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1、泵与风机第二章第二章 叶片式泵与风机的构造叶片式泵与风机的构造大唐淮北职业技术培训基地大唐淮北职业技术培训基地 冯诗化冯诗化 第一第一 节节 离心泵的整体结构及主要部件离心泵的整体结构及主要部件 一、离心泵的常用整体结构一、离心泵的常用整体结构有以下三种有以下三种1、单级单吸悬臂离心泵、单级单吸悬臂离心泵ISIS型离心式清水泵，叶轮装在转轴端部，轴承装在叶轮同一侧。轴型离心式清水泵，叶轮装在转轴端部，轴承装在叶轮同一侧。轴向推力用平衡孔平衡向推力用平衡孔平衡2、单级双吸式离心泵、单级双吸式离心泵 卧式卧式S型单级双吸离心泵结构。型单级双吸离心泵结构。这种泵实际上相当于两个这种泵实际上相当于两个
2、IS型泵叶轮型泵叶轮组合而成，液体从叶轮左、右两侧组合而成，液体从叶轮左、右两侧进入叶轮，流量大。转子为两端支进入叶轮，流量大。转子为两端支承承,中开式结构。轴向力自身平衡，中开式结构。轴向力自身平衡，在相同流量下双吸泵比单吸泵的抗在相同流量下双吸泵比单吸泵的抗汽蚀性能要好汽蚀性能要好。 3 多级单吸分段式离心泵多级单吸分段式离心泵 在泵轴上装有两个及以上的叶轮，液体依次通过每个叶轮，可产生较高的在泵轴上装有两个及以上的叶轮，液体依次通过每个叶轮，可产生较高的扬程，壳体通常分段，每段包括叶轮和导叶，各级叶轮均串联安装在同一轴上。扬程，壳体通常分段，每段包括叶轮和导叶，各级叶轮均串联安装在同一轴
3、上。二、离心泵的主要部件主要部件有主要部件有转动部件：转动部件： 叶轮、轴、轴套、联轴器叶轮、轴、轴套、联轴器静止体：静止体： 吸入室、压出室、泵壳、泵座吸入室、压出室、泵壳、泵座部分转体：部分转体： 密封装置、轴向推力平衡装置和轴承密封装置、轴向推力平衡装置和轴承（一）转动部件（一）转动部件离心泵的转动部分，它包括叶轮、泵轴、轴套和联轴器等离心泵的转动部分，它包括叶轮、泵轴、轴套和联轴器等零件；如图所示。零件；如图所示。1、叶轮、叶轮叶轮是离心泵内对液体做功的部件，在泵腔内套装在泵轴上，依靠它高叶轮是离心泵内对液体做功的部件，在泵腔内套装在泵轴上，依靠它高速旋转对液体做功而实现液体的输送。速
4、旋转对液体做功而实现液体的输送。 叶轮一般由轮毂、叶片和盖板三部分组成。叶轮一般由轮毂、叶片和盖板三部分组成。按结构形式，叶轮可分为以下三种。按结构形式，叶轮可分为以下三种。(1)闭式叶轮闭式叶轮 叶轮的两侧均有盖板，盖板间有叶轮的两侧均有盖板，盖板间有46个叶片，闭式叶轮泄漏小，效个叶片，闭式叶轮泄漏小，效率高，扬程大。适用于输送清水、油及其它无杂质液体的泵。如电率高，扬程大。适用于输送清水、油及其它无杂质液体的泵。如电厂中给水泵、凝结水泵及各种离心式油泵。有单吸和双吸两种类型。厂中给水泵、凝结水泵及各种离心式油泵。有单吸和双吸两种类型。(2)半开式叶轮半开式叶轮 只有后盖板，它适用于输送含
5、纤维、悬浮物等杂质的液体，如电厂只有后盖板，它适用于输送含纤维、悬浮物等杂质的液体，如电厂是的灰渣泵。其效率介于开式和闭式叶轮之间。是的灰渣泵。其效率介于开式和闭式叶轮之间。（3）开式叶轮）开式叶轮 叶轮没有盖板只有叶片，泄漏大效率低，只用于输送黏性很大的液叶轮没有盖板只有叶片，泄漏大效率低，只用于输送黏性很大的液体。体。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。下的强度来确定。2轴、轴套轴是传递扭矩（机械能），使叶轮旋转的部件。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
6、轴承、轴向密封等零部件。 泵轴一般是阶梯型，叶轮轴向定位用轴套，径向定位用键。泵轴一般用35#或45#钢制造，大功率高压泵或强腐蚀介质泵轴用40Cr等合金钢或1Crl8Ni9、1Crl8Ni9Ti等不锈钢。轴套轴套的作用是保护主轴免受磨损并对叶轮进行轴向定位的部件。轴套一般用铸铁制造，是易磨损件。轴套表面轴套一般用铸铁制造，是易磨损件。轴套表面一般也可以进行渗碳、渗氮、镀铬、喷涂等一般也可以进行渗碳、渗氮、镀铬、喷涂等处理方法，以降低摩擦系数，提高使用寿命。处理方法，以降低摩擦系数，提高使用寿命。 3、联轴器、联轴器是连接主、从动轴以传递扭矩的部件，是连接主、从动轴以传递扭矩的部件，常用的有凸
7、缘固定式、齿轮可移式、挠性可移式、液力藕合器等形式常用的有凸缘固定式、齿轮可移式、挠性可移式、液力藕合器等形式。（二）静止部件（二）静止部件静止部件包括：吸入室、压出室、导叶等。静止部件包括：吸入室、压出室、导叶等。 离心泵吸入管法兰至首级叶轮进口前的流动空离心泵吸入管法兰至首级叶轮进口前的流动空间称作吸入室。其作用是将吸入管中的液体引至叶间称作吸入室。其作用是将吸入管中的液体引至叶轮首级入口。轮首级入口。其结构应满足其结构应满足（1 1）流动阻力）流动阻力损失最损失最小。小。（2 2）流体平稳而均匀地进入首级叶轮流道）流体平稳而均匀地进入首级叶轮流道。 1 1、吸入室、吸入室根据泵结构形式的
8、不同，吸入室通常有：锥形管、圆环形和半螺旋形三种形式。 锥形吸入室，它有结构锥形吸入室，它有结构简单、制造方便、流速分布简单、制造方便、流速分布均匀，阻力损失小等；用于均匀，阻力损失小等；用于小型单级单吸悬臂离心泵和小型单级单吸悬臂离心泵和一些立式离心泵。一些立式离心泵。 圆圆环形吸入室，其优点是结构对称、比较环形吸入室，其优点是结构对称、比较简单、轴向尺寸小，缺点是流速分布不均，阻简单、轴向尺寸小，缺点是流速分布不均，阻力损失较大。分段式多级泵为缩短轴向民族尺力损失较大。分段式多级泵为缩短轴向民族尺寸多采用圆环形吸入室。寸多采用圆环形吸入室。 半螺旋形吸入室，液体进入叶轮时流速分布较均半螺旋
9、形吸入室，液体进入叶轮时流速分布较均匀，水力损失最小，缺点是因液体进通过吸入室后，匀，水力损失最小，缺点是因液体进通过吸入室后，在叶轮入口处会产生预旋而降低了离心泵的扬程。在叶轮入口处会产生预旋而降低了离心泵的扬程。一般单级双吸泵或水平中开式多级泵采用。一般单级双吸泵或水平中开式多级泵采用。 2、压出室、压出室 指单级泵叶轮出口或多级泵未级叶轮出口与泵的指单级泵叶轮出口或多级泵未级叶轮出口与泵的出水管接头（法兰）之间的流动空间。其作用是收出水管接头（法兰）之间的流动空间。其作用是收集未级叶轮中甩出的液体，并将其引至压水管道。集未级叶轮中甩出的液体，并将其引至压水管道。其结构要求：其结构要求：（
10、1 1）以最小的流动损失收集并引导流体至压水管。）以最小的流动损失收集并引导流体至压水管。（2 2）降低流速，实现动能向压能的转换。）降低流速，实现动能向压能的转换。 最常见有螺旋形压出室和环形压出室。最常见有螺旋形压出室和环形压出室。环形压出室环形压出室内流道面积沿圆周相等，而泵收集到的流体内流道面积沿圆周相等，而泵收集到的流体沿圆周不断增加，故压出室内是不等速流动，设计工况沿圆周不断增加，故压出室内是不等速流动，设计工况也有撞击损失，效度较低但加工方便。也有撞击损失，效度较低但加工方便。主要用有分段式多级泵或输送含杂质多的灰渣泵、泥浆主要用有分段式多级泵或输送含杂质多的灰渣泵、泥浆泵。泵。
11、螺旋形压出室螺旋形压出室由蜗室和扩散管组成，既具有汇集液体和由蜗室和扩散管组成，既具有汇集液体和引导流体至泵出口作用，还可以将部分动能转换为压能引导流体至泵出口作用，还可以将部分动能转换为压能的作用。的作用。其结构简单、制造方便、效率高。但当泵在非设计工况其结构简单、制造方便、效率高。但当泵在非设计工况下运行时，会产生不平衡的径向力下运行时，会产生不平衡的径向力。广泛用于单级泵或中开式单、多级泵中广泛用于单级泵或中开式单、多级泵中环形压出室环形压出室3、导叶、导叶导叶是一种导流部件，又称导向叶轮，位于叶轮的外导叶是一种导流部件，又称导向叶轮，位于叶轮的外缘，相当于一个不能动的固定叶轮，一个叶轮
12、和一个缘，相当于一个不能动的固定叶轮，一个叶轮和一个导叶配合组成分段式多级离心泵的级。导叶配合组成分段式多级离心泵的级。作用是：作用是：（1）汇集前一级叶轮甩出的高速液体并引向下一级）汇集前一级叶轮甩出的高速液体并引向下一级叶轮的入口。叶轮的入口。（2）并将部分动能转变成压能。）并将部分动能转变成压能。有有（1）径向式导叶：正导叶、过渡区、反导叶组成。径向式导叶：正导叶、过渡区、反导叶组成。 （2）流道式导叶：正反导叶连在一起，形成）流道式导叶：正反导叶连在一起，形成 一个一个断面连续变化的流道。断面连续变化的流道。流道式流道式径向式径向式作业：作业：1、离心式泵常见整体结构形式有哪几种？、离
13、心式泵常见整体结构形式有哪几种？2、离心泵的主要部件按动静关系可分为哪三类？、离心泵的主要部件按动静关系可分为哪三类？各包括什么？各包括什么？3、叶轮的作用是什么？按盖板情况可分为几种，、叶轮的作用是什么？按盖板情况可分为几种，各用在什么场合？各用在什么场合？4、泵吸入室结构应满足什么要求，按结构形式有、泵吸入室结构应满足什么要求，按结构形式有哪三种？哪三种？5、泵压出室结构要求是什么？有哪两种？、泵压出室结构要求是什么？有哪两种？6、导叶有什么作用？、导叶有什么作用？（三）部分可转动部件（三）部分可转动部件1、密封装置、密封装置离心泵的转动部件和静止部件之间总存在着一定的离心泵的转动部件和静
14、止部件之间总存在着一定的间隙，如叶轮与泵壳的间隙、轴与泵体的间隙等。间隙，如叶轮与泵壳的间隙、轴与泵体的间隙等。泵在工作时，能减少或防止从这些间隙中泄漏液体泵在工作时，能减少或防止从这些间隙中泄漏液体的部件称为密封装置。的部件称为密封装置。根据密封装置在泵内的位置和作用的不同。可分为：根据密封装置在泵内的位置和作用的不同。可分为：外密封装置外密封装置内密封装置内密封装置级间密封装置级间密封装置（1）外密封装置）外密封装置 它装设在泵轴穿出泵体的地方，密封泵轴它装设在泵轴穿出泵体的地方，密封泵轴与泵体之间的间隙，又称轴封。与泵体之间的间隙，又称轴封。作用是：轴端泵内为正压时，防止压力液体作用是：
15、轴端泵内为正压时，防止压力液体漏出泵外，轴端泵内为真空时，防止外界空漏出泵外，轴端泵内为真空时，防止外界空气漏入泵内，破坏泵的吸水过程。气漏入泵内，破坏泵的吸水过程。轴封从结构上可以分为：轴封从结构上可以分为：填料密封、机械密封、浮动环密封、迷宫密填料密封、机械密封、浮动环密封、迷宫密封等几种封等几种。1、填料密封、填料密封 由填料箱、填料、水封环、水封管、填料压盖组成，又称盘根密封。工由填料箱、填料、水封环、水封管、填料压盖组成，又称盘根密封。工作时的密封效果可以松紧填料压盖来调节。作时的密封效果可以松紧填料压盖来调节。结构简单、安装检修方便，压力来高时密封效果好，但填料寿命短，需结构简单、
16、安装检修方便，压力来高时密封效果好，但填料寿命短，需经常更换。经常更换。2、机械密封、机械密封机械密封由动环、静环、弹簧（压紧元件）和密封圈机械密封由动环、静环、弹簧（压紧元件）和密封圈组成。组成。机械密封结构：机械密封结构： 机械密封效果好几乎可以滴水不漏，整个轴封尺寸小，机械密封效果好几乎可以滴水不漏，整个轴封尺寸小，使用寿命长，可自动运行而不需调整。轴与轴套不易磨使用寿命长，可自动运行而不需调整。轴与轴套不易磨损，消耗功率少。损，消耗功率少。在现代高温高压、高转速的给水在现代高温高压、高转速的给水 泵中得到广泛应用。泵中得到广泛应用。但：机械密封零件多，结构复杂，安装、拆卸、加工精但：机
17、械密封零件多，结构复杂，安装、拆卸、加工精度要求高，价格高。度要求高，价格高。3、浮动环密封、浮动环密封浮动环密封主要由多个可以径向浮动的浮动环、浮动套（支撑环）、浮动环密封主要由多个可以径向浮动的浮动环、浮动套（支撑环）、支撑弹簧等组成。支撑弹簧等组成。图为浮动环密封结构：图为浮动环密封结构： 浮动环密封相对机械密封而言，结构简单、运行可浮动环密封相对机械密封而言，结构简单、运行可靠。如果能正确控制径向间隙和密封长度，可以得到靠。如果能正确控制径向间隙和密封长度，可以得到较满意的密封效果。较满意的密封效果。但浮动环与轴之间要保持水膜，不宜在干化或汽化条但浮动环与轴之间要保持水膜，不宜在干化或
18、汽化条件下工作。另外密封环数增加，轴向尺寸也增加，不件下工作。另外密封环数增加，轴向尺寸也增加，不宜用在粗而短的大容量给水泵上。宜用在粗而短的大容量给水泵上。4、迷宫密封和螺旋密封迷宫密封：迷宫密封：利用泵体上密封片和轴套之间形成的一系利用泵体上密封片和轴套之间形成的一系列忽大忽小的间隙，对泄漏液体进行多次节流、降压，列忽大忽小的间隙，对泄漏液体进行多次节流、降压，从而达到密封的目的。从而达到密封的目的。没有摩擦部件，在离心泵短时间干转缺水时也不会相没有摩擦部件，在离心泵短时间干转缺水时也不会相互摩擦，且制造简单，耗功少，在高速大型给水泵中互摩擦，且制造简单，耗功少，在高速大型给水泵中正逐步成
19、为主要密封装置。正逐步成为主要密封装置。螺旋密封螺旋密封是利用在转轴上车出与泄漏方向相反的是利用在转轴上车出与泄漏方向相反的螺旋形沟槽，液体通过间隙时经过多次节流、降压螺旋形沟槽，液体通过间隙时经过多次节流、降压达到密封目的。达到密封目的。（2）内密封装置）内密封装置是指叶轮入口的密封环，也称口是指叶轮入口的密封环，也称口环或卡圈。环或卡圈。其主要作用：其主要作用：减少液流从叶轮出口经过壳体与减少液流从叶轮出口经过壳体与叶轮外缘间返回叶轮外缘间返回叶轮进口的内泄漏。叶轮进口的内泄漏。密封环有：平环式、角环式、锯密封环有：平环式、角环式、锯齿式和迷宫式齿式和迷宫式其材料采用耐磨材料，如青铜、其材
20、料采用耐磨材料，如青铜、碳钢或高级铸铁。碳钢或高级铸铁。级间密封级间密封 装置装置是装在泵壳或导叶上与定距轴套或轮毂相对应的静环，是装在泵壳或导叶上与定距轴套或轮毂相对应的静环，又称级间密封环。又称级间密封环。2、轴向推力平衡装置、轴向推力平衡装置3、轴承、轴承 轴承是承受转子径向和轴向载荷的部件，可分为轴承是承受转子径向和轴向载荷的部件，可分为滑动和滚动轴承。滑动和滚动轴承。作业：作业：1、泵的密封装置根据在泵内位置和作、泵的密封装置根据在泵内位置和作用可分为那几种？各设在什么位置？起用可分为那几种？各设在什么位置？起什么作用？什么作用？2、轴封有哪几种形式？各有什么优缺、轴封有哪几种形式？各有什么优缺点？点？
