化学班B类培训-离心泵难点.doc

第一节 水泵的定义中文名称：水泵 英文名称：water pump 定义：利用动力机的机械能，传给并排出水体的机械。 应用学科：水利科技（一级学科）；水利工程施工（二级学科）；施工机械（水利）（三级学科） 。 水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，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。衡量水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等；根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量；叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。第二节 离心泵的分类离心泵的分类很多，它是依据不同的结构特点而划分的。一、按工作叶轮数目来分类 1、单级泵：即在泵轴上只有一个叶轮。 2、多级泵：即在泵轴上有两个或两个以上的叶轮，这时泵的总扬程为n个叶轮产生的扬程之和。二、按工作压力来分类 1、低压泵：压力低于100米水柱； 2、中压泵：压力在100650米水柱之间； 3、高压泵：压力高于650米水柱。三、按叶轮进水方式来分类 1、单侧进水式泵：又叫单吸泵，即叶轮上只有一个进水口； 2、双侧进水式泵：又叫双吸泵，即叶轮两侧都有一个进水口。它的流量比单吸式泵大一倍，可以近似看作是二个单吸泵叶轮背靠背地放在了一起。四、按泵壳结合缝形式来分类 1、水平中开式泵：即在通过轴心线的水平面上开有结合缝。 2、垂直结合面泵：即结合面与轴心线相垂直。五、按泵轴位置来分类 1、卧式泵：泵轴位于水平位置。2、立式泵：泵轴位于垂直位置。六、按叶轮出来的水引向压出室的方式分类 1、蜗壳泵：水从叶轮出来后，直接进入具有螺旋线形状的泵壳。 2、导叶泵：水从叶轮出来后，进入它外面设置的导叶，之后进入下一级或流入出口管。 平时我们说某台水泵属于多级泵，是指叶轮多少来讲的。根据其它结构特征，它又有可能是卧式泵、垂直结合面泵、导叶式泵、高压泵、单面进水式泵等。所以依据不同，叫法就不一样。另外，根据用途也可进行分类，如油泵、水泵、凝结水泵、排灰泵、循环水泵等。离心泵的分类方式类型特点一览表分类方式类 型离心泵的特点按吸入方式单吸泵液体从一侧流入叶轮，存在轴向力双吸泵液体从两侧流入叶轮，不存在轴向力，泵的流量几乎比单吸泵增加一倍按级数单级泵泵轴上只有一个叶轮多级泵同一根泵轴上装两个或多个叶轮，液体依次流过每级叶轮，级数越多，扬程越高按泵轴方位卧式泵轴水平放置立式泵轴垂直于水平面按壳体型式分段式泵壳体按与轴垂直的平面部分，节段与节段之间用长螺栓连接中开式泵壳体在通过轴心线的平面上剖分蜗壳泵装有螺旋形压水室的离心泵，如常用的端吸式悬臂离心泵透平式泵装有导叶式压水室的离心泵特殊结构管道泵泵作为管路一部分，安装时无需改变管路潜水泵泵和电动机制成一体浸入水中液下泵泵体浸入液体中屏蔽泵叶轮与电动机转子联为一体，并在同一个密封壳体内，不需采用密封结构，属于无泄漏泵磁力泵除进、出口外，泵体全封闭，泵与电动机的联结采用磁钢互吸而驱动自吸式泵启动时无需灌液高速泵由增速箱使泵轴转速增加，一般转速可达10000r/min以上，也可称部分流泵或切线增压泵立式筒型泵进出口接管在上部同一高度上，有内、外两层壳体，内壳体由转子、导叶等组成，外壳体为进口导流通道，液体从下部吸入第三节 离心泵的工作原理（构造）第一小节离心泵的工作原理 一般离心泵启动前泵壳和整个吸人管路要充满液体，当原动机带动泵轴和叶轮旋转时，叶片间的液体也跟着旋转起来，液体在离心力的作用下，沿着叶片间的流道甩向叶轮外缘，进人螺旋形的泵壳内，由于流道断面积逐渐扩大，被甩出的流体流速减慢，将部分速度能转化为静压能，使压力上升，最后从排出管排出。 与此同时，由于液体自叶轮甩出时，叶轮中心部分造成低压区，与吸人液面的压力形成压力差，在压力差的作用下液体不断地被 吸人，并以一定的压力排至泵外。由此可知，离心泵的工作原理就是叶轮在充满液体的泵壳内高速旋转，使液体产生离心力，从 而依靠离心力来输送液体。第二小节 离心泵的构造及作用1. 泵体与泵盖：它们构成泵的工作室，有螺旋形流道，用来收集从叶轮甩出来的液体，并引向扩散管至泵出口。2. 叶轮：它是离心泵传递和转换能量的主要部件，通过它把电动机传给泵轴的机械能转化为液体的压力能和动能。3. 轴和轴套：轴的作用是借助联轴器和电动机相连接，将电动机转矩传给叶轮。轴套是用来保护轴不被磨损和腐蚀并用来固定叶轮的装置，轴套与轴之间装有圆形密封圈，用来防止沿着配合表面进气或漏水。4. 密封环：它是圆形环，其作用是保护泵壳不被磨损，减少液体泄漏（内泄漏：叶轮甩出的液体通过叶轮前盖板与泵体之间的间隙泄漏到叶轮进口;外泄漏：通过叶轮背面也泵盖之间的间隙经填料函漏到泵外）密封环采用耐磨性良好的材料。5. 轴封装置：它是由软填料、水封环、填料压盖组成的。其作用是防止液体外漏和外面空气被吸入泵内。水封环是分配冷却水起密封和冷却的作用。填料压盖起压紧填料的作用。6. 托架和轴承：托架也称为悬架，是支撑泵转子的部件，材料为铸铁。轴承为滚动轴承，承受泵的径向力和轴向力。第四节 离心泵的检修第一小节 悬臂式离心泵的拆卸1.1工具的选取使用，正确得当。1.2拆装前准备 (1) 工具的正确选择； (2) 材料的准备；包括技术资料和使用材料如垫片、棉纱、煤油及易损件等。 (3) 放净轴承箱内润滑油、放净泵内残余介质。 1.3拆卸步骤 （1）电机拆卸 拧下电机与底座螺栓，将电机与泵联轴器脱离，移开电机。 （2）泵端联轴器的拆卸用专用工具拔轮器（拉马）把泵端联轴器从轴端慢慢地拉出。操作时拔轮器的丝杠一定要顶正泵轴中心，并使联轴器两侧受力均匀，不可用手锤猛敲，以免造成泵轴、轴承和联轴器损坏。如果拆不下来，可以用棉纱蘸上煤油，沿着联轴器四周燃烧，使其均匀热膨胀，这样便会容易拆下。但为了防止轴与联轴器一起受热膨胀，应用湿布把泵轴包好。 从泵轴的键槽中取出键，保存好。 （3）泵盖和悬架轴承部件与泵体的拆卸： 拆前泵盖与泵体联结处应做好记号，拧下支架与底座的连接螺母，拧下泵盖与泵体的连接螺母，即可将泵盖连同悬架轴承部件拆下，如过紧可利用顶丝将泵盖顶离泵体后取下。 注意保存好泵盖与泵体之间的垫片。 （4）叶轮的拆卸： 用专用或常用工具拆卸叶轮的锁紧螺母（注意旋向），取下放好； 用两个撬棍对称地用力，将叶轮从轴上卸下；若叶轮锈于轴上而拉不动，可在键联接处刷上煤油少许，稍时等待，即可拉出叶轮； 取下键，保存好； 若叶轮锁母与叶轮之间，叶轮与轴套之间有垫片，取下保存好。 （5）泵盖与悬架轴承部件的拆卸 拆卸前泵盖与悬架轴承部件连接处先做记号松开机封压盖（或填料压盖）与泵盖的连接螺栓 松开泵盖与悬架轴承部件的联接螺母，将泵盖与悬架轴承部件拆开。从泵盖中取出机械密封（或填料密封）和轴套 将拆下的零部件按次序摆放好，注意保存好各连接处的垫片，如有损坏更换。 （6）泵轴的拆卸取下挡水圈，放好； 松开两端的轴承压盖与轴承托架的连接螺母，取下轴承压盖，注意保存好垫片； 将叶轮锁母拧上，用力敲打该侧，使轴连同轴承从电机端卸下； 用拔轮器从轴上取下轴承；或用专用工具从轴承托架中取出轴承（7）泵体的拆卸：松开泵体与进口管路和出口管路的连接螺栓；松开泵体与底座的连接螺栓，移开泵体；注意保存好法兰之间的垫片 （8）拆卸过程中，应注意下列事项： (1)对一些重要部件拆卸前应做好记号，以备装复时定位。 (2)拆卸的零部件应妥善安放，以防失落。 (3)对各接合面和易于碰伤的地方，需采取必要的保护措施。 1.4零部件的清洗 用煤油或轻柴油将解体后的零部件清洗于净，按照顺序放置好，以备检查和测量。 1.5离心泵零部件的检查 （1）清洗检查各螺纹连接处，螺纹有无损伤、滑扣，螺栓或螺母的六方有无拧圆，修理或更换； （2）清洗检查各密封面有无磕碰、划痕，清理掉遗留的垫片，检查垫片是否完好，否则更换； （3）清洗检查叶轮 检查叶轮流道是否堵塞，叶轮口环是否磨损； 叶轮与轴配合处表面是否光滑，尺寸是否合适；叶轮上键槽的尺寸是否符合要求，键槽边缘是否变形，如有毛刺，可用平锉或砂纸修理。 （4）清洗检查机械密封（或填料密封）的磨损情况 检查机封动环、静环的密封面有无划痕（尤其是径向划痕）、损伤，修理或更换； 检查动环与轴之间、静环与机封压盖之间，以及机封压盖与泵盖之间的密封点或密封圈是否完好，有问题更换；检查机封弹簧是否收缩自如； 若为填料密封，检查填料的磨损情况，更换新填料。 (5) 清洗检查轴承，滑道有无损伤，转动是否灵活等 （6）清洗检查泵轴 检查泵轴与轴承、叶轮、轴套及联轴器的连接处，有无磨损、划伤、裂纹；检测尺寸和形状是否符合要求； 检测泵轴有无弯曲，修理或更换； 检查泵轴上键槽侧面的磨损情况，修理； （7）清洗检查泵体 检查泵体有无裂纹； 检查泵体口环的磨损情况； (8)清洗检查轴承托架 检查轴承座孔的尺寸是否符合要求第二小节 各部分故障及消除方法一水泵振动常见的原因及消除措施1 .泵轴摆度过大：轴承和轴颈磨损或间隙过大。消除措施：修理轴颈、调整或更换轴承。 2 .水力不平衡：叶轮不平衡、离心泵个别叶槽堵塞或损坏。消除措施：重校叶轮静平衡和动平衡、消除堵塞，修理或更换叶轮。 3 .轴流泵轴功率过大：进水池水位太低， 叶轮淹没深度不够，杂物缠绕叶轮，泵汽蚀损坏程度不同，叶轮缺损。消除措施：抬高进水池水位，降低水泵安装高程消除杂物,并设置栏污栅，修理或更换叶轮。 4 .基础振动：基础刚度差或底角螺丝松动或共振。消除措施：加固基础、拧紧地脚螺丝。 5 .离心泵机组效率急剧下降或轴流泵机组效率略有下降，伴有汽蚀噪音。消除措施：改变水泵转速，避开共振区域，查明发生汽蚀的原因，采取措施消除汽蚀。第三小节 轴承温度过高1 .轴弯曲。消除措施：校直轴或按要求进行更换。 2 .联轴节或泵和驱动装置不对中。消除措施：检查对中情况，如需要，重新对中。 3 .轴承润滑不正确或轴承磨损。消除措施：检查并按要求进行更换。 4 .泵壳上管道的应力太大。消除措施：消除应力并向厂家代表咨询。在消除应力后，检查对中情况。 5. 润滑剂太多。消除措施：拆下堵头，使过多的油脂自动排出。如果是油润滑的泵，则将油排放至正确的油位。 6. 轴承箱缺油或润滑油变质引起轴承温度异常。在确认原因后及时添加油脂，更新润滑油，以免损坏轴承。 7 .泵轴、电机轴不同心，泵轴弯曲变形等。用千分表来测量泵轴在径向的跳动量，如果是滚动轴承，跳动量通常不应超过 0.05mm， 如果是滑动轴承，则不应超过滑动轴承摩擦付的间隙第四小节 叶轮口环的检修工艺1. 泵在运转中，由于自然磨损、介质中含有固体颗粒、叶轮晃动等原因，使离心泵叶轮口环与密封环的径向间隙变大或出现密封环破裂的现象，起不到密封作用，造成大量回流，降低泵实际流量。 2 .检修叶轮口环时，首先应当检查密封环是否完好，然后测量其径向间隙。径向间隙的测量方法，通常是用游标卡尺或千分尺（最好用千分尺）测量密封环的内径和叶轮口环的外径，两者之差即为径向间隙（半径方向间隙应取其一半）。为了使测量准确，应当测量几个方向后，求平均值，以免密封环失圆，造成测得的数据偏大或偏小。 3 .当径向间隙超过所规定的值时，一般采用换件修理。对于挂有乌金的铜口环，当间隙磨大时，只需重新挂乌金，无需更换新口环。当原有乌金无脱落现象，磨损量又不大时，可用补焊的方法修理。第五小节 机械密封的检修工艺 机械密封是由两块密封元件（静环与动环）垂直于轴的、光洁而平直的表面相互贴合，并作相对转动而构成的密封装置。它是靠密封介质的压力在旋转的动环合静环的接触表面（端面）上产生适当的压紧力，使这两个端面紧密结合，端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封目的的。这层液体膜具液体动压力与静压力，起着润滑合平衡力的作用。 1.机械密封的清扫与检查 (1)机械密封的工作原理要求机械密封内部无任何杂质。在组装机械密封前要彻底清扫动环、静环、轴套等部件。 (2) 检查动静环表面是否存在划痕、裂纹等缺陷，这些缺陷存在会造成机械密封严重漏泄。有条件的可以用专用工具检查密封面是否平整，密封面不平整，压力水会进入组装后机械密封的动静环密封面，将动静环分开，机械密封失效。必要时可以制作工装在组装前水压试验。 （3）检查动静环座是否存在影响密封的缺陷。如动静环座与动静环密封圈配合表面是否存在缺陷。 （4）检查机械密封补偿弹簧是否损坏及变形，倔强系数是否变化。 （5）检查密封轴套是否存在毛刺、沟痕等缺陷。 （6）清扫检查所有密封胶圈是否存在裂纹、气孔等缺陷，测量胶圈直径是否在工差范围内。 （7）具有泵送机构的机械密封还要检查螺旋泵的螺旋线是否存在裂纹、断线等缺陷。 2.机械密封组装技术尺寸校核 （1）测量动静环密封面的尺寸。该数据是用来验证动静环的径向宽度，当选用不同的摩擦材料时，硬材料摩擦面径向宽度应比软的大 13mm，否则易造成硬材料端面的棱角嵌入软材料的端面上去。 （2）检查动静环与轴或轴套的间隙，静环的内径一般比轴径大 12mm，对于动环，为保证浮动性，内径比轴径大 0.51mm，用以补偿轴的振动与偏斜，但间隙不能太大，否则会使动环密封圈卡入而 造成机械密封机能的破坏。 （3）机械密封紧力的校核。我们通常讲的机械密封紧力也就是端面比压，端面比压要合适，过大，将使机械密封摩擦面发热，加速端面磨损，增加摩擦功率；过小，容易漏泄。端面比压是在机械密封设计时确定的，我们在组装时只能靠测量机械密封紧力来确定。通常情况的测量方法使测量安装好的静环端面至压盖端面的垂直距离，再测量动环端面至压盖端面的垂直距离，两者的差即为机械密封的紧力。 （4）测量补偿弹簧的长度是否发生变化。弹簧性能发生变化将会直接影响机械密封端面比压。一般情水泵的维护与检修技术知识。况下弹簧在长时间运行后长度会缩短，补偿弹簧在动环上的机械密封还会因为离心力的原因而变形。 （5）测量静环防转销子的长度及销孔深度，防止销子过长静环不能组装到位。这种情况出现会损坏机械密封。第五小节 机械密封的实效问题 1.泄漏点种类 泵用机械密封种类繁多，型号各异，但泄漏点主要有五处：（l）轴套与轴间的密封；（2）动环与轴套间的密封；（