【泵知識】——離心式水泵的主要零件

  離心式水泵的主要零件

  離心式水泵的類型很多,但通常是由葉輪、泵軸、軸承、泵殼、導向器、密封環、填料箱等主要零部件所組成。

  一、葉輪

  葉輪又稱工作輪,是離心式水泵的主要零件,其作用是把電動機輸出的機械能傳遞給水,對水做功,使水獲得壓力能和動能。離心泵的葉輪有閉式、開式兩種,在立式水泵中多采用開式葉輪,閉式葉輪前、后底盤之間夾有7支葉片,葉片外緣處的葉型為圓孤形,向內緣處逐漸過渡到扭曲狀,這種葉片不僅在葉片的子午線上適應水流入口,而且在緊貼前、后底盤以及全部邊緣上適應水流入口,從而減少了沖擊損失,葉輪葉片出口邊緣處的安裝角、直徑等幾何參數和轉速決定著泵的揚程和流量。入口處的幾何參數和轉速,對泵的吸水性能有決定性的影響。在多級泵中,通常采用加大首級葉輪入口直徑和選擇適當的葉片入口角等方法提高泵的允許吸上真空度。目前,我國礦用主排水設備用的泵的比轉速大多在100以下,葉輪外緣與內緣直徑比約為2.4。

  開式葉輪沒有前底盤,因此在清掃時不必從軸上拆下來就可以很容易地除凈污垢,此類葉輪適合于排污濁和含有大量固體顆粒的水,為了減少由于沒有前盤而可能造成的大量循環流量損失, 要求其敞開面與其貼近的定子表面之間精確地配合,以保證得到盡可能小的匯漏間隙。輸送介質為無腐蝕性清水的葉輪,取材于灰鑄鐵鑄造加工而成。輸送有腐蝕性液體的泵葉輪,多用耐酸青銅、鎳鉻合金鋼或其它耐酸材料鑄成。外表面經過加工的葉輪還必須經靜平衡試驗和處理以使其重心與泵軸心準確地重合。

  二、泵軸和軸承

  離心泵的泵軸多用優質碳素結構鋼鍛制加工而成,在軸頸易磨損處和易腐蝕處有可更換的軸套,用來保護泵軸。離心泵的軸承,根據小泵的構造特點和作用于泵軸上的軸向推力平衡方法的不同,有滾動軸承和滑動軸承兩種。滾動軸承多用于軸頸小于65毫米的水泵上,它不僅要承受經向壓力,而且還需求受軸向推力,故多用止推軸承和單列向心滾子軸承,滑動軸承多使用于帶有平衡盤、單吸、多級的離心泵上,因為這種軸承沿軸向有一定的竄動量。目前采用滾動軸承的離心式水泵較多,因為滾動軸承加上特殊的軸套后,也能允許水泵的轉子沿軸向有一定的竄動量。

  三、泵殼

  單吸、單級離心泵的泵殼形狀很象蝸殼,葉輪裝在里面,葉輪和蝸殼內壁之間形成截面積逐淅增大的蝸道,因此,這種水泵又叫蝸殼式水泵,水在蝸道中流動時,隨其流速逐漸減小,動壓下降,而靜壓逐漸增加。泵殼的作用有三個:

  1、把水流引向葉輪的進口,并匯集由葉輪中甩出的壓力水,然后將壓力水導向水泵的排水口。

  2、減慢從葉輪四周甩出的壓力水的速度,把高速水流動能的一部分轉變為有效的壓力能,以提高水泵的揚程和效率。

  3、把離心泵所有的固定部分聯成一體,組成水泵的定子。單吸、多級離心式水泵的泵殼都為分段式的,由前段(進水段)、后段(排水段)和若干中間段組成。

  四、導向器和反水道

  在單吸多級離心泵的葉輪外圓周上,安裝有帶葉片的固定不動的圓圈,叫做導向器,又叫導水輪或導水圈。其作用一是導向,把從上級葉輪出口流出的壓力水導入下一級葉輪的進口。其二是變壓。把壓力水所具有的動壓的一部分轉變成靜壓。反水道又叫導葉,其作用是把高壓水以最小的損失均勻地引導到下一級葉輪的進口,有的離心泵將反水道做成導向器的延長部分。

  水流在導水和反水道中的能量損失,占了全泵水力損失的相當一部分。為了減少損失又適應流速變化較大的需要,流道應逐漸變化,除此之外,導水圈葉片的數目應比葉輪葉片數目多1或少1而互為質數,否則,會出現葉輪葉片與導水圈葉片同時重疊現象,造成流速脈動,產生沖擊和振動。多級螺殼式水泵,級間不用導水和返水圈,而是經螺殼和外部流道把水導入下一級葉輪進水室。

  五、口環

  口環又稱減漏環、密封環、承磨環等。葉輪與泵殼之間有一定的間隙,為了減少水泵工作時此間隙引起的高壓水的回流損失,提高水泵的效率,在葉輪的進口上的口環叫做大口環或吸水口環,裝在葉輪輪轂外面的口環叫做小口環或背側口環。口環的作用好壞,對水泵的效率影響極大。此外,口環還起承磨作用,所以口環為易損零件,磨損后應及時進行更換。這樣可延長葉輪、泵體的使用壽命。

  六、填料箱

  在泵軸穿過泵體處,高速旋轉的泵軸和固定的原體之間須有密封機構,這種密封機構叫做填料箱或盤根箱,也有稱填料函。填料箱的主要作用:

  1、在排水側減少壓力水的泄漏;

  2、在吸水側,防止空氣進入泵內;

  3、引水潤滑、冷卻泵軸;

  4、部分地起到支承水泵轉子的作用。


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