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水泵知识及维修水泵知识及维修北海糖业北海糖业钟景龙钟景龙 2010.92010.9第一部分水泵基本知识一、水泵分类1、按工作原理分类:n叶片式泵:离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵n容积式泵:往复泵:活塞(或柱塞)泵、隔膜泵n回转泵:齿轮泵、螺杆泵、滑片泵、液环泵n其他类型泵:喷射泵、水锤泵 一、水泵分类2、离心泵分类n按叶轮个数分类:单级泵和多级泵(多级泵的级数一般 在2-13级,级数越多,扬程愈高,泵的总扬程等于各级 叶轮产生的扬程之和)。n按叶轮吸入方式分类:单吸泵和双吸泵(双吸叶轮比单 级叶轮流量增加一倍。在相同流量下,采用双吸叶轮可 以降低泵的进口液体流速,提高泵的抗汽蚀性能)。n按泵体形式分类:蜗壳式泵和导叶式泵n按泵轴位置分类:卧式泵和立式泵n按泵壳分开方式分类:分段式和中开式泵n按产生的压力分类:低压泵(压力低于2MPa)、中压泵 (压力泵在2-6MPa)、高压泵(压力高于6MPa)一、水泵分类 立式卧式二、水泵构造n叶轮:叶轮是把电动机输入的机械功直接传给液体 ,使液体获得动能、势能及压力能的部件,叶轮分 单吸叶轮和双吸叶轮。二、水泵构造n泵轴:轴是传递扭矩的主要部件,它把叶轮、平衡盘、轴套、 键、联轴器组合到一起。轴的材料一般采用碳素钢;高压、大 功率泵轴采用合金钢。n轴承:轴承的作用是将泵轴托起来,使轴保持相应的位置,使 转动部件和静止部件保持适当的间隙,这样轴在旋转时可以减 少摩擦阻力。n密封装置:泵轴与泵壳之间必须留有一定的间隙,在此加有密 封装置。密封的形式有填料密封、卡圈密封、机械密封和水封 。低压泵一般常采用填料密封和水封。高压泵还要采用机械密 封。n泵体:泵体也叫泵壳,它由吸水室、导叶、压水室等部分组成 。离心泵吸水管接头与叶轮入口前的空间称为吸水室,吸水室 有三种形式:锥形管吸水室、圆环形吸水室和半螺旋形吸水室 ;压水室是指叶轮出口处或导叶出口处与压水管接头间的空间 ,压水室有环状及螺旋形蜗室两种。二、水泵构造n平衡装置:单侧进水的离心泵,在工作时水泵内吸入端的压力 一定小于压出端。这样压力高的一端的压力作用在叶轮上,使 转子受到一个从压出端指向吸入端的一个力,叫做轴向推力。 轴向力必须采用不同的方法平衡,否则将是动、静叶片发生摩 擦或碰撞。平衡装置主要有平衡管(平衡管是将叶轮后侧靠近 轮的空穴与水泵吸水侧用管子连接起来,以使密封环两侧压力 平衡)、平衡孔(在叶轮吸入口相对的叶轮后盖板上加工有平 衡孔,使叶轮进口前后两侧的压力相等,轴向推力得到平衡) 、平衡盘(大容量多级泵一般都采用平衡盘平衡轴向力。平衡 盘装在泵的出口端最末一级叶轮的后面。动盘用键连接在轴上 ,同轴一同旋转。平衡盘具有自动平衡轴向推力的优点,因此 在多级单吸泵中,都采用平衡盘平衡轴向力)三、水泵参数n流量:是指单位时间内泵输送流体的数量,流量用Q 表示,单位有m3/h或L/s 。n扬程:是指单位重量的流体通过泵获得的总能头(高 度),扬程用H表示,单位m。n功率:是指泵的输入功率,也就是电机传给泵轴上的 功率,功率用P 表示,单位kW。 n效率:指泵的输出功率Pe与输入功率P之比的百分数 ,反映泵在传递能量过程中轴功率利用程度。效率用 符号表示。公式:=Pe/P*100% n转速:是指泵叶每分钟的转数,用n表示,单位为 r/min。它是影响泵性能的一个重要因素,当转速变化 时,泵的性能将发生变化。 四、水泵原理n离心泵n轴流泵n混流泵n活塞泵n齿轮泵n螺杆泵n喷射泵离心泵电机带动叶轮叶片旋转,迫使流体旋转。旋转的流体在惯性离心力作 用下,从中心向叶轮边缘流去,最后以较高压力和速度流出叶片进入 泵壳内,最后从压出管排出,这个过程为压出过程。与此同时,由于 流体流向边缘,在叶轮中心形成了低压区,流体将在吸水池液面压力 作用下,经过吸入管进入叶轮,这个过程称为吸入过程。叶轮不断旋 转,流体就会不断地被压出和吸入,从而形成了泵的连续工作。离心泵n 一、单级单吸离心泵(悬臂式):单级单吸悬臂式 离心泵主要用于输送清水及与清水相似的液体,主 要由泵体、泵盖、叶轮、泵轴和托架等部件组成。 1-泵盖;2-泵体;3-叶轮;4-密封环;5-轴套;6-泵轴; 7-托架;8-轴承;9-联轴器离心泵n二、单级双吸离心泵 :单级双吸离心泵按泵轴的 安装位置不同分为卧式和立式两种。这种泵实际上 相当于两个单级叶轮背靠背地装在同一根轴上并联 工作,所以流量比较大。由于叶轮采用双吸式叶轮 ,叶轮两侧轴向力相互抵消,所以不必专门设置轴 向力平衡装置。1-泵体;2-泵盖;3-叶轮;4-轴;5-密封环;6-轴套;7-轴承;8-联轴器离心泵n三、分段式多级离心泵 :分段式多级离心泵是一种垂直剖分多级泵, 它由一个前段、一个后段和若干个中段组成,并用螺栓连接为一体。 泵轴的两端用轴承支撑,泵轴中间装有若干个叶轮,叶轮与叶轮之间 用轴套定位,每个叶轮的外缘都装有与其相对应的导轮,在前段和中 段的内臂与叶轮易碰的地方装有密封环。为了平衡轴向力,在未级叶 轮后面装有平衡盘,并用平衡管与前段相连通。其转子在工作时可以 左右窜动,靠平衡盘自动将转子维持在平衡位置上。轴封装置对称布 置在泵的前段和后段轴伸出部分。1-进水段;2-中段;3-叶轮;4-轴;5-导轮;6-密封环;7-叶轮挡套;8-导叶套;9-平衡盘;10-平衡套;11-平衡 环;12-出水段导轮;13-出水段;14-后盖;15-轴套乙;16-轴套锁紧螺母;17-挡水圈;18-平衡盘指针;19-轴 承乙部件;20-联轴器;21-轴承甲部件;22-油环;23-轴套甲;24-填料压盖;25-填料环;26-泵体拉紧螺栓轴流泵的工作 原理:液体在 与主轴同心的 圆柱面上流出 ,它靠叶片转 动时产生的升 力输送液体并 提高其速度能 、压力能和势 能。主要适用 于扬程低、流 量大的系统中 。轴流泵混流泵n混流泵的工作原理:流体是沿介于轴向与径向之间的圆 锥面方向流出叶轮,部分利用叶型升力,部分利用离心 力。流量较大、压头较高,是一种介于轴流式与离心式 之间的叶片式泵。活塞泵活塞泵(往复泵):用往复式蒸汽机直接带动,也可以由 电动机通过曲轴及连杆带动,将圆周运动改变成直线运动 。其特点是流动不连续,结构比较简单,工作效率比较高 。齿轮泵n齿轮泵:由一对相互啮合的齿轮,装在一个两端开口的 机壳内,齿轮和泵壳之间的间隙很小。n其特点是压力稳定、结构简单、重量轻、体积小,但是 其压力低、漏油量大。螺杆泵n螺杆泵:由一根主动螺杆和两根从动螺杆组成,三根螺 杆相互啮合,安装在泵体内。n其特点是结构简单紧凑、体积小、工作平稳、噪声小、 输油量和压力波动小、螺杆转动惯量小,在电厂中一般 用在调速系统中输送压力油。喷射泵:利用具有一定压力的液体由喷嘴喷出, 流速很高,压力很低,从而将液体吸入,然后随喷 射出的液体一同通过混合室和扩散管,在扩散管中 升压后排出。其特点是容积小、效率低。 喷射泵四、水泵型号举例1、DG46-305型号意义为:卧式单吸多级分段式锅炉 给水泵,设计流量为46立方米每小时,设计单级扬 程为30米,级数为5级,总扬程为305=150米。 2、IH50-32-160A型号的意义为:单吸单级悬臂式化工 离心泵,泵入口直径50毫米,泵出口直径32毫米, 叶轮名义直径160毫米,A表示同型号叶轮经一次切 割,性能参数降低。 3、350S-44型号的意义:卧式蜗壳单级双吸离心泵, 设计扬程为44米,泵入口直径350毫米。 4、10Sh-13A型号的意义:卧式蜗壳单级双吸离心泵, 泵的比转数为130(13*10=130),泵入口直径250毫 米(10*25=250)。第二部分离心泵检修一、离心泵检修质量要求 n1、泵叶轮、导叶和诱导轮表面应光洁无缺陷,泵 轴跟叶轮、轴套、轴承等的配合表面应无缺陷和损 伤,配合正确。n2、组装泵叶轮时对泵轴和各配合件的配合面,应 清理干净。n3、组装好的转子,其叶轮密封环和轴套外圆的径 向跳动值应不大于规定允许值。n4、泵轴径向跳动值应不大于0.05mm。n5、叶轮与轴套的端面应跟轴线垂直,并结合面接 触严密。 (一)离心泵的拆卸1、离心泵拆卸的基本要求:在拆卸过程中为了防止损坏泵 的零 件和提高效率,确保检修质量,拆卸离心泵时应做到 以下基本要求: (1)了解泵结构,熟悉工作原理。在拆卸泵前要查阅本泵的使 用说明书或图纸,先了解结构及工作原理,避免盲目拆卸 。 (2)做好标记。当零部件对装配位置及角度有要求时,在拆卸 前要做好标记,以便将来装配时能顺利进行。标记要打在 非工作面上,一般相邻部件标记方法如下图所示。 二、离心泵检修(3)做好记录。在拆卸过程中,对各零部件的配合间隙必须 做到边测量边 ,同时做好记录。 (4)拆卸顺序合理。一般离心泵拆卸的顺序是先拆泵的附属 设备,后拆泵本体零部件;先拆外部,后拆内部。 (5)文明施工。拆卸时应选用合适的工具,严禁乱铲、乱敲 、乱打等不文明的施工方法。特别是对配合表面或有相 对滑动的部位要保护好。对拆卸下来的零部件应及时清 洗并应按顺序及所属部位分类别放在木架、耐油橡胶皮 或零件盘内。为了避免零部件碰伤或损失,并便于将来 装配,严禁将零部件杂乱堆积。 二、离心泵检修2、离心泵拆卸前准备(1)掌握泵的运转情况,并备齐必要的图纸和资料。(2)对检修过程作出风险评价。(3)备齐检修工具、量具、起重机具、配件及材料。(4)切断电源及设备与系统的联系,放净泵内介质,达 到设备安全与检修条件。 3、离心泵的拆卸方法和顺序为提高效率,减少检修时间、保证检修质量,必须注意 拆卸顺序和方法。下面以目前常见的几种泵为例,介绍 其拆卸顺序。 二、离心泵检修(1)悬臂式离心油泵的拆卸顺序:拆卸联轴器中间短接,设定联轴器的定位标记;检查联轴器同心度和轴向间隙,并作好记录;拆卸附属管线;拆卸泵盖螺栓;移出泵体;拆卸叶轮、隔板;拆卸密封压盖和泵盖;拆卸密封组件;拆卸两端轴承压盖,抽出泵轴;拆卸两端轴承。 二、离心泵检修(2)水平剖分式离心泵的拆卸顺序:拆卸联轴器中间短接,设定联轴器的定位标记;检查联轴器同心度和轴向间隙,并作好记录;拆卸附属管线;用专用工具拆卸泵半联轴器;松开机械密封压盖螺栓或填料密封压盖螺栓;拆卸泵体连接螺栓;吊出泵体上盖;卸掉前、后轴承箱及轴承;吊出泵转子;拆卸机械密封、轴套、叶轮。 二、离心泵检修(3)分段式多级离心泵的拆卸顺序如下:拆卸联轴器中间短接,设定联轴器的定位标记;检查联轴器同心度和轴向间隙,并作好记录;拆卸附属管线;用专用工具拆卸泵半联轴器;拆松前、后密封螺栓,拆卸前、后轴承座及轴承;测量泵单窜量; 拆卸前、后密封;拆出平衡盘,再用与平衡盘 相等的专用轴套代替平衡盘装到原来平衡盘位置 上,再上紧后轴套,测量泵的总窜量,测量完毕后将轴套及专用轴套取出;拆卸泵体上的拉紧大螺栓后,将出水段末级叶轮拆出;接顺序自后往前逐级 拆出中段、叶轮测出各级轮的窜量。但测量时必须上紧大螺栓及转子,这样 测出的窜量才准确。 二、离心泵检修(二)离心泵典型零部件的检修1、泵轴的检修:一般先用煤油将泵轴清洗干净,用砂布打光检 查表面是否有沟痕和磨损,然后用千分尺检查轴颈 圆柱度和用百分表检查直线度,必要时用超声波或 磁性探伤或着色检查看是否有裂纹。二、离心泵检修2、叶轮的检修(1)叶轮口环磨损的处理:叶轮口环磨损可以上车 床对磨损部位进行车削,消除磨损痕迹,并配制 相应的承磨环毛坯,根据车削后的叶轮口环直径 加工承磨环配上,以保持原有的间隙。(2)叶轮腐蚀或汽蚀损坏的处理:当离心泵叶轮被 腐蚀或汽蚀时,除了补焊修复外,还可用环氧胶 粘结剂进行修补。 二、离心泵检修(3)叶轮与轴配合松动的处理:叶轮与轴的配合过松, 会影响叶轮的同轴度,使泵运行时产生振动。当叶轮 与轴配合过松,可以在叶轮内孔镀铬后再磨削修复, 或在叶轮内孔局部补焊后上车床加工修复。(4)叶轮键槽与键配合松动的处理:当叶轮键槽与键配 合过
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