有泵轴,它可是连接叶轮和电动机等动力源的重要部件。
就像一条纽带一样,把动力传递给叶轮,让叶轮能够转动起来。
密封装置也不能少。
它的作用就是防止水从泵里面泄漏出来。
这个密封要是不好,那可就麻烦了,水到处漏,不仅浪费资源,还可能会造成一些安全隐患呢。
再说说轴承,它是支撑泵轴的,让泵轴能够平稳地转动。
就像我们的腿支撑着身体一样。
另外,还有一些辅助部件,比如进水口和出水口。
进水口就是水进来的地方,出水口就是水出去的地方,这很好理解吧。
给大家举个例子吧,在农业灌溉中,我们经常会用到水泵。
如果水泵的叶轮出现问题,比如叶轮被异物卡住了,或者叶轮磨损严重了,那就会导致水泵的抽水效率下降,甚至抽不上水来。
这时候我们就需要及时对叶轮进行维修或者更换。
再比如密封装置如果坏了,那水就会漏得到处都是,不仅浪费水资源,还可能会影响灌溉效果。
所以我们平时要注意对水泵进行维护和保养,定期检查各个部件的工作状态,发现问题及时处理,这样才能保证水泵的正常运行,发挥它最大的作用。
水泵的结构组成虽然看起来不是很复杂,但是每个部件都有着非常重要的作用,它们相互配合,才能让水泵正常工作,为我们的生活和生产提供便利。
大家在使用水泵的时候,一定要了解它的结构和工作原理,这样才能更好地使用和维护它。
水泵结构原理
水泵是一种能够通过机械作用将液体从低处抽到高处的设备。
水泵通常由电机、叶轮、壳体、密封件等组成。
水泵的结构主要是由以下几个部分组成:
1. 电机:水泵的心脏部分,负责提供动力。
通常采用电动机,其转动力可以驱动叶轮旋转,从而使液体被抽送。
电机的功率大小和转速决定了水泵的抽送能力。
2. 叶轮:叶轮是水泵的主要工作部件之一,它具有多个叶片,可以通过旋转将液体吸入并排出。
叶片的形状、角度和数量会影响水泵的性能和效率。
一般常见的叶轮类型有离心式叶轮、轴流式叶轮等。
3. 壳体:壳体是水泵的外部包装,用于容纳叶轮、电机以及其他部件。
壳体通常由金属或塑料制成,其形状和尺寸与水泵的工作参数和类型密切相关。
4. 密封件:水泵的密封件用于防止液体泄漏。
常见的密封方式有填料密封和机械密封两种。
填料密封通常采用软质填料填充在轴封处,通过压紧装置保持密封性能;机械密封则是通过运动密封面的相互作用达到密封效果。
水泵的工作原理是利用电机的动力带动叶轮转动,通过离心力将液体吸入并压送出来。
当叶轮旋转时,液体被吸入到叶轮中心,在叶轮的旋转力下,液体被迫向外部离心出去,从而产生
抽水的效果。
整个过程中,水泵的壳体起到将液体引导和封闭的作用,确保液体只能由入口进入,由出口排出。
总结来说,水泵通过电机带动叶轮旋转来实现液体的抽送,其中壳体和密封件起到了保护和密封作用。
水泵的结构设计及工作原理的合理选择,对于实现高效、可靠的液体运输有着重要的影响。
水泵的构成讲解水泵是一种用来输送液体的机械装置,它由许多不同的部件组成。
下面将从构成水泵的各个部件进行详细介绍。
1. 电机:水泵的核心部件之一,用于驱动整个水泵系统的运转。
电机通常由铜线圈、定子、转子等部件组成,通过电源的输入来产生旋转力,从而带动水泵的转动。
2. 泵体:泵体是水泵的外壳,通常由金属材料制成,如铸铁、不锈钢等。
它的主要作用是保护内部的零部件,并将液体引导到出口。
3. 叶轮:叶轮是水泵的一个重要部件,通常由金属材料制成,如铸铁、不锈钢等。
它的作用是通过旋转产生离心力,将液体从吸入口吸入并推到出口。
4. 导叶:导叶是叶轮的一个辅助部件,通常由金属材料制成。
它的作用是调节叶轮的进出水流量,以控制水泵的工作效率和输出压力。
5. 轴承:轴承是支撑叶轮和转子的重要部件,它通常由金属材料和润滑剂组成。
轴承可以减少叶轮和转子之间的摩擦,保证水泵的正常运转。
6. 机械密封:机械密封是水泵的一个重要组成部分,它通常由密封环、密封座等部件组成。
机械密封的作用是防止水泵内部的液体泄漏,并保持内部的压力稳定。
7. 进出口法兰:进出口法兰是水泵的连接部件,它通常由金属材料制成。
它的作用是连接水泵和输送液体的管道,以实现液体的进出。
8. 水封:水封是水泵的一个重要组成部分,它通常由密封环、密封座等部件组成。
水封的作用是防止水泵内部的液体泄漏,并保持内部的压力稳定。
9. 管道系统:管道系统是水泵的补充部件,它通常由金属材料制成。
它的作用是将输送液体的管道与水泵连接起来,以实现液体的输送。
10. 控制面板:控制面板是水泵的一个重要组成部分,它通常由电路板、按钮、显示屏等部件组成。
控制面板的作用是控制水泵的启停、调节水泵的运行参数等。
以上是构成水泵的各个部件的简要介绍。
水泵的工作原理是通过电机驱动叶轮旋转产生离心力,从而将液体从吸入口吸入并推到出口。
不同类型的水泵可能会有一些额外的部件或不同的工作原理,但总体上构成水泵的部件大致相同。
八年级物理水泵知识点汇总本文为八年级物理的水泵知识点汇总,主要介绍水泵的定义、分类、工作原理、性能参数等内容。
一、水泵的定义和分类水泵是利用某种原理将液体吸入,然后压送到某处的机械设备。
水泵主要分为离心式水泵和容积式水泵两种。
二、离心式水泵知识点1. 离心式水泵的结构离心式水泵主要由叶轮、泵壳、进出口管口、轴承和密封装置组成。
2. 离心式水泵的工作原理离心式水泵的工作原理是利用电机驱动叶轮高速旋转,液体在叶轮的作用下产生离心力,从而产生压力,把水推到出口管道当中,完成抽水过程。
3. 离心式水泵的性能参数离心式水泵的性能参数主要有扬程、流量、效率和轴功率等。
三、容积式水泵知识点1. 容积式水泵的结构容积式水泵由于其“抽一次、推一次”的工作原理,结构比较复杂,主要由进口截止阀、进口管、叶轮、柱塞和出口管等组成。
2. 容积式水泵的工作原理容积式水泵的工作原理是利用柱塞在运动中周期性改变工作腔的容积,产生吸水与排水的作用,实现水的运输。
3. 容积式水泵的性能参数容积式水泵的性能参数主要有流量、排压、进口压力、出口压力等。
四、常见水泵故障及解决方法1. 水泵无法启动可能原因:电源故障,电机毁坏,启动电容故障等。
解决方法:检查电源和电路,更换电机或启动电容。
2. 水泵漏水可能原因:密封圈老化,密封面磨损,松动或破裂等。
解决方法:更换密封圈或密封面,增加密封。
3. 水泵流量减少可能原因:进口管道进水不足,吸入阀门失灵,泵体渗漏,叶轮磨损等。
解决方法:增加进口流量,更换吸入阀门,修理泵体漏水部位,更换叶轮。
以上是本文针对八年级物理水泵知识点的汇总,希望对学生们的学习有所帮助。
三、水泵的结构〈以多级离心泵为例〉离心式水泵的种类很多,虽结构上互有差异,但其主要部件大致相同。
离心式水泵的主要组成部分有:水泵的结构按运行方式可分为转子和静子两部分。
1、转子:主要包括:泵轴、联轴器、锁紧螺母、滚动轴承的转动部分、轴套、平衡盘、叶轮、推力盘等零件。
2、静子:主要包括:轴承体(滑动轴承全部属于静子)、轴封装置、进水泵段、中间泵段、出水泵段、地脚螺栓、穿杠螺栓、底板等零件。
◆转子联轴器:又称对轮、靠背轮等,其作用是连接原动机带动水泵工作。
泵轴:传递扭矩,承装转子部件。
轴套:保护泵轴,调整转动部件之间的距离。
锁紧螺母:起轴向定位作用(螺纹的拧紧方向与转动方转子向相反)平衡盘:与平衡座一起平衡轴向推力。
叶轮:提高水的压力能和速度能。
a:开式--叶轮两侧没有盖板。
b:半开式--叶轮只有一侧有盖板。
c:封闭式--叶轮两侧均有盖板。
d:叶轮一般由铸铁、磷青铜或黄铜铸造而成。
e:叶片厚度3~6mm,叶片数目7~8个。
推力盘:与推力瓦块一起平衡参与平衡轴向推力。
◆静子轴承体:又称轴承母体,起装载轴承的作用。
轴封装置:装在转子上的轴套位置;主要有填料密封、机械密封、浮动环密封几种形式。
其作用是:吸水侧用以防止空气的漏入,保护真空;出水侧用以防止高压水漏出。
泵段:进水泵段(吸水管、吸水室、密封环);密封环--用来防止泵内的高压水流回低压侧而使效率降低。
一般安装在叶轮进水口侧的外缘与泵壳之间。
中间泵段(导叶、密封环)导叶---将本级叶轮的出水顺利导入下级叶轮。
出水泵段(导叶、压水室、出水管、平衡座)。
紧固螺栓(穿杠螺栓):紧固各级泵段。
地脚螺栓:将水泵安装于底板上。
底板:将泵安装于基础上。
泵与泵站第七章第七章泵房设计本章重点:通过本章的学习,要求⼴⼤学员熟练掌握泵站设计原则、泵房的结构形式及其选择、分基型泵房的特点和适⽤场合、主机组的布置、泵房尺⼨确定、泵房整体稳定分析等;掌握抽⽓充⽔设备、排⽔设备、配电设备、起重设备、通风设备和检修间的布置等;了解其它辅助设备的布置、泵房外部设备的布置、泵房的结构设计等。
第⼀节泵房结构形式及其选择⼀、泵站设计原则泵站的泵房也称为机房、⼚房或站⾝,它是安装⽔泵、动⼒机及其附属设备的建筑物,是泵站的主体⼯程。
泵房的主要作⽤是通过⼀系列的⼯程措施,将⽔流平顺地引⼊和引出⽔泵,为⽔泵创造⾼效率运⾏的条件,通过泵房的合理布置,为设备安装、检修和运⾏创造良好的条件,并为运⾏⼈员提供良好的⼯作环境。
因此,合理地设计泵房,对节省⼯程投资,发挥⼯程效益,既安全⼜经济地运⾏,以及延长设备使⽤寿命等⽅⾯都有很⼤的影响。
泵房的设计内容主要包括:选定泵房的结构形式,进⾏泵房内部布置和确定泵房尺⼨和泵房的结构计算等。
对重要的或⼤型或⼲室型泵房,还需进⾏泵房的整体稳定分析,泵房设计应满⾜下列基本要求:1.在保证设备安装、运⾏、检修等项⼯作⽅便⽽且可靠的原则下,使泵房尺⼨最⼩;2.在泵房可能遇到的各种外⼒作⽤及其最不利的组合下,满⾜整体稳定要求;3.保证结构有⾜够的强度和寿命;4.保证泵房⽔下部分不渗⽔;5.符合防⽕、照明、通风、散热、采光和防潮等要求;6.便于利⽤现代的建筑和施⼯⽅法利于今后的发展等。
⼆、设计所需基本资料1.泵站的性质和规模等。
2.抽⽔机组的型号、台数、外形尺⼨、安装尺⼨等;3.泵站枢纽的1/10000~1/100000地形图和地质资料;4.主要建筑物处的1/200~1/2000地形图和地质剖⾯图;5.当地的国民经济状况、能源及材料供应情况、施⼯技术⼒量;6.重要材料、设备、器具价格、原材料及⼈⼯单价。
三、设计步骤泵房设计⼀般按下列步骤进⾏:1.根据选择的⽔泵类型、⽔源⽔位变幅及地基条件确定泵房的结构类型;2.根据泵房内部设备布置及通风、照明、防噪的要求和泵房整体稳定条件,确定泵房的各项尺⼨及材料;3.进⾏细部结构及特种构件计算。
泵站水泵结构介绍水泵结构包括:叶轮座、叶轮外壳、导叶体、叶轮、泵主轴、轴的密封、导轴承及密封装置、联轴器,现分别叙述。
1.1叶轮座叶轮座为整体铸铁件,是泵的支撑部分。
在和叶轮外壳联接的法兰上设有梯形槽,安装时嵌入橡胶绳,以利止水,叶轮座下半部分埋入水泵进口的混凝土中。
叶轮座的中心位置,可供装拆转轮是,放置油压,千斤顶。
1.2导叶体导叶体的作用是使液体旋转运动的动能转变为压力能,同时将液体输送到出水管上去。
导叶体为整体铸铁件,中间设下橡胶轴窝,有均匀分布的四片固定导叶。
导叶体内装水润滑橡胶导轴承。
在导叶体与叶轮外壳的止口处和衬圈联结的法兰上均设有供按装橡胶绳止水的梯形槽。
导叶体用螺栓与浇入混凝土内的衬圈联结。
1.3叶轮外壳及叶片叶轮外壳是水流通过转轮转换能量的地方。
叶轮外壳为球壳体,以便使球形叶片在内做任意调角时,保持叶片间隙不变。
考虑到木模制造、浇铸工艺和拆装方便,将叶轮外壳分半制造。
叶轮体为分半铸钢件,用法兰联接,球面上均匀布置四张叶片。
叶片和枢轴分开制作,用螺栓紧固,并有销钉定位,这样,便于加工和安装。
材料分别为铸钢和锻钢。
螺栓承受转动时的离心力,销钉承受升力引起的水力矩形成的扭转力。
1.4泵主轴主轴材料为35号锻钢。
最小内径计算参照下面章节。
因其叶轮固定,采用实心轴。
泵轴上端设弹性联轴器与电机轴相连,下端设法兰与叶轮螺母相接。
制造安装要求:为了便于轴上零件的装拆,将轴做成阶梯状。
轴的直径从轴端逐渐向中间增大。
可以依次将轴上零件如套筒、导轴承、轴承盖装拆,推力轴承、联轴器从另一端装拆。
为使轴上零件易于安装,轴端及各轴段的端部应有倒角。
轴上磨削的轴段有砂轮越程槽。
1.5轴的密封泵轴采用机械密封。
机械密封的结构应满足高转速的要求,旋转部分只有由轴套固定的极易平衡的动环,而其他部分带有弹簧、密封圈和浮动静环等不易平衡的部分作为密封的静止部分。
密封面的宽度应比较窄,以减少由于高速摩擦产生的热量。
在此设计中选用某公司生产的新型机械密封BGM7系列,产品说明:该密封系列是单端面的,非平衡型,任意旋向且符合EN12756(DIN24960)标准的,BGM7系列应用广泛,互换性强,结构紧凑.推环由传动搭子卡住,防止弹簧脱落.性能可靠,广泛应用于石油化工泵中。
一配件名称进水段、中段、出水段、各段密封环、叶轮、密封环、叶轮挡套、导翼、导翼套、出水段导翼、平衡盘、平衡套、平衡环、平衡盘指针、轴、前轴套、后轴套、后轴套锁紧螺母、前轴承座、后轴承座、油环、前填料压盖、后填料压盖、填料环、挡水圈、泵体拉紧大螺栓、联轴器部件。
二装配时需注意的几个问题1泵壳口环的装配:要求为H7/js6。
配合松时,对中后用奇缝螺钉将口环固定在泵壳上。
2泵壳的装配:各段通过凸凹止口配合H7/h6(0.04~0.08mm)。
各段之间加垫(0.10mm)或直接涂密封胶。
3导叶与泵壳的径向间隙为0.04~0.06mm。
4多级泵的首级叶轮易发生气蚀。
5多级泵的首级叶轮、次级叶轮及末级叶轮结构尺寸经常不一样。
6多级泵窜量的测量与调整:定义:离心泵窜量指转子与定子的轴向间隙。
前窜量:叶轮前盖板与定子的…后窜量:叶轮后盖板与定子的…总窜量:前窜量+后窜量作用:1)保证叶轮与定子不摩擦,保证转子位于中间位置。
2)叶轮出口与导叶入口对准(Q、H)。
3)对热油泵要考虑转子的热伸长。
测量:对已用过的多级离心泵只测量后窜量(未拆平衡盘的窜量)和末级叶轮的总窜量(拆了平衡盘的窜量)。
标准:小型离心泵的总窜量为3~4mm。
大型离心泵的总窜量为6~7mm。
热油泵的总窜量为6~7mm。
无止推轴承:后窜量比前窜量小0.5~1.0mm。
有止推轴承:有端比无端小 0.5~1.0mm。
调整:1)离心泵每级叶轮总窜量太小→车短口环长度2)离心泵每级叶轮总窜量太大→补焊或更换口环3)各级叶轮前后窜量可通过在叶轮后轮毂接触面上加减垫片来调整。
4)末级叶轮前后窜量可通过车短平衡盘轮毂或在平衡盘轮毂前加减垫片来调整。
7轴承定位1)无止推轴承:保证轴承在轴承孔内前后间隙均要大于半窜量。
平衡盘套与轮毂的径向间隙为0.2~0.4mm,对于高温、粘度大或含有泥沙的介质,该值适量放大,对轮间隙要保证在(半窜量+2mm)。
2)有止推轴承:保证平衡盘与平衡环的轴向间隙为0.1~0.2mm,转子轴向窜量0.1~0.15mm,平衡盘套与轮毂的径向间隙为0.2~0.4mm,如果该值太大,将失去平衡盘的自动调节功能。
水泵的构成讲解水泵是将液体输送到不同区域的机械装置。
它的构成是由若干组成部分组成的,下面将会对水泵的构成进行讲解。
一、电机电机是水泵的核心部件,它提供了转动水泵叶轮所需的动力。
水泵中使用的一般是交流电动机或直流电动机。
交流电动机通常是三相电机,功率范围在几十瓦到上百千瓦之间。
直流电动机的功率范围更大,从几千瓦到数十万瓦。
水泵的电机要选择具有良好性能的,这样才可以保证水泵在长时间使用后不出现故障。
二、叶轮叶轮是水泵的另一个重要部分,也是损坏最为常见的部件。
它是水泵的转动让水受到力的部分,形状与大小都会根据所传输的流体以及泵的结构变化。
通常可以是涡轮叶片、切口叶片、单吸叶片等等。
水泵的抽水效果和耗能情况都与叶轮的质量和形状有关,因此叶轮是水泵最值得注意的一个部分。
三、泵体泵体是水泵的外壳,通常使用高强度钢材或铸铁制造。
它的主要作用是支撑和固定电机、叶轮和轴承。
泵体的内部形状与叶轮的形状相同,能把叶轮所需的液体导入出口。
四、轴承轴承是将泵体和电机一起连接的部件。
它通常被固定在泵凸轮中。
轴承能支撑由水泵所形成的高扭矩,这样就防止了电机和泵体之间过大的旋转差异。
轴承还可以减小泵体运作时所产生的摩擦阻力。
五、密封件密封件在水泵上非常重要,它会防止流体渗漏,并防止衔接部分的破坏与腐蚀。
在实际生产中,由于密封配合的材质与工作状态均可引起泵的寿命,因此要特别注意密封件的质量,如推荐采用一些耐高温、耐腐蚀的复合密封件,这样能有效地保护水泵并延长其使用寿命。
参考上述内容,我们可以了解到一台水泵的构成多样化,可以是单级或多级的,还具有许多功能,主要用于建筑、水厂、排水站和化工等行业。
在安装和使用水泵的过程中,我们需要根据特定情况,选择适合的类型、型号和特性,以确保水泵的正确运作。
第七章水泵的构造及型号第一节D型水泵一、D型泵的构造D型泵是单吸、多级、分段式离心泵。
它可输送水温低于80℃的清水或物理性能类似于水的液体。
其流量范围和扬程范围大。
目前矿井主排水泵多采用D型泵。
D型水泵经多年的发展已形成系列,其结构形式基本相同,只是尺寸大小不同。
如图7-1所示为D280—43×3(旧系列200D43×3)型水泵的结构图,主要有转动部分、固定部分、轴承部分和密封部分等组成。
图7-1 D280—43×3型水泵的结构图1—进水段;2—中段;3—出水段;4—尾盖;5—轴套;6—叶轮;7—导叶;泵轴;9—填料压盖;10—填料;11—水封环;12—大口环;13—平衡盘;14—平衡环;15—轴承座;16—联轴节;17—拉紧螺栓;18—放气栓;19—小口环1.转动部分是水泵的工作部件。
主要由泵轴及装在泵轴上的数个叶轮和一个用以平衡轴向推力的平衡盘组成。
(1)叶轮叶轮是离心式水泵的主要部件。
其作用是将电动机输入的机械能传递给水,使水的压力能和动能得到提高。
它的尺寸、形状和制造精度对水泵的性能影响很大。
叶轮的形状取决于比转数。
叶轮由前轮盘、后轮盘、叶片和轮毂组成,通常铸造成一个整体。
叶片绝大多数为后弯叶片,出口安装角为15°~40°,常选用20°~30°。
叶片的数目一般为5~12片。
通常低比转数叶轮取6~8片,中比转数叶轮取6片,高中比转数叶轮取5~6片。
D型水泵的叶片数为7片。
叶片数目太多,会增加水在叶轮中的摩擦阻力;太少,又容易产生涡流。
D型水泵第一级叶轮的入口直径大于其余各级叶轮的入口直径,这样可以减小水进入首级叶轮的速度,提高水泵的抗汽蚀性能;同时,D型水泵叶轮叶片的入口边缘呈扭曲状,为保证全部叶片入口断面都适应入口水流,从而减少水流对入口的冲击损失,这是这种水泵初始扬程较高和效率曲线平坦的原因之一。
D型水泵的叶轮剖视图如图7-2所示。
图7-2 D型水泵叶轮剖视图1—前轮盘;2—后轮盘;3—叶轮;4—轮毂(2)泵轴泵轴常用45号钢锻造加工而成。
其主要作用是传递扭矩和支承套装在它上面的其它转动部件。
为了防止泵轴锈蚀,泵轴与水接触的部分装有轴套,轴套锈蚀和磨损后能够更换,这样可以延长泵轴的寿命。
(3)平衡盘平衡盘的作用是平衡水泵的轴向推力。
图7-3是D型泵平衡盘的剖视图。
图7-3平衡盘的剖视图1—盘面;2—键槽;3—轴孔;4—拆卸用螺丝孔2.固定部分固定部分主要包括进水段(前段)、出水段(后段)和中间段等部件,并用拉紧螺栓(穿杠)将它们连接在一起。
吸水口位于进水段,为水平方向,出水口位于出水段,为垂直向上。
在单吸多级离心式水泵中,水由进水段的吸入室均匀地进入叶轮,经由叶轮甩出后,水流具有相当大的动压。
为了提高克服管路阻力的能力,必须将此项动压尽可能地转变为静压。
D型泵动压的转变是由导水圈和返水圈所组成的中段(图7-4)与位于出水段(图7-5)中的环形压出室共同实现的。
导水圈由若干叶片组成,水在叶片间的流道中通过。
图3-4中,A—A 截面前一段流道的作用是接受由叶轮流出的水,并以匀速送入A—A截面以后的流道;A—A 截面后一段流道的断面逐渐扩大,因而流速降低,使一部分动压转换为静压。
返水圈的作用是以最小的损失把水引入次级叶轮的入口。
图7-4 D型水泵中段图1—中段;2—导水圈叶片;3—返水圈叶片图7-5 D型水泵出水段示意图导水圈叶片数应比叶轮叶片数多一片或少一片,使其互为质数,否则会出现叶轮叶片与导水圈叶片重叠的现象,造成流速脉动,产生冲击和振动。
需要指出,导水圈中流道的形状是按泵处于额定工况设计的。
当水泵在额定工况工作时,叶轮出口处水的绝对速度方向与导叶流道的形状相吻合,使水从叶轮中无撞击地进入导水圈。
当不在额定工况工作时,叶轮出口处水的绝对速度方向发生了变化,但是导水圈中流道的形状却不变,因而产生冲击,加大水力损失,使水泵的效率下降。
出水段的作用是以最小损失,将导水圈中流出的水汇集起来并均匀地引至出水口;同时,在此过程中,将一部分动压变为静压。
D型泵出水段流道呈螺壳形,它可以将从导水圈散流出来的水,先后均匀地导入总流,并缓慢减速至出口。
因而这种螺壳形的出水段流道,较非螺壳形的出水段流道冲击损失小,效率高。
离心式水泵的进水段、中间段、叶轮和出水段总称为水泵的过流部件。
过流部件的形状和材质的好坏是影响水泵性能和寿命的主要因素。
3. 轴承部分水泵转子部分支承在泵轴两端的轴承上。
D型水泵采用单列向心滚柱轴承,用黄油润滑。
为了防止水进入轴承,泵轴两侧采用“O”型耐油橡胶密封圈和挡水圈。
这种轴承允许少量的位移,有利于平衡装置改变间隙,以平衡轴向推力;同时,由于采用了滚动轴承,减少了静阻力矩和机械摩擦损失。
4. 水泵的密封水泵各段之间的静止结合面采用纸垫密封。
转动部分与固定部分之间的间隙是靠密封环及填料来密封的。
1)密封环密封环又称口环。
叶轮的吸水口和水泵固定部分之间,叶轮尾端轮毂和中段导叶内孔之间有环形缝隙。
高压区的水经过这些缝隙进入低压区并形成循环流,从而使叶轮实际排入次级的流量减少,并多消耗部分能量。
为了减少缝隙的泄漏量,应在保证转子正常转动的前提下,应尽可能减小缝隙。
为此,在每个叶轮前后的环形缝隙处,安装了磨损后便于更换的密封环,如图7-6所示。
装在叶轮入口处的密封环1叫做大口环,装在级间缝隙处的密封环叫小口环。
图7-6 D型水泵的密封环1—大口环;2—叶轮;3—小口环D型水泵的密封环为圆柱形,用螺栓固定在泵壳上,它承受着同转子的摩擦,故密封环是水泵的易损零件之一。
当密封环被磨损到一定程度后,水在泵腔内将发生大量的窜流,使水泵的排水量和效率显著下降,故应及时更换。
2)填料装置在水泵轴穿过泵壳的地方设有填料装置(又称填料箱或填料函),以实现泵轴的密封。
在泵轴穿过进水段处,外侧是大气压,内侧是首级叶轮入口的低压,如不进行密封,则外部大气将窜入泵内从而影响水泵的正常吸水;在泵轴穿过出水段处,如不进行密封,高压水将沿泵轴间隙向外泄漏,使水泵的流量减少。
可见,吸水侧填料装置的作用是防止空气进入泵内,排水侧填料装置的作用是防止高压水向外泄漏。
D型水泵吸水侧填料装置如图7-7所示。
它由填料箱、填料(盘绠)、水封环(填料环)及压盖等组成。
水封环装在进水侧填料箱的中部,其四周钻有若干小孔。
由水泵中段引来的压力水,通过小孔进入环内浸湿填料而形成水封,增强填料装置的密封作用,同时还能起到一定的润滑和冷却作用。
图7-7 D型水泵吸水侧填料装置1—填料压盖;2—进水段;3—轴套;4—压盖螺栓;5—水封环;6—填料D型水泵一般用油浸石棉绳作填料。
将填料弯成圆形后,一圈一圈填入填料箱内。
填料压盖是用来压紧填料的,它穿在两条双头螺栓上,把螺母拧进拧出,便可调节填料松紧。
为防止填料发热和增大摩擦阻力,填料压盖不可拧得太紧,一般以滴水不成串为宜。
D型水泵排水侧填料装置的密封效果不如吸水侧要求高,故不设置水封环。
其它结构与吸水侧相同。
二、水泵的型号意义水泵型号表明水泵的结构类型、性能和尺寸大小,其编制方法尚未完全统一,故水泵型号的组成和含义在水泵样本及使用说明书中都有专门说明。
目前我国多数泵的结构类型及特征,在泵型号中是用汉语拼音字母表示的。
表7-1给出了部分离心泵型号中某些汉语拼音字母通常所代表的意义。
表7-1 部分离心泵型号中某些汉语拼音字母通常所代表的意义。
例如D280—43×3泵水泵级数;水泵的单级额定扬程,m;水泵的额定流量,m3/h;单吸多级分段式清水泵。
MD150—30×3泵水泵级数;水泵的单级额定扬程,m;水泵的额定流量,m3/h;单吸多级分段式耐磨泵。
应当指出,近些年国内有些泵厂按国际标准设计的泵或从国外引进的泵,其型号的编制,除少数采用汉语拼音字母外,一般为表示该泵某些特征的外文缩略语。
三、 D型水泵的特点及性能(1)D型水泵的流量和扬程范围较大,适合于矿山排水,并有清水泵、耐磨泵和耐酸泵;(2)效率高,是我国设计制造的多级离心式水泵中,效率最高的一种水泵;(3)采用单列向心滚柱轴承,减少了水泵的静阻力矩,提高了机械效率;同时,此轴承还可以满足运转时泵轴的轴向窜动;(4)通向吸水侧填料箱的水封管在进水段内部,不裸露在外边;(5)扬程特性曲线较平缓,没有上凸部分,且初始扬程较高,有利于水泵的稳定运行;零流量时功率低,有利于电动机起动;效率曲线平坦,因而扩大了它的工业利用区。
图7-8为MD150-30泵的性能曲线。
图7-8 MD150-30泵的性能曲线第二节单级泵只有一个叶轮的泵为单级泵。
按其转子支承方式,将这种泵分为悬臂式和两端支承式两类。
一、悬臂式水泵1. 悬架式悬臂水泵我国设计生产的IS型水泵如图7-9所示,即为一台单级单吸悬架式离心泵。
其组成主要包括泵体、叶轮、泵盖、主轴、密封环、悬架轴承、轴套等。
该泵泵脚与泵体1铸为一体,轴承置于悬臂安装在泵体上的悬架11内。
因此,整台泵的质量主要由泵体承受(支架13仅起辅助支承作用)。
IS型泵的泵体和泵盖为后开门的结构型式,检修方便,即检修时不用拆卸泵体、管路及电动机,只需拆下加长耦合器的中间联接件,便可退出转子部件,悬架轴承部件支撑着水泵的转子部件。
为了平衡泵的轴向力,在叶轮前、后盖板处设有密封环,叶轮后盖板上开设有平衡孔。
滚动轴承承受泵的径向力以及残余轴向力。
泵的密封为填料密封,由填料后盖、填料环和填料等组成,防止进气或漏水。
在轴通过填料环的部位装有轴套7以保护轴不被磨损。
轴套和轴之间装有O型密封圈,目的同样是防止进气和漏水。
泵的传动形式为通过加长弹性耦合器与电动机相联。
从原动机方向看,泵一般为顺时针方向旋转。
图7-9 悬架式悬臂泵1—泵体;2—叶轮螺母;3—止动垫圈;4—密封环;5—叶轮;6—泵盖;7—轴套;8—填料环;9—填料;10—填料压盖;11—悬架;12—泵轴;13—支架IS型泵广泛适用于工矿企业、城市给水、农田排灌,输送清水或物理、化学性质类似于清水的其它液体介质,其性能范围为:流量Q=6.3~400m3/h,扬程H=5~125m,工作介质温度不大于80℃。
现以IS80—65—160泵为例,说明型号意义:IS 80—65—160泵叶轮名义直径,mm;泵压出口直径,mm;泵吸入口直径,mm;符合ISO标准的单级单吸悬臂式清水离心泵。
2. 托架式悬臂泵悬臂水泵图7-10所示,是B型单级单吸式离心泵。
其泵脚与托架7铸为一体,泵体1悬臂安装在托架上,故称为托架式悬臂水泵。
图7-10 托架式悬臂泵(B型)1—泵体;2—叶轮;3—密封环;4—轴套;5—泵盖;6—泵轴;7—托架;8—耦合器;9—叶轮螺母;10—键B型水泵的泵体相对于托架可以有不同的安装位置,以便根据管路的布置情况,用使泵体转动相应角度的方法,使泵的排水口朝上、朝下、朝前或朝后。