【泵知识】——离心式水泵的主要零件

  离心式水泵的主要零件

  离心式水泵的类型很多,但通常是由叶轮、泵轴、轴承、泵壳、导向器、密封环、填料箱等主要零部件所组成。

  一、叶轮

  叶轮又称工作轮,是离心式水泵的主要零件,其作用是把电动机输出的机械能传递给水,对水做功,使水获得压力能和动能。离心泵的叶轮有闭式、开式两种,在立式水泵中多采用开式叶轮,闭式叶轮前、后底盘之间夹有7支叶片,叶片外缘处的叶型为圆孤形,向内缘处逐渐过渡到扭曲状,这种叶片不仅在叶片的子午线上适应水流入口,而且在紧贴前、后底盘以及全部边缘上适应水流入口,从而减少了冲击损失,叶轮叶片出口边缘处的安装角、直径等几何参数和转速决定着泵的扬程和流量。入口处的几何参数和转速,对泵的吸水性能有决定性的影响。在多级泵中,通常采用加大首级叶轮入口直径和选择适当的叶片入口角等方法提高泵的允许吸上真空度。目前,我国矿用主排水设备用的泵的比转速大多在100以下,叶轮外缘与内缘直径比约为2.4。

  开式叶轮没有前底盘,因此在清扫时不必从轴上拆下来就可以很容易地除净污垢,此类叶轮适合于排污浊和含有大量固体颗粒的水,为了减少由于没有前盘而可能造成的大量循环流量损失, 要求其敞开面与其贴近的定子表面之间精确地配合,以保证得到尽可能小的汇漏间隙。输送介质为无腐蚀性清水的叶轮,取材于灰铸铁铸造加工而成。输送有腐蚀性液体的泵叶轮,多用耐酸青铜、镍铬合金钢或其它耐酸材料铸成。外表面经过加工的叶轮还必须经静平衡试验和处理以使其重心与泵轴心准确地重合。

  二、泵轴和轴承

  离心泵的泵轴多用优质碳素结构钢锻制加工而成,在轴颈易磨损处和易腐蚀处有可更换的轴套,用来保护泵轴。离心泵的轴承,根据小泵的构造特点和作用于泵轴上的轴向推力平衡方法的不同,有滚动轴承和滑动轴承两种。滚动轴承多用于轴颈小于65毫米的水泵上,它不仅要承受经向压力,而且还需求受轴向推力,故多用止推轴承和单列向心滚子轴承,滑动轴承多使用于带有平衡盘、单吸、多级的离心泵上,因为这种轴承沿轴向有一定的窜动量。目前采用滚动轴承的离心式水泵较多,因为滚动轴承加上特殊的轴套后,也能允许水泵的转子沿轴向有一定的窜动量。

  三、泵壳

  单吸、单级离心泵的泵壳形状很象蜗壳,叶轮装在里面,叶轮和蜗壳内壁之间形成截面积逐淅增大的蜗道,因此,这种水泵又叫蜗壳式水泵,水在蜗道中流动时,随其流速逐渐减小,动压下降,而静压逐渐增加。泵壳的作用有三个:

  1、把水流引向叶轮的进口,并汇集由叶轮中甩出的压力水,然后将压力水导向水泵的排水口。

  2、减慢从叶轮四周甩出的压力水的速度,把高速水流动能的一部分转变为有效的压力能,以提高水泵的扬程和效率。

  3、把离心泵所有的固定部分联成一体,组成水泵的定子。单吸、多级离心式水泵的泵壳都为分段式的,由前段(进水段)、后段(排水段)和若干中间段组成。

  四、导向器和反水道

  在单吸多级离心泵的叶轮外圆周上,安装有带叶片的固定不动的圆圈,叫做导向器,又叫导水轮或导水圈。其作用一是导向,把从上级叶轮出口流出的压力水导入下一级叶轮的进口。其二是变压。把压力水所具有的动压的一部分转变成静压。反水道又叫导叶,其作用是把高压水以最小的损失均匀地引导到下一级叶轮的进口,有的离心泵将反水道做成导向器的延长部分。

  水流在导水和反水道中的能量损失,占了全泵水力损失的相当一部分。为了减少损失又适应流速变化较大的需要,流道应逐渐变化,除此之外,导水圈叶片的数目应比叶轮叶片数目多1或少1而互为质数,否则,会出现叶轮叶片与导水圈叶片同时重叠现象,造成流速脉动,产生冲击和振动。多级螺壳式水泵,级间不用导水和返水圈,而是经螺壳和外部流道把水导入下一级叶轮进水室。

  五、口环

  口环又称减漏环、密封环、承磨环等。叶轮与泵壳之间有一定的间隙,为了减少水泵工作时此间隙引起的高压水的回流损失,提高水泵的效率,在叶轮的进口上的口环叫做大口环或吸水口环,装在叶轮轮毂外面的口环叫做小口环或背侧口环。口环的作用好坏,对水泵的效率影响极大。此外,口环还起承磨作用,所以口环为易损零件,磨损后应及时进行更换。这样可延长叶轮、泵体的使用寿命。

  六、填料箱

  在泵轴穿过泵体处,高速旋转的泵轴和固定的原体之间须有密封机构,这种密封机构叫做填料箱或盘根箱,也有称填料函。填料箱的主要作用:

  1、在排水侧减少压力水的泄漏;

  2、在吸水侧,防止空气进入泵内;

  3、引水润滑、冷却泵轴;

  4、部分地起到支承水泵转子的作用。


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