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1、离心泵的一般结构3-2-1 离心泵的一般结构 - 叶轮w 是将原动机机械能传递给被排送液体的工作部件，对泵的工作性能有 决定性影响n闭式叶轮 - 有前、后盖板的叶轮称为l它工作时液体漏失少，效率较高，使用最普遍n开式叶轮 - 只有叶瓣和部分后盖板n半开式叶轮 - 只有后盖板的叶轮 w 后两种叶轮铸造方便，但液体容易漏失3-2-1 离心泵的一般结构 - 叶轮w 叶轮又可分为单侧吸 人式和双侧吸人式 w 当流量小于300m3/h, 多采用结构较简单的 单吸式叶轮。 w 当流量较大、多用双 吸叶轮，无须加大叶 轮进口直径即可限制 叶轮进口流速，以免 抗汽蚀性能变差。3-2-1 离心泵的一般结构 -压
2、出室w 液体离开叶轮时速度很高，而排出管中的 流速却不允许太大，否则管路阻力损失过 大。 w 压出室的主要任务就是要以最小的水力损 失汇聚从叶轮中流出的高速液体，将其引 向泵的出口或下一级，并使液体的流速降 低，将大部分动能转换为压力能。3-2-1 离心泵的一般结构 -压出室w 设计涡壳时n认为液体从叶轮中均匀 流出n涡壳各载面面积与离开 点O的圆周角成正比n在设计流量时, 涡壳中 液流速度的大小和方向 ，与叶轮出口相同，所 以撞击损失最小。 w 扩压管的作用n利用渐扩的截面进一步 降低液流速度，将液体 的大部分动能转换为压 力能3-2-1 离心泵的一般结构 - 导轮w 导轮安装在叶轮的外周n
3、由两个圆环形盖板及夹在其间的导叶及后盖板背面的 若干反导叶构成 w 导叶BH段是一条螺旋角为常数的对数螺线，以便平顺地 收集从叶轮流出的液体3-2-1 离心泵的一般结构 - 导轮w HC以后是扩压段。w 液体离开导叶扩压段后，即经一环形空间进入反导叶间的 流道。反导叶出口角一般取90，也有的反导叶做成使液 体进入下一级叶轮时稍有预旋。 3-2-1 离心泵的一般结构 - 导轮w 涡壳泵（与导轮泵相比）n在非设计工况效率变化较小，高效率工作区较宽，水 力性能更完善n但涡壳泵在非设计工况下会产生不平衡径向力。n单级，两级泵一般多为涡壳式n三级以上的泵多为导轮式 w 导轮式多级泵由各级叶轮、导轮和径向
4、剖分的 各段泵壳沿轴向组装而成，又称分段式多级泵n加工简单，结构紧凑n随级数增加，其重量相应比涡壳式可减轻2050n缺点是零件较多，拆修不便，图3-12 分段式三级离心泵3-2-1 离心泵的密封装置-密封环w 叶轮所排出的液体可 能会从叶轮与泵壳之 间的间隙漏向吸人口 w 这种内部泄漏会降低 泵的v ，使泵的Q和 H减小。 w 为了减少内部漏泄， 必须使泵壳和叶轮进 口处的间隙做得很小 ，这样，在叶轮人口 处即需装设密封环(也 叫阻漏环)。3-2-1 离心泵的密封装置-密封环w 易损件，多用铜合金 w 装在叶轮与泵壳上的 密封环分别称为动环 和静环n可成对使用，小叶轮 也可只装设静环。 w 根
5、据密封环的型式， 有平环和曲径环两类n曲径越多，阻漏效果 越好，但制造和装配 的要求也越高n因此，曲径环多用在 单级H较高的泵中3-2-1 离心泵的密封装置-密封环w 叶轮在工作中难免有抖动和偏移 w 排送热的液体时还会受热膨胀n若密封环的径向间隙过小，则容易产生摩擦 ，甚至咬死n若间隙过大，漏泄又会显著增加。n实验表明，当密封环间隙由0.30mm增至 0.50mm时，效率约下降44.5。 w 密封环的密封间隙应符合表3-1的规定。 3-2-2离心泵的密封装置-轴封w 泵轴伸出泵壳处也有间隙n排出的液体可能由此漏出，称为外漏n外漏不仅会降低v ，还可能污染环境n如泵内P太，空气漏人会增加噪声和
6、振动，甚至失吸n在泵轴处设有轴封装置。 w 填料密封n结构简单、成本低廉、更换方便，普遍应用n其缺点是磨损和漏泄相对较大n使用寿命较短，只能用在低速，低压和液体温度不高 的场合 w 机械密封n使用最广泛。其结构和特点同回转泵3-2-2离心泵的密封装置-轴封w 填料由植物纤维、人造纤维、石棉纤维等 的编织物或以有色金属为基体，辅以某些 浸渍材料或充填材料制成的绳状物3-2-2离心泵的密封装置-轴封w 图示为带有水封的填料密封n在填料之间加装了一个水封环2n它由两个半圆合成n水封环应对准轴封壳体上的水封管n引入压力水，然后沿泵轴向两端渗出n既能防止空气吸人，又能给泵轴和填料润滑和冷却。3-2-2离
7、心泵的密封装置-轴封w 密封水n压力应比内腔压力略高而又不将填料中的润滑剂冲走n当输送洁净液体时，可直接从泵排出侧引出n当输送含有杂质液体时，应过滤n当泵出口压力0.05MPa时，应从其它场合引入液体n在输送高温高压油液时，需引用常温中性密封油 w 合理的漏泄量n漏泄液体应保持每分钟不超过60滴n漏泄量太大可对称地适当压紧填料压盖，但要避免压 得过紧，以防填料箱发热n填料老化变硬后应及时更换。3-2-3离心泵的轴向力w 叶轮左右的液体压力沿径向按抛物线规律分布 。n在密封环半径以外，两侧压力对称n在密封环半径之内，两侧压力不对称 w 有指向叶轮进口端的轴向推力3-2-3 轴向力平衡方法w 1止
8、推轴承 w 2.平衡孔或平衡管n平衡孔法是在叶轮上开洞n平衡管法是将排出端漏人 叶轮后密封环之内的液体 用平衡管引回叶轮吸人口n平衡管法不仅同样可达到 平衡轴向推力的目的，同 时不致使水力效率降低。3-2-3 轴向力平衡方法w 3双吸叶轮或叶轮对称布置n叶轮形状对称，两侧压力基本平衡，多用于大流量n多级离心泵各叶轮产生的扬程基本相等n当叶轮为偶数时，只要将其对称布置即可n此法平衡多级泵的轴向推力效果较好n但泵壳结构较复杂。 w 采用上述2、3项平衡方法n由于叶轮两则情况难免有差别，叶轮加工上也存在误差， 故两侧压力分布难以完全对称，不可能完全平衡轴向推力n仍需设置止推轴承以承受剩余的不平衡轴向
9、推力。3-2-3 轴向力平衡方法4平衡盘 w 多级泵的液力自动平 衡装置 w 平衡装置结构如右图n平衡板2固定在壳上n平衡盘1装在轴上（ 转动）n泵工作时，空间A处 Pa较高n少量液体间隙b1流到 空间B，压力下降为 PB，3-2-3 轴向力平衡方法w 再经b2流到平衡室 C w C室通泵的吸人端 w 平衡盘两侧有压差 (Pb-Pc)n与轴向力方向相反n泵H变化时，轴向 力变化。平衡力也 相应地自动增减3-2-3 轴向力平衡方法w H增加n轴向力使组件推向左nb2减小n压力PB增加n (PB-PC)增加n在b2较小位置平衡， w 反之亦然 w 轴位置随H不断调整n不能使用定位轴承n应采用滑动轴
10、承。 3-2-4 离心泵的径向力w 设计涡室时，一般使叶轮出口 流速在额定Q时恰好与叶轮出 口C2相等，叶轮不会产生径向 力。 w 在小于额定Q下工作时n叶轮的出口C2增大，方向也变 了，有撞击发生，流速下降，将 一部分动能转化为压力能。n涡室中的液体从泵舌至扩压管人 口，压力就会逐渐增高，从而在 叶轮上产生一个径向液压合力R ，力R的方向在圆心角90处。3-2-4 离心泵的径向力w 在大Q下工作时n蜗室中流速变大。C2”小于涡室中流速n撞击结果是涡室中液体付出能量，涡室P从泵舌处到扩 压管人口不断下降，径向液压合力R作用在与前者相差 180处3-2-4 离心泵的径向力w 此外，涡室压力分布不
11、均使叶轮各处流出量不等nP大处，流出液体较少,P小处，流出液体较多 w 在叶轮圆周上的动反力分布规律与液体P相反n涡室压力小处动反力大. w 动反力合力T的方向从合力R的方向逆转了90 。 w 在叶轮上的径向力是上述两种力的合力。3-2-4 离心泵的径向力w Q偏离额定值越远，H越高或泵尺寸越大，其越大 。 w 是交变负荷n使轴疲劳破坏和产生挠度n使间隙较小的部件发生擦碰。 w 泵常在非额定Q下工作n在设计时，对H和尺寸大的泵，需采用特殊的平衡措施 。 w 导轮式多级泵n导叶沿圆周均匀分布，理论上径向力平衡n实际上转轴存在一定偏心，会有一些径向力产生n不过偏心产生的径向力一般不大n若偏心距达到叶轮直径的1，径向力会增加到与蜗壳 式离心泵相近的程度。
