泵與風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理-文庫(kù)吧
2025-04-25 06:54 本頁(yè)面
【正文】 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 20 葉輪按蓋板情況可分為封閉式葉輪、敞開式葉輪和半開式葉輪三種形式。兩側(cè)都有蓋板的葉輪，稱為封閉式葉輪，如 圖 （ a）所示，這種葉輪應(yīng)用最廣，抽送清水的離心泵，多采用裝有 6～12個(gè)葉片的封閉式葉輪，它具有較高的揚(yáng)程和效率。只有葉片沒(méi)有蓋板的葉輪稱為敞開式葉輪，如 圖 （ b） 所示。只有后蓋板沒(méi)有前蓋板的葉輪，稱為半開式葉輪，如 圖 （ c） 所示。在抽送含有懸浮物的污水時(shí)，為了避免堵塞，離心泵常采用敞開式或半開式葉輪，這種葉輪葉片少，一般僅為 2～ 5片，但水泵效率較低。 圖 葉輪形式 (a) 半開式葉輪； (b) 開式葉輪； (c) 閉式葉輪 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 21 泵殼 泵殼的主要作用是以最小的 損失匯集由葉輪流出的液體， 使其部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗埽? 并均勻地將液體導(dǎo)向水泵 出口。如 圖 ，有些 泵殼內(nèi)還設(shè)有固定導(dǎo)葉， 泵殼過(guò)水部分要求有良好的水力條件。其材質(zhì)多采用鑄鐵材料，除了考慮腐蝕和磨損以外，還應(yīng)考慮泵殼作為耐壓容器應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。泵殼頂部通常設(shè)有灌水漏斗和排氣栓，以便啟動(dòng)前灌水和排氣。底部有放水方頭螺栓，以便停用或檢修時(shí)泄水。 圖9.6 蝸殼形泵殼 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 22 、軸承及軸套 泵軸是用來(lái)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)的，它將電動(dòng)機(jī)的能量傳遞給葉輪。泵軸應(yīng)有足夠的抗扭強(qiáng)度和剛度，常用碳素鋼或不銹鋼材料制成。為了防止軸的磨損和腐蝕，在軸上裝有軸套，軸套磨損銹蝕后可以更換。泵軸與葉輪用鍵連接。軸承用來(lái)支承泵軸，以便于泵軸旋轉(zhuǎn)，常用的軸承有滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩類，軸承裝在軸承座內(nèi)作為轉(zhuǎn)動(dòng)體的支撐件。依荷載大小滾動(dòng)軸承可分為滾珠軸承和滾柱軸承，其結(jié)構(gòu)基本相同，一般荷載大的采用后者。依荷載特性滾動(dòng)軸承又分為只承受徑向荷載的徑向式軸承，只承受軸向荷載的止推軸承，以及同時(shí)支承徑向和軸向荷載的徑向止推軸承，如 圖。 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 23 大、中型水泵 (一般泵軸直徑大于 75mm)常采用青銅或鑄鐵制造分成兩半的金屬滑動(dòng)軸瓦，巴氏合金襯里，用油進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻的滑動(dòng)軸承。也有石墨等材料制成的滑動(dòng)軸承，可用水潤(rùn)滑和冷卻。軸承座構(gòu)造如 圖。軸承座的潤(rùn)滑和冷卻需設(shè)置潤(rùn)滑油系統(tǒng)和潤(rùn)滑油冷卻系統(tǒng)。也有采用冷卻水套，但一般在軸承發(fā)熱量較大，單用空氣冷卻不足以將熱量散發(fā)時(shí)才用。這時(shí)冷卻水套上另外接冷卻水管。油杯孔是用于加潤(rùn)滑油的，油杯內(nèi)設(shè)油位標(biāo)尺，可測(cè)定油量并判斷油量的適宜程度。軸承的安裝要注意到軸承與軸是否緊密配合。裝配前應(yīng)先將軸承放在機(jī)油中加熱到 120℃ 左右，軸承受熱膨脹后，再套在軸上。軸承的拆卸一般要用專用工具。 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 24 圖 止推軸承 (a)單排滾珠止推軸承； (b)雙排滾珠止推軸承 圖 軸承座構(gòu)造圖 1— 雙列滾珠軸承； 2— 泵軸； 3— 阻漏油橡皮； 4— 油杯孔； 5— 封板； 6— 冷卻水套 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 25 軸封裝置 泵軸伸出泵體外，在旋轉(zhuǎn)的泵軸和固定的泵體之間存在間隙。為保證水泵的正常工作或提高水泵的效率，必須在此處設(shè)置軸封裝置。軸封的作用是密閉泵軸與泵殼之間的空隙，以防止泵內(nèi)高壓水流出泵外和防止空氣進(jìn)入泵內(nèi)。軸封裝置的型式有多種，如機(jī)械式迷宮型、填料壓蓋型，水泵行業(yè)常采用填料壓蓋型的填料盒。填料盒由五個(gè)零件組成，即由軸封套，填料、水封環(huán)、水封管、壓蓋 (包括調(diào)整螺母 )組成，裝配示意如圖 。填料俗稱盤根，它是阻水或阻氣的主要零件。常用材料為浸油或浸石墨的矩形斷面石棉繩。 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 26 為了提高密封效果，填料一般做成矩形斷面。水封環(huán)為一金屬圓環(huán)，外形如 圖 。水封水通過(guò)水封管進(jìn)入水封環(huán)，經(jīng)小孔沿軸表面均勻布水。這是一股壓力水，其作用為： （ 1）填料的輔助密封介質(zhì)； （ 2）對(duì)填料盒和軸進(jìn)行冷卻； （ 3）對(duì)填料盒與泵軸組成的運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行潤(rùn)滑。 填料的壓緊程度是通過(guò)作用于壓蓋上的調(diào)節(jié)螺母實(shí)現(xiàn)的。壓蓋壓得太松，達(dá)不到密封效果；壓得太緊，泵軸與填料的機(jī)械磨損、機(jī)械損失也增大。壓得過(guò)緊，可能造成“抱軸”現(xiàn)象，產(chǎn)生嚴(yán)重的發(fā)熱與磨損。松緊程度以每分鐘30～ 60滴水流出為宜。泵運(yùn)行時(shí)，要注意檢查軸封裝置的滴水情況并進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)填料失效后應(yīng)進(jìn)行更換。 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 27 圖 填料盒組裝示意圖 1— 壓蓋； 2— 填料； 3— 水封環(huán)； 4— 水封管； 5— 軸封套； 6— 襯套； 7— 泵殼 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 28 泵座 泵座上有收集軸封滴水的水槽，軸向的水槽槽底設(shè)有泄水螺孔，以便隨時(shí)排出由填料盒內(nèi)滲出的水。 圖9.10 撓性聯(lián)軸器 1—泵側(cè)聯(lián)軸器； 2—電機(jī)側(cè)聯(lián)軸器； 3—柱銷；4—彈性圈； 5—擋圈 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 29 聯(lián)軸器 聯(lián)軸器是用來(lái)聯(lián)接水泵軸和電機(jī)軸的部件，又稱靠背輪，有剛性和撓性兩種。剛性聯(lián)軸器實(shí)際上就是兩個(gè)圓法蘭盤用螺栓連接，它對(duì)泵軸與電機(jī)軸的不同心無(wú)調(diào)節(jié)余地，當(dāng)泵軸與電機(jī)軸偏心時(shí)，可能會(huì)加劇機(jī)組的振動(dòng)；撓性聯(lián)軸器是用帶有橡膠圈的鋼柱銷聯(lián)接，如 圖 。它能在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)水泵軸與電機(jī)軸的不同心度，從而減小轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)因機(jī)軸少量偏心而引起的軸周期性彎曲應(yīng)力和振動(dòng)。運(yùn)行中要檢查撓性聯(lián)軸器橡膠圈的完好情況，以免發(fā)生由于彈性橡膠圈磨損后未能及時(shí)換上，致使鋼柱銷與圓盤孔直接發(fā)生摩擦，把孔磨成橢圓或失圓現(xiàn)象。撓性聯(lián)軸器常用于中、小型水泵中。 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 30 減漏裝置 葉輪進(jìn)口外緣與泵殼內(nèi)壁的接縫處存在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)接縫，如 圖 ，這個(gè)縫隙是高低壓流體的交界面，而且是具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部位，很容易發(fā)生泄漏，降低水泵的工作效率，為了減小回流量，一般要求環(huán)形進(jìn)口與泵殼之間的縫隙控制在 ～ 。由于加工安裝以及軸向力等因素的影響，在接縫間隙處很容易發(fā)生葉輪和泵殼之間的磨擦現(xiàn)象，從而引起葉輪和泵蓋的損壞，因此，通常在間隙處的泵殼內(nèi)安裝一道金屬環(huán)， 或在葉輪和泵殼內(nèi)各安裝一道金屬環(huán)，這種環(huán)具有減少漏損和防止磨損的作用，稱為減漏環(huán)或承磨環(huán)。這種環(huán)磨損到漏損量太大時(shí)，必須更換，減漏環(huán)一般用鑄鐵或青銅制成。 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 31 圖 減漏裝置 圖 葉輪軸向受力圖 離心泵的基本構(gòu)造及工作原理 32 軸向力平衡措施
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