水平面,則稱水平中開(kāi)泵。按泵軸方向可分為臥式、.立式和斜式。下面簡(jiǎn)略介紹單級(jí)單吸離心泵、單級(jí)雙吸離心泵和節(jié)段式多
級(jí)離心泵的構(gòu)造。向可分為臥式、立式和斜式。下面簡(jiǎn)略介紹單級(jí)單吸離心泵、單級(jí)雙吸離心泵和節(jié)段式多級(jí)離心泵的構(gòu)造。
單級(jí)單吸離心泵常為臥式,它的結(jié)構(gòu)如圖1-6所示。由葉輪、泵體、泵軸和軸承、軸封等主要部分組成,現(xiàn)分述于下。
(1)葉輪。把能量傳給液體的具有葉片的旋轉(zhuǎn)體稱葉輪。它的幾何形狀、尺寸、所
用材料和加工工藝等對(duì)泵的性能有著決定性的影響,所以它是泵的核心。
農(nóng)用離心泵一般采用封閉式葉輪,它由前蓋板、葉片、后蓋板和輪轂組成。如圖1-7、
1-8(a)所示。前蓋板為形成葉輪流道吸入側(cè)的蓋板,后蓋板為形成葉輪流遘后側(cè)璧與輪轂
連在一-起的蓋板,輪轂為葉輪固定在泵軸上的部分。蓋板之間裝有6~ 12片向后彎曲的圖
柱形或扭曲形葉片。葉片的主要作用是傳遞能量。葉片和蓋板的內(nèi)壁構(gòu)成了彎曲的槽道,
稱為葉槽。葉輪前蓋板中有一個(gè)進(jìn)水口,當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí),水從進(jìn)水口吸入,在慣性離心力.
的作用下,水流經(jīng)葉槽后,從葉輪四周甩出,所以水在葉輪中的流動(dòng)方向是軸向進(jìn)水,徑
向出水。離心泵前后蓋板不全的葉輪稱開(kāi)式葉輪,其中只有后董板的葉輪稱半開(kāi)式葉輪,
如圖1-8(6)所示,前、后蓋板都沒(méi)有或只有很短的后蓋板稱為全開(kāi)式葉輪,如圖1-8(c)所
示。開(kāi)式、半開(kāi)式葉輪多用于抽吸含有固體、纖維狀物的液體。
葉輪型式、形狀和尺寸是根據(jù)水力設(shè)計(jì)并通過(guò)摸型試驗(yàn)決定的,同時(shí)應(yīng)能滿足強(qiáng)度的
要求。農(nóng)用泵葉輪的材料多為鑄鐵,一般用HT20-40, 大型水泵葉輪的材料-般用鑄鋼。
葉輪鑄件質(zhì)量應(yīng)符合要求,鑄件不得有影響機(jī)械性能的鑄造缺陷,葉槽要光潔平整,請(qǐng)砂
除刺,否則會(huì)影響泵的性能和葉輪使用壽命。加工好的葉輪要作靜平衡試驗(yàn),消除不平衡
重量,避免運(yùn)行時(shí)泵發(fā)生振動(dòng)。
泵在運(yùn)行時(shí),葉輪前后蓋板外側(cè)與泵體的間隙中充滿了從葉輪中排出的有一-定壓 力的
液體,由于葉輪后蓋板受排出液體作用的面積大于前蓋板,因此產(chǎn)生了一個(gè)指向入口方向
的軸向力,如圖1 -9所示。此力會(huì)使葉輪和軸發(fā)生向吸入方向的竄動(dòng),葉輪與泵體發(fā)生摩
擦,造成零件損壞。因此,必須設(shè)法平衡或消除作用在葉輪上的軸向力。對(duì)單吸式離心泵
常在葉輪后蓋板靠近輪轂處開(kāi)平衡孔,并在后蓋板上加裝密封環(huán).如圖1- 6所示。泵工作時(shí),
后董板密封圈內(nèi)的液體與吸入口相通,其壓力與吸入口壓力相近,使葉輪兩側(cè)的壓力大致
平衡,少部分未被平衡的軸向力由軸承承受。但是,開(kāi)了平衡孔后,水泵的效率有所降低,
這種方法只適用于小型單級(jí)單吸離心泵。此外,還可在葉輪后蓋板處用平衡管或加做平衡
筋板的方法,使葉輪兩側(cè)壓力達(dá)到平衡。
(2)泵體和減漏環(huán)。泵體(殼體)是形
成包容和輸送液體外殼的總稱,主要由泵蓋和
蝸形體組成.如圖1-6所示。泵蓋為泵的吸入室,
其作用是將吸水管路中的水以小的損失均勻
地引向葉輪。圖1-6為錐形管吸入室,其錐度一
般為7°~ 18。葉輪外圓側(cè)直接形成的具有蝸形
的殼體稱蝸形體,它是泵的壓出室,如圖1-10
所示。蝸形體由蝸室、擴(kuò)散管組成,擴(kuò)散管的擴(kuò)散角一般為8°~ 12°。其作用是匯集從葉輪
中高速流出的液體,并輸送到排出口:將液體的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓能:消除液體從葉輪
流出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。蝸室起點(diǎn)處的隔舌與葉輪外徑的間隙要適當(dāng),過(guò)小易引起液流阻塞面產(chǎn)
生震動(dòng)和噪音,過(guò)大增加能耗,降低泵的效率。泵體材料一般用HT20-40。泵體及進(jìn)、出
口法蘭上設(shè)有泄水孔、排氣孔(灌水孔)和測(cè)壓孔。用以停機(jī)后放水,起動(dòng)時(shí)抽真空或港
水并安裝真空表、壓力表。
離心泵葉輪進(jìn)口外緣與泵蓋內(nèi)緣之間配有-定的間隙。此間隙過(guò)大,從葉輪流出的高
壓水就會(huì)通過(guò)此間隙湔回到進(jìn)水側(cè),以致減少泵的出水量,降低泵的效率。但過(guò)小時(shí),又
會(huì)引起機(jī)械磨損。所以,為了盡可能減少漸損,同時(shí)使磨損后便于修復(fù)或更換,一般在泵
蓋上或泵蓋和葉輪上分別鑲裝一團(tuán)環(huán),其材料-般用HT25-47,如圖1- 晰示。由于其既可
減少漏損,又能承受磨損,且位于水泵進(jìn)口,故稱減漏環(huán),又稱密封環(huán)、承磨環(huán)或口環(huán)。
(3)泵軸和軸承。泵軸的作用是支承并將動(dòng)力傳給葉輪。泵軸一端用健和葉輪螺母
固定葉輪,軸上的螺紋旋向,在軸旋轉(zhuǎn)時(shí),使螺母處于檸緊狀態(tài)。 軸的另一端裝聯(lián)軸器或
帶輪,如圖1-6所示。為保護(hù)軸免遭磨攢,在對(duì)應(yīng)于填料密封的軸段裝軸套,軸套磨損后
可以更換,軸套材料用HT25-47。為保證泵工作可靠,軸應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛性,軸的材
料用45號(hào)碳素鋼,軸表面不允許有發(fā)紋、壓傷及其他缺陷。為防止水進(jìn)入軸承,軸上有擋
水圈或防水盤等擋水設(shè)施。
軸承是支承泵轉(zhuǎn)子的部件,承受徑向和軸向荷載。軸承分為滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩大
類。單級(jí)單吸離心泵通常采用單列向心球軸承,如圖1-11所示。它由外圈、內(nèi)屬、滾動(dòng)體
和保持架組成。內(nèi)圈裝在軸頸上,與軸一起旋轉(zhuǎn)。外圈上有滾道,當(dāng)內(nèi)外圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí),
滾動(dòng)體將沿蓍滾道滾動(dòng),保持架的作用是把滾動(dòng)體均勻地隔開(kāi)。單列向心球軸承除承受徑
向荷載外,亦可同時(shí)承受不太大的軸向荷載。軸承用稀油或干油潤(rùn)滑。軸承溫升不得超過(guò)
環(huán)境溫度40C。
(4)軸封。泵軸穿過(guò)泵體處,必然有間隙存在,從葉輪流出的高壓水會(huì)通過(guò)此間隙
大量流出。如果間腺處的壓力為真空,則空氣會(huì)從該處進(jìn)入泵內(nèi)。為此,必須設(shè)置軸封裝
置。填料密封是常用的一-種軸封型式,它由底襯環(huán)、填料、水封環(huán)、水封管和填料壓蓋
等零件組成,如圖1-12所示。填料密封依靠填料與軸套的緊密接觸以及填料中的潤(rùn)滑劑被
擠出后在接觸面上形成的油膜實(shí)現(xiàn)密封。填料壓緊的程度,用壓蓋上螺母來(lái)調(diào)節(jié)。如果壓
得過(guò)緊,填料與軸套磨擦損失迅速增加,縮短填料和軸套的使用壽命,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)熱、曾
煙,甚至將填料軸套燒焦;如果壓得過(guò)松,泄漏增加,泵的效率降低,故填料應(yīng)壓得松緊
合適,一般以液體漏出時(shí)成滴狀為宜。填料中部的水封環(huán),是一個(gè)中間凹下外周凸起的圓
環(huán),環(huán)上開(kāi)有若干小孔,水封環(huán)對(duì)準(zhǔn)水封管。水泵運(yùn)行時(shí),泵內(nèi)壓力較高的水,通過(guò)水封
管進(jìn)入水封環(huán),引入填料進(jìn)行水封,同時(shí)還起冷卻、潤(rùn)滑作用。
石棉填料,它是由石墨浸漬過(guò)的石棉線或
銅絲石棉線編結(jié)而成,具有耐熱、耐磨、
柔軟和良好的潤(rùn)滑特性。填料的根數(shù)應(yīng)不
少于4根,放入填料時(shí)接縫處要相互錯(cuò)開(kāi)。
為保證填料密封的良好工作狀態(tài),對(duì)已磨
損或硬化后的填料,應(yīng)及時(shí)更新。填料密
封的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,拆裝方便,
但使用壽命短,密封性能差。所以,近年
來(lái)已采用了一些新的軸封裝置,如機(jī)械密
封(又稱端面密封),它是由垂直于主軸的
兩個(gè)平面間的接觸壓力達(dá)到回轉(zhuǎn)密封作用
的一種裝置。但它的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,需要
運(yùn)行時(shí),少量高壓水通過(guò)泵蓋中開(kāi)面上的凹槽及水封環(huán)流入填料室中,起水封作用:雙吸.
泵從進(jìn)水口方向看,在軸的右端安裝聯(lián)軸器,根據(jù)需要也可在軸左端安裝聯(lián)軸器,泵軸兩
端用軸承支承。軸承型式一般用單列向心球軸承,當(dāng)軸徑與轉(zhuǎn)速的乘積Dn> 30000mm.r/min時(shí)采用滑動(dòng)軸承。
臥式雙吸離心泵常用剖分式向心滑動(dòng)軸承,它由螺栓,軸承蓋,軸承座,剖分的上、
下軸瓦組成,如圖1- 15所示。軸瓦內(nèi)表面鑲有軸襯,以承受壓力和起耐磨作用。軸承村常
用2號(hào)或3號(hào)錠子油潤(rùn)滑。為承受軸向推力,在遠(yuǎn)離聯(lián)軸器的軸承內(nèi)還裝有單列向心球軸承。
故又稱水平中開(kāi)式泵,檢修時(shí)不需拆卸電動(dòng)機(jī)及管路,只要揭開(kāi)泵薑即可進(jìn)行檢查和維修;
由于葉輪對(duì)稱布置,葉輪的軸向力基本達(dá)到平衡,故運(yùn)轉(zhuǎn)較平穩(wěn)。單級(jí)雙吸離心泵目前有
S. Sh型兩個(gè)系列,S型泵是替換Sh型泵的更新產(chǎn)品,泵的性能指標(biāo)和三化程度比Sh型泵
先進(jìn)些,其適用范圍:泵進(jìn)口直徑為150~ 1400mm,轉(zhuǎn)速為2900~ 360r/min,流量為162~
18000m)/m。揚(yáng)橙為12- l25m。廣泛用于丘陵山區(qū)較大面積的農(nóng)田灌溉。.
杠緊固在一起,如圖1-16所示。為了提高泵的揚(yáng)程,將若千個(gè)葉輪串聯(lián)起來(lái)工作,每一個(gè)
揚(yáng)程就愈高。泵的兩端設(shè)有填料密封裝置,水流通過(guò)回水管進(jìn)入填料室,起水封作用。由
于泵內(nèi)各葉輪是朝一個(gè)方向排列的,故其軸向力很大,-般采用在末級(jí)葉輪后面裝設(shè)平衡
盤來(lái)加以平衡。平衡盤用鍵固定在軸上,隨軸一起旋轉(zhuǎn)。平衡盤與靜止的平衡屬之間有一
定的軸向間隙。平衡盤的背面是平衡室,用回流管與泵的吸入口連通。.
節(jié)段多級(jí)離心泵的特點(diǎn)懸流量小,揚(yáng)程高。揚(yáng)程可根據(jù)使用需要,通過(guò)選用葉輪的級(jí)
數(shù)來(lái)達(dá)到。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,使用維護(hù)不太方便。節(jié)段多級(jí)離心泵品種較多,常見(jiàn)的為D
型,其適用范圍揚(yáng)程為17.5~600m,流量為6.25~ 450立方米/h.適用于山區(qū)人畜用水和農(nóng)田
淡溉。