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1、水泵检修基础知识培训 目录 1. 离心水泵的原理和性能 2. 水泵的分类和构造 3. 关于离心泵的一些技术问题 4. 水泵检修的基本知识 5. 典型泵的检修 一、离心水泵的原理和性能 1. 水泵的定义： 泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机 的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体 能量增加。 2. 离心泵的定义： 利用液体随叶轮旋转时产生的离心力来工作的水 泵称为离心泵。 一、离心水泵的原理和性能 3.离心泵的工作原理： 在启动泵前，泵体及吸入管路内充满液体。当叶轮高速旋 转时，叶轮带动叶片间的液体一起旋转，由于离心力的做用 ，液体从叶轮中心被甩向叶轮外缘，动能也随之增加。当液 体进入
2、泵壳后，液体以较高的压强沿排出口流出。与此同时 ，叶轮中心处由于液体被甩出而形成一定的真空，而液面处 的压强比叶轮中心处要高，因此，吸入管路的液体在压差作 用下进入泵内。叶轮不停旋转，液体也连续不断的被吸入和 压出。 一、离心水泵的原理和性能 4.水泵型号： 常用水泵型号代号 Sh单级双吸离心泵、 IH单级单吸化工离心泵、IS单级单吸清水离心泵、 例：IS125-100-200 IS单级单吸清水离心泵 125吸入口 直径mm 100排出口直径mm 200叶轮名义尺寸 DL: 立轴多级泵DG: 节段式多级锅炉给水泵。 QJ: 井用潜水泵 JC: 长轴深井泵 KD: 中开式多级泵 ISW卧式管道离
3、心泵 例：DG858010 DG锅炉电动给水泵 85额定流量85m3/h 80单级扬程 80米 10级数10级 一、离心水泵的原理和性能 5.离心泵的六大参数： 流量Q: 流量是泵在单位时间内能输出液体的量。流量分为体积流量和质量流量两种， 其单位为L/S或m3/h。 扬程H： 泵的扬程是指单位质量液体通过泵时所获得的能量。单位一般用米表示。扬程 又称压头。 转速n: 泵的叶轮轴每分钟的转数，单位为r/min 轴功率P: 离心泵的功率可分为有效功率、轴功率和原动机功率三种。有效功率为每秒钟 泵对液体所作净功率。轴功率为泵叶轮从原动机获得的功率。 效率 : 泵的有效功率与轴功率之比，叫做泵的功率
4、。 允许吸上真实高度HS和允许汽蚀余量h: 允许吸上真空高度和允许汽蚀余量都是表征水泵吸水性能的参数，据此参数来 确定水泵的安装高度。 一、离心水泵的原理和性能 6.离心泵的优缺点： 其优点为：转速高、体积小、重量轻、效 率高、流量大、结构简单、性能平稳、容 易操作和维修等特点。 不足是：起动前泵内要灌满液体、粘度大对 泵性能影响大，只能用于近似水的粘度液 体。 流量适用范围：5-20000米3/时，扬程范围 在8-2800米。 二、水泵的分类和构造 泵的分类 1、根据泵的工作原理和结构分： 二、水泵的分类和构造 2、根据介质分： 清水泵、污水（污物）泵、油泵、耐腐蚀泵、衬氟泵 、排污泵等；
5、3、按工作压力分： 低压泵：工作压力在2Mpa以下的泵 中压泵：工作压力在2-6Mpa的泵 高压泵：工作压力在6Mpa以上的泵 4、从使用安装方式分： 管道泵、液下泵、潜水泵等。 二、泵的机构及工作原理 1、离心泵 2、多级离心泵 3、齿轮泵 4、往复泵 5、双动往复泵 6、隔膜泵 7、螺杆泵 8、水环真空泵 9、旋涡泵 10、轴流管道泵 11、蒸汽喷射泵 12、离心风机和罗茨风机 离心泵的主要零部件 （一）、离心泵转子 转子是指离心泵的转动部分， 它包括叶轮、泵轴、轴套、轴 承等零；如图19所示。 图19 1叶轮 l叶轮是离心泵的做功零件，依靠它高速旋转对液体做功而实现液体的输送， 是离心泵
6、重要零件一。 l叶轮一般由轮毅、叶片和盖板三部分组成。叶轮的盖板有前盖板和后盖板之 分，叶轮口侧的盖板称为前盖板，另一侧的盖板称为后盖板。 l按结构形式，叶轮可分为以下三种。 l叶轮的材料，主要是根据所输送液体的化学性质、杂质及在离心力作用下的 强度来确定。清水离心泵叶轮用铸铁或铸钢制造，输送具有较强腐蚀性的液 体时，可用青铜、不锈钢、陶瓷、耐酸硅铁及塑料等制造。 2泵轴 离心泵的泵轴的主要作用是传递动力，支承叶轮 保持在工作位置正常运转。它一端通过联轴器与 电动机轴相连，另一端支承着叶轮作旋转运动， 轴上装有轴承、轴向密封等零部件。 由于泵轴用于传递动力，且高速旋转，在输送清 水等无腐蚀性介
7、质的泵中，一般用45#钢制造， 并且进行调质处理。在输送盐溶液等弱腐蚀性介 质的泵中，泵轴材料用40Cr，且调质处理。在防 腐蚀泵中，即输送酸、碱等强腐蚀性介质的泵中 ，泵轴材质一般为1Crl8Ni9或1Crl8Ni9Ti等不锈 钢。 图112 3轴套 轴套的作用是保 护泵轴，使填料 与泵轴的摩擦转 变为填料与轴套 的摩擦。 图113 4轴承 轴承起支承转子重量 和承受力的作用。离心 泵上多使用滚动轴承， 其外圈与轴承座孔采用 基轴制，内圈与转轴采 用基孔制，轴承一般用 润滑脂和润滑油润滑。 图114 (二)、蜗壳和导轮 蜗壳与导轮的作用，一是汇集叶轮 出口处的液体，引入到下一级叶轮入口 或泵
8、的出口；二是将叶轮出口的高速液 体的部分动能转变为静压能。一般单级 和中开式多级泵常设置蜗壳，分段式多 级泵则采用导轮。 1蜗壳 2 2导轮导轮 蜗壳是指叶轮出口到下一级叶轮入口或到泵的出口管 之间截面积逐渐增大的螺旋形流道，如图115所示。其 流道逐渐扩大，出口为扩散管状。 l l 导轮是一个固定不动的圆盘，正面有包在叶轮外缘的正向导叶，这 些导叶构成了一条条扩散形流道，背面有将液体引向下一级叶轮人 口的反向导叶，其结构如图116所示。液体从叶轮甩出后，平缓 地进入导轮，沿着正向导叶继续向外流动，速度逐渐降低，动能大 部分转变为静压能。 (三)、密封环 l 从叶轮流出的高压液体通过旋转 的叶
9、轮与固定的泵壳之间的间隙又回 到叶轮的吸入口，称为内泄漏，如图 117所示。为了减少内泄漏，保护 泵壳，在与叶轮入口处相对应的壳体 上装有可拆换的密封环。 l 密封环的结构形式有三种，如图 118所示。图118 (a)为平环式， 结构简单，制造方便。但密封效果差 ；图l18 (b)为直角式的密封环，液 体泄漏时通过一个90的通道，密封 效果比平环式好，应用广泛； 图118 (c)为迷宫式密封环，密封效果好，但结构复杂，制造困难 ，一般离心泵中很少采用。密封环内孔与叶轮外圆处的径向间隙一 般在0102mm之间。 l 密封环磨损后，使径向间隙增大，泵的排液量减少，效率降低 ，当密封间隙超过规定值时
10、应及时更换。 l 密封环应采用耐磨材料制造，常用的材料有铸铁、青铜等。 (四)、轴向密封装置 从叶轮流出的高压液体，经过叶轮 背面，沿着泵轴和泵壳的间隙流向 泵外，称为外泄漏。在旋转的泵轴 和静止的泵壳之间的密封装置称为 轴封装置。它可以防止和减少外泄 漏，提高泵的效率，同时还可以防 止空气吸入泵内，保证泵的正常运 行。特别在输送易燃、易爆和有毒 液体时，轴封装置的密封可靠性是 保证离心泵安全运行的重要条件。 常用的轴封装置有填料密封和机械 密封两种。 1填料密封 填料密封指依靠填料和轴(轴套)的外 圆表面接触来实现密封的装置。它由填料箱( 又称填料函)、填料、水封环、填料压盖和双 头螺栓等组
11、成，如图119所示。水封环安 装时必须对准填料函上的入液口，通过密封 管与泵的出口管相通，引入压力液体形成水 封，并冷却润滑填料。填料密封是通过填料 压盖压紧填料，使填料发生变形，并和轴(或 轴套)的外圆表面接触，防止液体外流和空气 吸入泵内。合理的松紧度应该使液体从填料 函中滴状漏出，每分钟控制在1520滴左右 。 2机械密封 结构及工作原理：依靠静环与动环的端面沿轴 向紧密贴合，并作相对转动而构成的密封装置 ，称为机械密封，又称端面密封。其结构如图 所示。 几种常见机封几种常见机封 泵用联轴器一般选用挠性联轴器，目的是 传递功率，补偿泵轴与电机轴的相对位移， 减低对联轴器安装的精确对中要求
12、，缓和冲 击，改变轴系的自振频率和避免发生危害性 振动等。 泵常用联轴器有： 1.梅花形、爪型弹性联轴器 2.弹性柱销联轴器 3.膜片联轴器 4、尼龙柱销联轴器 （五）、联轴器及其选用 又称弹性块联轴器，其特点：体积小，重量轻，结构简单， 安装方便，价格廉价，常用于小功率及不太重要的场合。 1.梅花型、爪型弹性联轴器 弹性柱销联轴器以柱销与两半联轴器的凸缘相联，柱销的一端以圆 锥面和螺母与半联轴器凸缘上的锥形销孔形成固定装配，另一端带有弹 性套，装在另一半联轴器凸缘的柱孔销中。弹性套用橡胶制成。 弹性套柱销联轴器的特点：结构简单，安装方便，更换容易，尺寸 小，重量轻，传动扭矩大，广泛应用于各种
13、旋转泵中。 2.弹性柱销联轴器 膜片联轴器是采用一组厚度很薄的金属弹簧片，制成各 种形状，用螺栓分别与两半联轴器联接。 膜片联轴器结构简单，不需要润滑和维护，抗高温，抗 不对中性能好，可靠性高，传动扭距大，但价格较高。水泵 行业推荐的膜片联轴器为JM1J型接中间轴整体式膜片联轴 器。 3.膜片联轴器 4、尼龙柱销联轴器 这种联轴器的结构如下图所示，工作时转矩通过两半联轴器及中间的 尼龙柱销而传给从动轴。为了防止柱销脱落，在半联轴器的外侧，用 螺钉固定了挡板。 这种联轴器与弹性套柱销联轴器很相似，但转 矩的能力很大，结构更为简单，安装、制造方便，耐久性好，也有一 定的缓冲和吸振能力，允许被联接两
14、轴有一定的妯向位移，适用于轴 向窜动较大、正反转变化较多和起动频繁的场合，由于尼龙柱销对温 度较敏感，故使用温度限制在-20+70C的范围内。 5、其它联轴器： （1）单级单吸离心泵 IS型单级单吸离心泵 IS型单级单吸离心泵 单级单吸离心泵结构原理图： S型单级双吸离心泵 （2）单级双吸离心泵 s型单级双吸离心泵结构原理图： （3）多级离心泵 DL、DLE型立式多级离心泵LG立式多级泵 GDL立式多级泵结构图 QJ型潜水深井泵XBD5.4/10-LG型立式多级消防泵组 D、DG型多级离心泵. DG型泵系卧式单吸多级分段式离心泵 1、前泵盖 2、泵体 3、叶轮螺母 4、叶轮 5、后泵 盖 6、
15、机封压盖 7、机械密封组合 8、轴套 9、前轴承压盖 10、托架 11、泵轴 12、轴承盒 13、后轴承压盖 混流泵结构原理图： 三、关于离心泵的一些技术问题 1.水泵的汽蚀现象： 水泵的汽蚀是由水的汽化引起的，水的汽化与温度和压力 有一定的关系，在一定压力下温度升高到一定数值时水才 开始汽化，如果在一定温度下压力降低到一定数值时水同 样也会汽化，把这个压力称为水在该温度下的汽化压力。 如果在流动过程中某一局部地区的压力等于或低于与水温 相对应的汽化压力时水就在该处发生汽化，就会形成许多 蒸汽与气体混合的小汽泡。当汽泡随同水流从低压区流向 高压区时，汽泡在高压的作用下破裂，高压水以极高的速 度
16、流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。金属表 面在水击压力作用下，形成疲劳而遭到严重破坏。因此我 们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过 程，称为汽蚀现象。 汽蚀的危害 材料破坏 噪声和振动 导致流量下降 导致扬程下降 效率也相应降低 提高离心机抗气蚀性能的措施提高离心机抗气蚀性能的措施 A增大叶轮入口面积。 B采用前置诱导轮。 C采用双吸式叶轮。 D增大叶片进口边宽口。 E采用抗汽蚀的材料。 F叶片进口边向吸入侧延伸 G增加泵前储液罐中液面上的压力， H减小泵前吸上装置的安装高度。 I将吸上装置改为倒罐装置. 2、水锤 （一）水锤现象 当压力管道中的液体，遇到阀门突然关闭或开启以及水泵的突然停运或启动时 ，在瞬间内液体运动速度发生急剧的变化，引起其动量的迅速改变，从而造成管道 中液体的压力显著地、反复地、迅速变化，这种现象称为水锤现象。 （二）水锤危害 发生水锤现象时
