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1、第一章 水泵的基础知识泵是应用非常广泛的通用机械，可以说凡是液体流动之处，几乎都有泵在工作。而且随着科学技术的发展,泵的应用领域正在迅速扩大.第一节 水泵用途及分类一、 泵的定义和用途泵是一种抽送能量液体的机械。就是把原动机的机械能转换为所抽送液体位能的机器。它在动力机械的带动下,能把液体从低处抽送到高处或远处,为生产服务。泵能抽送水、油、酸碱溶液、液态金属、纸浆、泥浆等。用于抽水的泵叫水泵,又叫抽水机。水泵用于农业灌溉和排涝，提高了农业抗御自然灾害的能力，可增产、保收、并为农业实现机械化、水利化提供了物质条件.二、 泵的分类及型号泵的种类很多,以转换能量的方式来分,通常分为有转子泵和无转子泵
2、两种。前一类是靠高速旋转或往复运动的转子把动力机的机械能量转变为提升或压送流体的能量,如叶片泵、容积泵、漩涡泵;后一类则是靠工作流体把工作能量转换为提升或压送流体的能量，如水锤泵、射流泵、内燃泵、空气扬水机等。但在农业排灌、排涝工作中，用得最多的还是叶片泵。常用水泵基本类型如下： 单级单吸泵（DA、) 卧式 蜗壳式 单级双吸泵（SH、S) 农 离心泵 多级单吸泵（D）业 导叶式多级单吸泵 用 单级单吸泵（水轮泵） 泵 立式 蜗壳式 单级双吸泵（SLA） 导叶式 单级单吸泵（潜水泵) 立式轴流泵（ZL) 多级单吸泵（深井泵）轴流泵 卧式轴流泵(ZWB） 斜式轴流泵(ZXB）混流泵 卧式蜗壳泵（H
3、B）立式导叶式泵（L)三、水泵型号表示方法二黄灌区为我国大中型泵站，目前用到的水泵有:S型单级离心泵、（SH）型单级双吸离心泵、1200W型立式蜗壳离心泵、100ZB型立式轴流泵几种型号。真空泵主要以1、型为主。1单级单吸离心泵 I 25 - 100 0 A(、C） 同型号叶轮直径第一（二、三)次切割叶轮名义直径35m泵排出口直径0mm泵吸入口直径125mm符合国际标准的单级单吸清水离心泵2 单级双吸中开离心清水泵25 S (Sh） 1 A（）吸入口直径，mm 叶轮直径第一、二切割单级双吸清水离心泵 扬程，m（从驱动端看,泵为顺时针方向旋转） 从驱动端看，泵为逆时针方向旋转3 立式离心泵120
4、0 W 60水泵进口直径12m 立式蜗壳泵 单级扬程6m、立式轴流泵000 ZLB水泵进口直径 100mm 立式轴流泵 、 真空泵S Z （）水环式真空泵 最大抽气量m3min 第二节 水泵基本工作原理一、离心泵（一）离心泵的工作原理图-1 离心泵装置简图1叶轮;2泵壳；3泵轴;4吸入管；5底阀；6压出管；7出口阀离心泵的种类很多，但工作原理相同，构造大同小异。其主要工作部件是旋转叶轮和固定的泵壳(图2)。叶轮是离心泵直接对液体做功的部件，其上有若干后弯叶片,一般为8片。离心泵工作时，叶轮由电机驱动作高速旋转运动（0003000/in),迫使叶片间的液体也随之作旋转运动。同时因离心力的作用，使
5、液体由叶轮中心向外缘作径向运动。液体在流经叶轮的运动过程获得能量，并以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳内,由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转化为静压能，达到较高的压强，最后沿切向流入压出管道。在液体受迫由叶轮中心流向外缘的同时,在叶轮中心处形成真空。泵的吸入管路一端与叶轮中心处相通，另一端则浸没在输送的液体内，在液面压力（常为大气压）与泵内压力(负压）的压差作用下,液体经吸入管路进入泵内，只要叶轮的转动不停,离心泵便不断地吸入和排出液体。由此可见离心泵主要是依靠高速旋转的叶轮所产生的离心力来输送液体，故名离心泵。离心泵若在起动前未充满液体，则泵内存在空气,由于空气密度很小，所产生的离
6、心力也很小。吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内，虽起动离心泵，但不能输送液体，此现象称为“气缚.所以离心泵起动前必须向壳体内灌满液体，在吸入管底部安装带滤网的底阀.底阀为止逆阀，防止起动前灌入的液体从泵内漏失。滤网防止固体物质进入泵内.靠近泵出口处的压出管道上装有调节阀，供调节流量时使用.（二）离心泵的构造离心泵的种类很多,我们灌区常用的有单级单吸离心泵、单级双吸离心泵、立式单级离心泵、立式多级离心泵三种。1、单级单吸离心泵1、泵体 2、叶轮 3、泵盖 4、机械密封 5、悬架部件 6、泵轴I型卧式离心泵主要由泵体、泵盖、叶轮、轴、密封环、轴套及悬架轴承不见等组成.IS型的泵体和泵盖部分,
7、是从叶轮背面处剖分的，即通常所说的后开门结构形式。其优点是检修方便,检修时不动泵体,吸入管路，排出管路和电动机,只需拆下加长联轴器的中间联接件,即可退出转子部分进行检修。泵的壳体(即泵体和泵盖）构成泵的工作室。叶轮、轴和滚动轴承等为泵的转子。悬架轴承部件支撑着泵的转子部分，滚动轴承受泵的径向力和轴向力。为了平衡泵的轴向力，大多数泵的叶轮前、后均设有密封环，并在叶轮后盖板上设有平衡孔,由于有些泵轴向力不大，叶轮背面未设密封环和平衡孔。泵的轴向密封环是由填料压盖，填环和填料等组成，以防止进气或大量漏水。泵的叶轮如有平衡，则装有软填料的空腔与叶轮吸入口相通，如叶轮入口处液体处于真空状态,则很容易沿着
8、轴套表面进气,故在填料腔内装有填料环通过泵盖上的小孔，将泵室内压力水引至填料环进行密封.泵的叶轮如没有平衡孔,由于叶轮背面液体压力大于大气压，因而不存在漏气问题,故可不装填料环.为避免轴磨损，在轴通过填料腔的部位装有轴套保护。轴套与轴之间准有O型密封圈,以防止沿着配合表面进气或漏水。泵的传动方式是通过加长弹性联轴器与电动机联接的，泵的旋转方向,从驱动端看，为顺时针方向旋转。2、单级双吸离心泵1、泵体 2、泵盖 3、叶轮 4、轴 5、双吸密封环 6、轴套 7、联轴轴器8、 轴承体 9、密封部件S、SH型单级双吸泵的吸入口与吐出口均在水泵轴心线下方，水平方向与轴线成垂直位置、泵壳.中开,检修时无需
9、拆卸进水,排出管路及电动机(或其他原动机）从联轴器向泵的方向看去，水泵均为逆吋针方向旋转.如根据用户特殊订货需要也可改为顺吋针旋转.S、H型单级双吸泵的主要另件有：泵体、泵盖、叶轮、轴、双吸密封环、轴套、轴承等.除轴的材料为优质碳素钢外， 其余多为铸铁制成。泵体与泵盖构成叶轮的工作室，在进、出水法兰上制有安装真空表和压力表的管螺孔，进出水法兰的下部制有放水的管螺孔.叶轮经过静平衡校验,用轴套和两侧的轴套螺母固定，其轴向位置可以通过轴套螺母进行调整，叶轮的轴向力利用其叶片的对称布置达到平衡,可能还有一些剩余轴向力则同轴端的轴承承受.型泵对于轴承处轴径小于60的用滚动轴承支承，称为甲式SH型泵；轴
10、承处大于70mm的用巴氏合金滑动轴承支承，称之为乙式SH型泵。现在有很多大于0m的泵也采用滚动轴承。甲式泵由两个单列向心球轴承支承，轴承装在泵体两端的轴承体内，用黄油润滑,双吸密封环用以减少水泵压水室的水漏回吸水室。水泵通过联轴器由电动机直接传动。轴封为软填料密封，为了冷却润滑密封腔和防止空气漏入泵内,在填料之间有水封环,水泵工作时小量高压水通过水封管流入填料腔起水封作用。二、轴流泵(一）轴流泵的基本工作原理轴流泵与离心泵的工作原理不同,它主要是利用叶轮的高速旋转所产生的推力提水. 轴流泵的叶片一般浸没在被吸水源的水池中。由于叶轮高速旋转，在叶片产生的升力作用下，连续不断的将水向上推压，使水沿
11、出水管流出。叶轮不断的旋转,水也就被连续压送到高处。轴流泵的工作是以空气动力学中机翼的升力理论为基础的.当流体绕过翼型时，在翼型的首端点处分离成为两股流，它们分别经过翼型的上表面和下表面，然后同时在翼型的尾端汇合,由于沿翼型下表面的路程比上表面路程长一些,流体沿翼型下表面的流速要比沿翼型上表面流速大，相应的，翼型下表面的压力将小于上表面，流体对翼型有一个向下的作用力，同样，翼型对于流体也将产生一个反作用力，与此作用力相等,方向相反，作用在流体上，在此力作用下，水就被压升到一定的高度上去.具有翼型断面的叶片,在水中作高速旋转时，水流相对于叶片就产生了急速的绕流,如上所述，叶片对水将施以力P,在此
12、力作用下，水就被压升到一定的高度上去.(二)、轴流泵的基本构造 轴流泵根据泵轴安装位置可分为立式、斜式和卧式三种。它们之间仅泵体形式不同,内部结构基本相同.我国生产较多的是立式轴流泵.立式轴流泵的内部结构，它立式轴流泵的构造主要有：喇叭管、叶轮、导叶体、出水弯管、泵轴、轴承、填料函、传动轴等。泵体形状呈圆筒形,叶轮固定在泵轴上,泵轴在泵体内由两个轴承支承,泵轴借顶部联轴器与电动机传动轴相连接。进水喇叭进水喇叭为一流线型呈喇叭状的进水管，其作用是使水流以最小损失均匀平顺地引向叶轮，多用铸铁制成。常用于中小型轴流泵上。大型轴流泵则以钟形底座连接进水流道与泵体，其下半埋入混凝土中。2叶轮叶轮是轴流泵
13、的主要工作部件，通常由叶片、轮毂体和导水锥组成,全调节泵还有叶片调节传动机构.轴流泵的叶片一般26片，多数为4片,呈扭曲形状,断面似机翼。根据叶片在叶轮上能否调节安装角度，又将其分为固定式、半调节式和全调节式三种.叶片用优质铸铁铸造,大型泵则为铸钢件。特殊使用可用铜铸。3导叶体导叶体位于叶轮上方，他的主要作用是把从叶轮中流出的水流旋转运动转变为轴向运动,在圆锥形导叶体中能使流速逐渐减小.这样一方面可以减少水头损失、另一方机可以把一部分水流的动能转变为压力能。4泵轴泵轴是用优质碳素钢锻成,用以传递扭矩.大型轴流泵泵轴多制成空心的,一是减轻重量，二是用油压调节叶片角度时,中装内油管.轴的下端与轮毂体连接,上端与电动机用联轴器连接.在泵轴与导轴承接触的轴颈处，一般都包有一层不锈钢或喷镀不锈钢，以提高光洁度及耐磨、耐腐蚀性。5.导轴承轴流泵中导轴承的作用是引导机组的转动部件准确地绕轴线转动,承受转动部件的径向力。因为轴流泵的叶轮位于泵轴的悬臂端,工作时易产生振动，所以导轴承应有足够的刚性，位置应尽可能地靠近叶轮,以减少叶轮悬臂端的长度。导轴承按其润滑方式可
