【文章內(nèi)容簡介】 果兩者轉(zhuǎn)速不等，或旋轉(zhuǎn)方向不同，且軸線不在一條直線上時(shí)，采用 間接傳動 。直接傳動為聯(lián)軸器傳動；間接傳動常用的有皮帶傳動和齒輪傳動。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，自動化程度的提高，液壓傳動、電磁傳動等也將被廣泛使用。 一、直接傳動 直接傳動的常用設(shè)備為聯(lián)軸器，它把動力機(jī)和水泵的軸聯(lián)在一起，使之一起轉(zhuǎn)動。直接傳動的優(yōu)點(diǎn)主要是結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、安全可靠、傳動效率高、占地面積??；其缺點(diǎn)主要是不便于轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，不利于小型動力機(jī)的綜合利用。 根據(jù)構(gòu)造的不同，聯(lián)軸器分為 剛性聯(lián)軸器 和 彈性聯(lián)軸器 兩種。 （一）剛性聯(lián)軸器 剛性聯(lián)軸器有多種結(jié)構(gòu)型式，常用的結(jié)構(gòu)型式為凸緣聯(lián)軸器。凸緣聯(lián)軸器是由兩個(gè)帶凸緣的半聯(lián)軸器和螺栓組成。兩半聯(lián)軸器用螺栓連接，半聯(lián)軸器與軸之間用鍵連接。有的除用鍵連接外，還用拼緊螺母擰緊，如圖 45所示。 圖 45 剛性凸緣聯(lián)軸器 (a)鍵連接， (b)鍵加拼緊螺母連接 l一動力機(jī)軸； 2一連接螺栓； 3一鍵； 4一泵軸； 5一拼緊螺母 剛性凸緣聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，傳遞轉(zhuǎn)矩大，成本低。但由于剛性連接，安裝精度要求較高，一般只用于立式軸流泵中。 （二）彈性聯(lián)軸器 彈性聯(lián)軸器常用的有 圓柱銷 彈性聯(lián)軸器和 爪形 彈性聯(lián)軸器。 圓柱銷彈性聯(lián)軸器是由半聯(lián)軸器、圓柱銷、彈性圈和擋圈組成。由于彈性圈是用橡膠或皮革制成的，具有緩沖和減振作用。該聯(lián)軸器安裝時(shí)精度低，所以使用較為普遍。圓柱銷彈性聯(lián)軸器如圖 46所示。 圖 46 圓柱銷彈性聯(lián)軸器 1— 半聯(lián)軸器； 2— 擋圈； 3一彈性圈； 4一柱銷 爪形彈性聯(lián)軸器由兩半爪形聯(lián)軸器和星形彈性塊組成。星形彈性塊用橡膠制成，具有良好的彈性。該聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、安裝精度要求不高，但因制造本身精度要求高，傳遞轉(zhuǎn)矩較小等，一般用于小型水泵中。爪形彈性聯(lián)軸器如圖 47所示。聯(lián)軸器一般均由水泵廠成套供應(yīng)，如需選用，可按所需直徑和傳遞扭矩從標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品中選擇。 圖 47 爪形彈性聯(lián)軸器 1一水泵聯(lián)軸器； 2一彈性塊； 3一動力機(jī)聯(lián)軸器 圓柱銷和爪形彈性聯(lián)軸器的性能及優(yōu)、缺點(diǎn)見表 42。 表 42 彈性聯(lián)軸器性能特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)對照表 項(xiàng)目 圓柱銷彈性聯(lián)軸器 爪形聯(lián)軸器 允許用扭矩范圍（ Nm） 軸徑范圍（ mm） 最大轉(zhuǎn)速范圍（ r/min） 60~15000 25~180 1100~5400 20~600 15~65 3800~10000 允許使用 差值 兩軸夾角軸 對中偏差（ mm） ≤40′ ~ ≤40′ + 使用條件 正反轉(zhuǎn)變化多、啟動頻繁、高轉(zhuǎn)速（低轉(zhuǎn)速不宜使用）使用溫度 20~50℃ 小功率、高轉(zhuǎn)速，一般油泵及控制器使用，沒有急劇沖擊負(fù)荷，軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力在 2500Pa以下 優(yōu)點(diǎn) 彈性較好，緩沖減震，不需潤滑 外形尺寸小，飛輪力矩很小，結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便 缺點(diǎn) 加工技術(shù)要求高，造價(jià)較高 星型橡膠易損 注 表中 d為聯(lián)軸器直徑，單位 mm。 二、間接傳動 間接傳動主要有齒輪傳動和皮帶傳動。 （一）齒輪傳動 齒輪傳動是靠兩個(gè)齒輪的輪齒嚙合運(yùn)動來傳遞能量的。齒輪傳動有圓柱齒輪、傘形齒輪和齒輪變速箱等形式。根據(jù)水泵軸與動力機(jī)軸的相對位置不同，所采用的齒輪傳動形式不同。如圖 48所示，兩軸平行時(shí)，采用圓柱形齒輪；兩軸相交時(shí)，采用傘形齒輪，在大型泵站還可采用齒輪變速箱傳動。 齒輪傳動具有傳遞效率高、傳遞功率范圍大、壽命長、傳動比精確、操作安全、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。但仍存在齒輪傳動制造工藝復(fù)雜，安裝精度較高，價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，目前使用不太普遍。 圖 48 齒輪傳動 (a)圓柱齒輪傳動， (b)傘形齒輪傳動 （二）皮帶傳動 皮帶傳動是由皮帶和皮帶輪組成的，依靠皮帶及皮帶輪之間的摩擦來傳遞功率。皮帶傳動的優(yōu)點(diǎn)是：傳動平穩(wěn)、噪音小緩和直接沖擊、吸收振動；結(jié)構(gòu)簡單，維修、使用方便，成本低；過載時(shí)，因皮帶打滑可免遭機(jī)器破壞。其缺點(diǎn)是：泵及動力機(jī)軸和軸承均受一定的彎曲應(yīng)力，傳動比不易控制，傳動效率低，占地面積大等。 皮帶傳動的類型分為平皮帶傳動和三角帶傳動兩種。 皮帶傳動的形式 分為 開口傳動 、 交叉?zhèn)鲃?和半交叉?zhèn)鲃?三種。 圖 49 平皮帶傳動形式示意圖 (a)開口式； (b)交叉式； (c)半交叉式 (1)開口傳動。當(dāng)水泵和動力機(jī)的兩軸平行，旋轉(zhuǎn)方向一致時(shí)，用開口傳動。常采用三角帶或平皮帶傳動，如圖 49(a)和 圖 410所示。 (2)交叉?zhèn)鲃?。?dāng)水泵和動力機(jī)的兩軸平行，旋轉(zhuǎn)方向相反時(shí)，用交叉?zhèn)鲃?。常采用平皮帶傳動? (3)半交叉?zhèn)鲃印０虢徊鎮(zhèn)鲃舆m用于水泵和電動機(jī)的兩軸成 90。交角，且皮帶輪不能倒轉(zhuǎn)的場合。 圖 410 三角帶傳動示意圖 2．皮帶傳動的有關(guān)計(jì)算 皮帶傳動的技術(shù)關(guān)鍵是根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)速、形式等要求，確定大小皮帶輪的直徑、中心距、皮帶長度、寬度及皮帶輪的結(jié)構(gòu)、尺寸等。 (1)皮帶輪直徑與額定轉(zhuǎn)速的關(guān)系 水泵和動力機(jī)是靠兩個(gè)皮帶輪的不同直徑來實(shí)現(xiàn)各自的額定轉(zhuǎn)速的。當(dāng)不計(jì)皮帶在皮帶輪上打滑丟轉(zhuǎn)時(shí)，其關(guān)系為 動泵泵動DDnn?式中 n動 —— 動力機(jī)的額定轉(zhuǎn)速， r／ min； n泵 —— 水泵的額定轉(zhuǎn)速， r／ min； D動 —— 動力機(jī)皮帶輪的直徑， mm； D泵 —— 水泵皮帶輪的直徑， mm。 (49) 動力機(jī)的額定轉(zhuǎn)速與水泵的額定轉(zhuǎn)速之比稱為傳動比，用 i來表示，即 i=n動 /n泵 。平皮帶傳動由于皮帶與皮帶輪接觸面積小，其 i值較小，一般 i3，最大不超過 5。三角帶傳動因角帶與皮帶輪接觸面積較大， i值也較大，一般 i7，最大不超過 10。 在實(shí)際運(yùn)行中，因摩擦力不夠，致使皮帶打滑而丟轉(zhuǎn)，降低了額定轉(zhuǎn)速，因此計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮打滑系數(shù)。一般三角帶傳動的打滑系數(shù)為 ～ ，平皮帶傳動的打滑系數(shù)為 ～ 。即三角帶傳動的皮帶輪直徑計(jì)算公式為 (410) 平皮帶傳動的皮帶輪直徑計(jì)算公式為 (411) 泵動動泵 nnDD)~(?泵動動泵 nnDD)~(?圖 411 皮帶輪不同直徑及兩輪中心距示意圖 兩皮帶輪的中心距離如圖 411所示 。 兩輪中心距S不宜太大或太小 。 S太大 ， 皮帶過長 ， 工作易引起振動 ， 降低傳動效率 ， 且易損壞皮帶 ， 泵房面積大 ， 增加基建投資； S太小 ， 小皮帶輪包角不足 ， 皮帶與皮帶輪之間接觸面積小 ， 皮帶易打滑丟轉(zhuǎn) ， 傳動效率和使用壽命降低 ， 造成浪費(fèi) 。兩皮帶輪中心距離適宜范圍見表 43。 (2)兩皮帶輪中心距離 (3)皮帶長度的計(jì)算 SDDDDSL4)()( 2小大小大?????SDDDDSL4)()( 2小大小大?????SDDDDSL2)(22小大小大????? 當(dāng)兩皮帶輪中心距離確定之后，需計(jì)算皮帶的長度。皮帶長度可用下列公式進(jìn)行計(jì)算。 交叉式： 半交叉式： 式中 L—— 皮帶總長度， mm； S—— 兩皮帶輪中心距離， mm； D大 —— 大皮帶輪的直徑， mm； D小 —— 小皮帶輪的直徑， mm； 各種傳動方式的比較見表 44。 (412) (413) 開口式： (414) 表 44 傳動方式比較表 傳動方式 傳動效率 傳動功率 傳動比 占地面積 平穩(wěn)性 皮帶傳動 平皮帶 ～ 22～ 29kW l:3，可達(dá) l:5 較大 有振動 三角帶 ～ 29～ 74kW以下 1:7，可達(dá) 1:10 較小 振動小 齒輪傳動 ～ 不受限制 1:8 小 平穩(wěn)安全 聯(lián)軸器傳動 ～ 不受限制 1:1，且機(jī)、泵轉(zhuǎn)向一致 小 平穩(wěn)安全 第四節(jié) 管路及附件 當(dāng)水泵、動力機(jī)及傳動設(shè)備選定后，就要對水泵的進(jìn)、出水管路及管路上的附件進(jìn)行選擇和配套。 本小節(jié)討論： ▓ 管路的選擇和配套 ▓ 管路附件的選配 一、管路的選擇和配套 管路的選擇和配套主要是選配適宜的管材、管徑及合理的布臵形式。管路分為 進(jìn)水管路 和 出水管路 兩部分。 進(jìn)水管路 出水管路 (一 )進(jìn)水管路的選配 1．管路布置應(yīng)考慮的因素 進(jìn)水管路一般較短。在布臵時(shí)應(yīng)考慮如下幾方面 : (1)管路嚴(yán)格密封，防止漏氣、漏水影響水泵的正常運(yùn)行。 (2)盡量使進(jìn)水管路長度短、管件少，管線平直、轉(zhuǎn)彎小，以減小進(jìn)水管路的水頭損失。 (3)進(jìn)水管路上的彎頭應(yīng)與水泵保持一定的距離，一般不要在進(jìn)水管路上安裝閘閥。如確實(shí)需要安裝，應(yīng)水平安放并不要經(jīng)常開、關(guān)，且應(yīng)保持常開狀態(tài)，避免上部存氣，影響葉輪進(jìn)口的流態(tài)均勻。 2．進(jìn)水管路管材及管徑的選配 進(jìn)水管屬外壓管，應(yīng)具有一定的剛度。所以常選用鋼管。鋼管中包括 無縫鋼管 、熟鐵管及 鋼板焊接管 。由于無縫鋼管價(jià)格昂貴，一般很少使用。進(jìn)水管直徑在 150mm以下時(shí)選用熟鐵管；大于 150mm時(shí)選用鋼板焊接管。 無縫鋼管 無縱縫，橫縫用焊接、法蘭連接成整體，強(qiáng)度高，造價(jià)高，施工困難。 國內(nèi)： D≤60cm ；國外： D≤120cm 。 適用高水頭小流量電站。 鋼管管節(jié) 焊接管： 鋼板按要求的曲率輥成弧形，焊接成管段。 適用于各種直徑、水頭，造價(jià)低。 (1) 縱縫：焊縫交錯(cuò)排列，避開兩個(gè)中心軸。 (2) 相鄰管壁厚度差 ≯ 2mm，內(nèi)部光滑，外部成臺階狀。 焊接管 管徑選取的大小與管路的水頭損失和投資有關(guān) ， 一般進(jìn)水管的直徑不宜選的太小 ， 管徑越小 ， 水頭損失越大 。 但管徑太大 ，其造價(jià)又太高 。 所以 ， 在選配管徑時(shí) ， 一般選擇比水泵進(jìn)口直徑大一級的尺寸 ， 或用下列公式計(jì)算管路直徑 。 （ 415） 或 (416) 式中 D—— 進(jìn)水管直徑 ， mm； Q—— 進(jìn)水管中流量 ， m3／ s； V—— 管中控制流速 ， m／ s， 一般控制流速為 ～ ／ s。 用上述公式計(jì)算出管徑后 ， 要參考有關(guān)手冊 ， 取其相近的標(biāo)準(zhǔn)管徑 。 VQD?2?QD )~(? (二 )出水管路的選配 出水管路是指水泵出口至出水池之間的管路。出水管路屬內(nèi)壓管路，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。 1．出水管路管線的選擇 出水管路一般較長 ， 管線選擇的正確與否 ，對泵站的安全運(yùn)行和工程投資影響很大 。管線選擇應(yīng)遵循如下原則： (二 )出水管路的選配 (1)管線應(yīng)盡可能垂直于等高線 ， 縮短管路長度 ，有利于管坡穩(wěn)定 ， 降低投資 。 (2)管線盡可能減少轉(zhuǎn)彎 ， 以減小水頭損失 。 (3)選擇地質(zhì)條件好 、 地基牢固堅(jiān)實(shí)的地段鋪設(shè)管線 。 如確需經(jīng)過地質(zhì)條件差或填方地段時(shí) ， 要采取工程措施加以處理 。 (4)盡量布臵在最低壓力線下 (即 水錘 發(fā)生時(shí)管內(nèi)水壓降低過程線 )， 避免產(chǎn)生水柱斷裂現(xiàn)象 ， 導(dǎo)致管路失穩(wěn) 、 破壞 。