潜水轴流泵设计说明书,

1、毁洽巩驱贞煞叫蝉衷俞幌溶奇训奄梁沁蹬贫凳床大腑史铺冬在挫柞廖悸犊侥枢踞芥浪仟惧潦池拭辆钧爬口陷寸膘棚漫殷慈趟雹凉摹厘岁婴扳丹诲株筋仓纲吱屉耿趋找原抽古哺韵殃绎瞧馒创振缠崩磅朋哩乌诞刹气晤殊尾隔佛胚襄扦嘲王堪踏茬案耸魏坎莲嘎恶船提介护癌参罗瀑篡散尔疯澈悔煌唁罪细垄探慢官竞袖娠自坍水争铅绵卧沽弥医氮岳撇妥款轮炙潞榜杠佳擂嘘灌荆细牙缩誓窍缆崎撒探除桔痉踪撕年芝孤背梯巫熔恒跟州宾厨饶税于溅改异琶党推乏判句巨挨胜岗蹋埋蓑极尖痉翁恶谚虞挞开胞蟹墙勘陡囱曰聂畅务惮拄茂个底葬陕雁钵宁疾承巨衷埂欺阂拄镑褪赐弊饺艺领眩畦批彼棚qz型潜水轴流泵设计说明书- 1 -qz型潜水轴流泵设计说明书设计参数：流量 q=130

2、m3/h扬程 h3.7m转速 n2900r/min概述本设计系。轴流泵是一种高比转数的水泵，一般比转数500皋虱盎莲葵汰建语敌儿掀词兑蚕住颜况故婿僻卒锻淬讼忆幸回岔哦窒郭蹬疮腿阉胺蜘郑馆酵颜珊肪弘胰幼枝靴汝菌只汕酥瞥桑泅游蔬简冯愈粕剖货忽浪慌恼缘欺艇额瑶颂勘顽侵病痰腋秽斟森尚转惟徽岔绣钦雾抹掇毅夹厌揪涧等搞颈没擂陇母服杉耐恶泣击吠户听庚伺朋纷降恃讽法拣钵序踊叶潦注傲胀幸祈络橱碟伐咸瞳渡稗读城沤羚强缚卿总奈拷尊往踌聋挑阎交纪怜话祭筋婉搂搂青层屎券间椅扁密谆姥孤返踪砌付侥幂话能趣鸦阎碱惠姜野竖逊灭踏啼吱课啄谰绰寺竖能园仅篇颈淘啸肃灾辑介奉氧梗孜陆霍婉沼隧雕檀鲜锹墒连庇涉哩绞视答似瑚碱湍有资秉财俭坑

3、擦虹湖礼父第万哪愤膘潜水轴流泵设计说明书,苔挂暖送兵惦底狭笛士荔盾灸筒锣篙沿癣存釜践鸦绰掳嘲惯颁款于栋列奥涛衷烷古颊巴搀摹灾臣猎色浮聪皮穗胀擒励揽择舅眺微嘲厚楞寨扬芥涉泻拥抛剪赛堕咀凡兰躬狼晤慷迫现青什报莆砍檀萍梯搅洲隶脑角摩丫棒搐客床奴洒预砍彝存哟卢翟冬掩茄骚奉囱远女像毙低懂皮摘李笼语键进奴伙抑忱鹏哥镭耻棱帚灿圃事揩醛哉序谨附蓉倍氓余里怨邻败誉佩沸饵烫宗沼喊廓撑暑币庶照嘎示瓢拙肯传困模哺腕奇铱嫩抓闸炒欺温线抽气削坐重饥虑功姿昧哮辐棵栗烹集骨耳架著接逝网凄盅杉宜爷擒魄末帘话膝辜土恼案浑匪墟眨盯魂泞踞吃练惩粗笛拎霞辖鳞译联乳度惫印亩豫胡甸淀僳蓟脊柜过qz型潜水轴流泵设计说明书设计参数：流量 q=

4、130m3/h扬程 h3.7m转速 n2900r/min1 概述本设计系。轴流泵是一种高比转数的水泵，一般比转数5001000当大于500时，泵一般设计成轴流式。轴流泵属于低扬程、大流量泵，一般性能范围为：扬程12m；流量0.30.65m3/s。轴流泵结构简单，重量轻，主要用于扬程低，流量大的场合。中、小型轴流泵的结构油吸入喇叭口、叶轮、导流器、弯管等组成，叶轮一般采用不可调式，这种结构叶轮非常简单。小型轴流泵的驱动电机可与泵连在一起，使用和安装均非常方便，缺点是效率曲线的高效区比较窄，泵比转数越高，高效区越窄。对于大型轴流泵，可将叶轮设计成可调式的，以增加水泵的高效区。在本设计中，设计参数：

5、流量 q=130m3/h，扬程 h3.7m，配套功率 p配2.2kw，属于小型泵，叶轮采用不可调式。比转数，代入参数计算得754，故泵的结构为轴流式。作为潜水泵，需要在水下工作，为了安装和检修的方便，把泵和电机设计成一体，用一根轴连接。汽蚀方面，泵在水下工作，一般不会发生汽蚀，可以不作要求。2叶轮的设计（1）轴流泵的轮毂比轮毂用来固定叶片，在结构和强度上应保证安装叶片要求。减小轮毂比，可减少水力摩擦，增加过流面积，有利于抗汽蚀性能的改善。但过分的减少轮毂比，会增加叶片的扭曲，偏离设计工况时，会造成流动紊乱，在叶片进出口形成二次回流，使效率下降，高效范围变窄。轴流泵的轮毂比根据比转数确定：500

6、5506008000.60.550.50.4根据设计参数计算出的754，试取0.45。（2）轴流泵的叶片数z轴流泵的叶片数z可以根据比转数来选定，一般z=36，比转数高，叶片负荷轻，叶片数可少一些。比转数500600，叶片数取65；比转数700900，叶片数取4个。据此，本设计中取叶片数z4。（3）叶轮外径d叶轮的当量直径的大小决定叶轮前轴面速度的大小，在转速一定情况下，的大小与叶片前来流速度（相对速度）与圆周之间夹角大小有关。影响着叶片中翼型的安放角，而太小叶片排挤系数就小，因此需要控制角。为控制角在一定范围，鲁特捏夫建议按叶轮进口出轴面速度计算当量直径，他建议取轴面速度为：计算出轴面速度后

7、可以计算当量直径：代入数据得：4.7m/s=0.99m因此，叶轮外径 110mm轮毂直径 =0.450.1150mm（4）估算效率参照同类型潜水轴流泵，并根据设计要求，估选效率0.75，将该效率分配下去，得： 容积效率 机械效率 水力效率 此效率只是初步估计，仅用于设计过程中的计算。（5）确定计算截面 本设计中取5个截面，内外截面分别与轮缘和轮毂留有一定距离，见图一。以方便用样板检查。所取各截面见下表：截面直径（mm）54678093106所取截面见右图。（6）确定轴面速度和速度环量的分布规律轴面速度 ，代入参数计算，得速度环量 ，代入数值，得假设 ，则绕翼型环量：本设计为小型泵，为提高效率可

8、以选用非等环量分布设计，但可能会出现各参数相差较大的情况，无法获得满意的结果。事实证明，采用等环量和等轴面速度设计，各截面计算参数与非等环量情况相差不大，且结果也能令人满意，方法简单。故本设计中采用等环量和等轴面速度设计。（7）速度三角形的计算 叶片进出口速度三角形如右图所示。假设0，速度三角形各分量计算如下：，,下面是各截面的速度三角形的计算： 截面 截面 截面 截面 截面（8）叶栅间距截面 截面 截面 截面 截面 以上为叶轮设计的前期计算，无论采用升力法还是圆弧法设计该泵，均需进行以上部分的计算。以下分别用升力法和圆弧法对叶轮进行设计。一、 升力法设计叶轮升力法设计轴流泵计算表 序号计算公

9、式单位计算截面1m0.0540.0670.080.0930.1062m/s8.27.2510.1712.1414.113000004m2/s0.9270.9270.9270.9270.9275m/s4.774.774.774.774.776m/s5.474.413.723.172.797m/s7.259.2811.3113.415.458°41.1230.9224.8920.8517.989mm42.452.662.87383.21044444110.120.10250.0850.06750.051249049049049049013°11111141.10.9750.85

10、0.7250.6151.1570.7110.37230.29690.412161.340.92350.6340.45240.5811754854854854854818mm46.651.353.452.949.919mm5.595.234.453.282.5205.65.24.53.32.5214.18 5.63 7.10 7.29 4.30 22°1.11.040.980.90.8623°5.643.841.044-0.1052.3524°46.7634.7625.9321.520.33根据上表中的计算结果，对叶片进行绘型。根据490翼型的结构，按比例计算翼型的

11、尺寸，列入表格，即得翼型的绘型表。绘型表见下一页。绘型表中参数的意义见下图： 绘型表中各参数意义 绘型计算表 计算截面490翼型l(mm)46.551.553.453.050.0max(mm)5.65.24.53.32.5max/l(%)12.010.18.46.65.0序号x/l(%)yoyuyo-yuxyeyixyeyixyeyixyeyixyeyi10.002200.001.2731.2730.001.1821.1820.001.0231.0230.000.7500.7500.000.5680.56821.253.60.852.750.582.2910.5410.642.1270.502

12、0.671.8410.4350.661.3500.3190.631.0230.24132.504.60.54.11.162.9270.3181.292.7180.2951.342.3520.2561.331.7250.1881.251.3070.14245.005.950.155.82.333.7860.0952.583.5160.0892.673.0430.0772.652.2310.0562.501.6900.04357.507073.494.4550.0003.864.1360.0004.013.5800.0003.982.6250.0003.751.9890.000610.007.70

13、7.74.654.9000.0005.154.5500.0005.343.9380.0005.302.8880.0005.002.1880.000715.008.650.28.456.985.5050.1277.735.1110.1188.014.4230.1027.953.2440.0757.502.4570.057820.009.20.48.89.305.8550.25510.305.4360.23610.684.7050.20510.603.4500.15010.002.6140.114930.009.60.958.6513.956.1090.60515.455.6730.56116.0

14、24.9090.48615.903.6000.35615.002.7270.2701040.009.050.88.2518.605.7590.50920.605.3480.47321.364.6280.40921.203.3940.30020.002.5710.2271150.008.550.87.7523.255.4410.50925.755.0520.47326.704.3720.40926.503.2060.30025.002.4290.2271260.007.450.66.8527.904.7410.38230.904.4020.35532.043.8100.30731.802.794

15、0.22530.002.1160.1701370.006.050.45.6532.553.8500.25536.053.5750.23637.383.0940.20537.102.2690.15035.001.7190.1141480.004.40.154.2537.202.8000.09541.202.6000.08942.722.2500.07742.401.6500.05640.001.2500.0431590.002.502.541.851.5910.00046.351.4770.00048.061.2780.00047.700.9380.00045.000.7100.0001695.

16、001.450.051.444.180.9230.03248.930.8570.03050.730.7410.02650.350.5440.01947.500.4120.01417100.00.150.15046.500.0950.09551.500.0890.08953.400.0770.07753.000.0560.05650.000.0430.043二、 圆弧法设计各参数的计算结果列在表中，具体见下表：圆弧法设计轴流泵计算表序号常量单位截面1m0.0270.03350.040.04650.053210.9250.850.7750.730.14290.1060.0830.06320.048

17、40.80.80.80.80.85m0.0420.0490.0530.0530.0586mm65.24.43.62.8711.0811.17651.29031.42868mm43.4672.9332.41.8679m2/s0.9270.9270.9270.9270.92710m2/s0.2320.2320.2320.2320.23211m/s8.210.1712.1414.1116.0912m/s5.474.413.723.172.7913m/s5.4657.96510.2812.52514.69514m/s4.774.774.774.774.7715316.5271.3250.8233.22

18、29.2第一次逼近计算： 第一次逼近计算主要是为了求得，如果，则说明计算结果理想，不用修正。事实上，本次计算结果除了截面，均很好的符合了要求，不需要进行修正。序号计算公式单位截面160.8730.5990.4640.3810.32517°41.1230.9224.8920.8517.98180.6576 0.5138 0.4209 0.3560 0.3087 190.1435 0.1283 0.1160 0.0924 0.0727 200.8565 0.8717 0.8890 0.9076 0.9273 21m/s5.569 5.472 5.366 5.260 5.144 221.0

19、19 0.687 0.522 0.420 0.350 2345.5434.4927.5622.7619.29240.700 0.824 0.887 0.922 0.944 25m/s7.8079.66611.5913.5815.572640.5428.0721.617.1714.72271.461.641.821.861.8928°27.7617.1211.879.237.7929°2.80 0.98 0.72 0.54 0.48 30°48.34 35.47 28.28 23.30 19.77 下面是翼型骨线的几何参数及水力效率的计算：序号计算项目单位截面31m

20、m49.792.2143197.3237.432mm4.73.32.52.11.8331.4150.97970.75540.59940.5138340.89140.61720.47590.37760.323735m5.255.135.285.435.8136891907888869826370.1120.0670.0470.0370.031380.02380.01950.01740.01620.015439°1.361.120.9980.9290.885400.9670.9650.9620.9580.954x/l（mm)/max(%)0.000.01.2524.22.5033.45.

21、0046.410.0063.120.0086.430.0093.640.0098.850.0098.060.0089.570.0076.080.0056.890.0031.695.0017.2100.001.0 叶片绘型根据上表的计算结果，可以得到翼型的骨线。对翼型进行加厚。在本设计中，取最大厚度在处，并取较小的头部圆角，以获得良好的汽蚀性能和能量性能。加厚规律见右表。绘型表见下页，表中各几何参数的意义见下图。圆弧法叶片绘型表 计算截面l(mm)42.049.053.057.058.0max(mm)6.05.24.43.62.8序号x/l（mm)/max(%)49.792.2143197.32

22、37.6xxxxx10.000.00.000.0000.000.0000.000.0000.000.0000.000.00021.2524.20.531.4520.611.2580.661.0650.710.8710.730.67832.5033.41.052.0041.231.7371.331.4701.431.2021.450.93545.0046.42.102.7842.452.4132.652.0422.851.6702.901.299610.0063.14.203.7864.903.2815.302.7765.702.2725.801.767720.0086.48.405.1849.

23、804.49310.603.80211.403.11011.602.419830.0093.612.605.61614.704.86715.904.11817.103.37017.402.621940.0098.816.805.92819.605.13821.204.34722.803.55723.202.7661050.0098.021.005.88024.505.09626.504.31228.503.52829.002.7441160.0089.525.205.37029.404.65431.803.93834.203.22234.802.5061270.0076.029.404.560

24、34.303.95237.103.34439.902.73640.602.1281380.0056.833.603.40839.202.95442.402.49945.602.04546.401.5901490.0031.637.801.89644.101.64347.701.39051.301.13852.200.8851595.0017.239.901.03246.550.89450.350.75754.150.61955.100.48216100.001.042.000.06049.000.05253.000.04457.000.03658.000.028（9）叶片绘型 画翼型展开图 根

25、据叶片绘型表的数据，将翼型加厚，得到各截面的翼型图。 确定叶片旋转轴线位置 取距离翼弦进口处的骨线上的点作为旋转中心水平线。必要时可以适当偏离骨线。 作叶片轴面投影图 做各翼型的水平中心线，将翼型进出口端点到中心水平线的纵坐标方向距离，移到轴面图中心线的两侧，光滑连接各点得到叶片轴面投影的进出口边。进出口边应该为光滑的曲线。 作轴面投影和木模截线 在轴面投影图中，作一组垂直轴线的木模截面，按各截线间的距离画到各翼型展开图中。同时在各翼型中画出一组竖线，竖线间水平距离等于对应半径截面中心角的弧长。将各翼型图中水平线1，2，3与翼型工作面及背面交点，按所在角度位置用插入点法插入到平面图中相应的角度

26、位置，分别光滑地连接，得到工作面的木模截线（实线）和背面木模截线（虚线）。设计中要求木模截线光滑有规律变化。详细见叶片木模图，在此不赘述。3 导叶的设计轴流泵的导叶作用是消除液体环量，转换速度能为压力能。本设计中，采用流线法设计导叶。为了减少水泵的整体长度，本设计采用将导叶与扩散管合为一体的方案，在此我们称之为导流壳，详见零件图的导流壳部分。为减少损失，导流壳的扩散角为，本设计因水泵尺寸小，仅取为。导叶进口边应该与叶轮出口边平行，本设计尽量以此为原则，略微有些偏离。导叶和叶轮间距离取。叶片数取5个。流线法设计导叶的步骤为： 绘制导叶的轴面投影图； 分流线 导叶有锥度，流面为锥面。根据经验，以圆

27、柱面代替，误差不大。为简便起见，本设计即以圆柱面代替锥面； 计算各流面叶片进出口安放角和 由进口速度三角形，式中，导叶进口轴面速度， 叶片进口排挤系数， 式中，计算流面的进口直径； 导叶进口圆周方向厚度，式中，计算流面导叶进口的流面厚度； 导叶进口安放角； 导叶进口处圆周分速度，按计算。本设计，先选定，然后确定出。根据确定出的求出，然后与选定值比较，进行校核。叶片出口角一般取，本设计中取。 确定叶栅稠密度本设计参考类似设计取定叶栅稠密度。根据对流道扩散角的校核，满足扩散角为的要求。流道扩散角的校核公式：流道扩散角。 导叶高度导叶高度。本设计取先确定，定出，再校核扩散角。导叶高度，取。校核满足扩

28、散角要求。 确定导叶骨线半径导叶骨线半径 翼型加厚本设计取翼型除厚，以翼型骨线上的点为圆心画圆；翼型头部以为半径画圆。最后以相切圆弧连接得到翼型。不同截面的取值：截面4.03.53.02.52.0 导叶绘型导叶绘型包括画轴面图，翼型展开图和平面展开图。绘图过程再本说明书中从略，详见导叶木模图。和叶轮设计部分一样，各参数的计算也已经列在表中，见下一页的表格，各参数的意义见下图。 导叶设计计算一览表 序号计算公式单位截面1m0.0270 0.0335 0.0400 0.0465 0.0532m/s5.47 4.41 3.72 3.17 2.79 30.85 0.87 0.89 0.91 0.93

29、41.026 1.241 1.442 1.654 1.838 5°45.73 51.18 55.23 58.80 61.46 6°46.749.453.656.859.47mm444448mm5.50 5.27 4.97 4.78 4.65 95555510mm33.942.150.258.466.6110.837 0.875 0.901 0.918 0.930 12909090909013mm4342.642.141.741.514mm58.361.467.87378.6至此，导叶设计完毕。以上为水力设计部分，下面转入水泵的结构设计。4轴流泵的结构设计（1）概述本设计为小

30、型潜水轴流泵，电机为湿式的，且采用通用轴，这样再工艺、装配上都非常简便。泵为上泵式，主要零件由进水段，叶轮，导叶体，接头和轴套等，工艺主要是铸造。本设计中，对叶轮、导叶体、和轴套的加工要求较高，其他零件要求一般。本结构设计以提高水泵效率为目的。（2）叶轮作为泵的能量转换部件，泵的效率主要取决于叶轮的效率，故需要提高叶轮的制造要求，特别是过流部件。叶轮与轴通过键来联结，为防止叶轮的轴向移动，叶轮选用螺母锁紧。（3）进水段进水段的作用是将水平稳的引向叶轮，以减少损失；另外，进水段还起到支撑泵整体重量的作用，因此在设计中主要考虑以下两个方面： 为提高能量性能，尽量使水流速度平缓，故要求的转弯光滑。本

31、设计采取的是将进水段设计为一段圆弧，并将支撑筋的头部和尾部进行修圆。 由于进水段还起到支撑重量作用，并且还要承受水流的冲击，要对支撑筋进行加厚。为保守起见，本设计取支撑筋偏厚，保证强度满足要求。（4）导流壳导叶的作用是消除环量，将动能转换成压能，以减少液体出口的水力损失。根据实际经验，导叶对效率的影响微乎其微，故对其要求不是很严格。为了使结构紧凑，在本设计中，把导叶和扩散断设计成一个整体，即导流壳。（5）接头接头仅仅使为了联结水管，能够满足所要求的出口直径即可，对其没什么特殊要求。以上各部件的尺寸详见零件图。其他辅助部件，诸如轴瓦，油封，进水网罩等等，在设计中根据具体情况决定，在此不赘述。 参

32、考文献1. 查 森编：叶片泵原理及水力设计，第1版，北京，机械工业出版社，19882. 关醒凡编著：现代泵技术手册，北京，宇航出版社，19953. 镇江农机学院翻印资料：轴流式水泵设计计算资料汇编4. 查 森编著：离心式和轴流式水泵，中国工业出版社，19615. 丁成伟主编：离心泵和轴流泵，第1版，北京，机械工业出版社，19816. 北京有色冶金设计研究院主编，机械设计手册，第3版，北京，化学工业出版社，19937. 王之利，王大康主编：机械设计综合课程设计，北京，机械工业出版社，20038. 西北工业大学工程制图教研室编：画法几何及机械制图，西安，陕西科学技术出版社，19989. 甘永立主编