双吸离心油泵的结构及其机械密封的设计

目录

第一章引言.............................................1

1.1离心泵的发展前景..........................................1

1.2各种离心泵的的工作环境...................................1

第二章泵的结构设计....................................3

2.1估算泵的效率...............................................3

2.2轴功率和原动机功率........................................4

2.3泵汽蚀余量的计算方法.....................................4

2.4泵的基本参数的确定.......................................5

2.4.1确定泵的进口直径....................................5

2.4.2确定泵的出口直径....................................6

2.4.3泵转速的确定........................................6

2.5叶轮结构设计及主要尺寸计算...............................7

2.5.1叶轮的材料选择......................................7

2.5.2叶轮结构型式的确定..................................8

2.5.3叶轮轮毂直径乙的计算...............................8

2.5.4叶轮进口直径°，的计算...............................9

2.5.5叶轮外径的计算.....................................10

2.5.6叶轮出口宽度的计算.................................10

2.5.7叶片数的计算和选择.................................10

2.5.8精算叶轮外径........................................11

2.5.9叶轮进口速度.......................................11

2.5.10叶轮出口速度.......................................13

2.5.11叶轮强度计算.......................................14

2.6轴的设计计算.............................................17

2.6.1扭矩的计算..........................................17

2.6.2根据扭矩计算泵轴直径的计算..........................17

2.6.3画出轴的受力简图如图5.3所示........................17

2.6.4轴的强度计算........................................18

2.6.5轴的弯矩图.........................................20

2.7壳体壁厚计算.............................................21

2.8压出室和吸入室的水力设计.................................22

2.8.1压出室的水力设计..................错误!未定义书签。

2.8.2涡形体的各断面面积................错误!未定义书签。

2.8.3舌角%的计算.....................错误!未定义书签。

2.8.4涡室进口宽度"....................错误!未定义书签。

2.8.5基圆直径4.......................错误!未定义书签。

2.9吸入室的选择............................错误!未定义书签。

2.9.1吸入室的作用.......................错误!未定义书签。

2.9.2吸入室的分类.......................错误!未定义书签。

第三章泵的轴封设计计算...................错误!未定义书签。

3.1常用的轴封结构及其特点..................错误!未定义书签。

3.1.1常用的轴封结构.....................错误!未定义书签。

3.1.2轴封结构的特点.....................错误!未定义书签。

3.2机械密封的概念组成及其工作原理...........错误!未定义书签。

3.2.1机械密封的基本概念：...............错误!未定义书签。

3.2.2机械密封的组成：...................错误!未定义书签。

3.3机械密封的计算..........................错误!未定义书签。

3.3.1端面比压的计算和弹簧比压的选择.....错误!未定义书签。

3.3.2机械密封摩擦功率...................错误!未定义书签。

3.3.3机械密封型号的选择.................错误!未定义书签。

3.3.4机械密封的材料选择例表3-3.1.......错误!未定义书签。

致谢............................................................22

参考文献.......................................................23

英语翻译.......................................................25

中文翻译.......................................................33

第一章引言

1.1离心泵的发展前景

泵在国内是应用相当广泛的能用机械产品，不管是农业机械，还是工业

机械，应用都很普通。正是因为泵的应用范围很广，所以中国每年泵类产品

的产值在400亿以下，其中全国发电量的20对25%都要消耗在泵类产品上，

全国泵类企业已达6000家以上。随着科学技术的发展，人民生活水平的提

高，农村工业化，农业生产机械化越来越普遍，越来越多的泵类产品将大批

量拥入农村市场。随着泵业企业的增多，竞争力越来越大，将来泵类产品

的高科技技术，优秀的售后服务将成为最有力的竞争手段。做好泵类企业的

广告宣传，充分利用可利用的一切资源，特别是网络资源，让更多的用户了

解自己的产品，让更多的人有机会接触自己的产品，泵类行业的前景发展

还是一片光明的。

1.2各种离心泵的的工作环境

泵是把原动机的机械能转换成液体能量的机器。泵用来增加液体的位

能、压能、动能.原动机通过泵轴带动叶轮旋转，对液体做功，使其能量增加,

从而使需要数量的液体,由吸水池经泵的过流部件输送到要求的高度或要求

压力的地方。离心泵的主要工作性能参数有流量Q,扬程H,转速n,功率P,

效率,汽蚀余量等.

泵的结构型式有很多，例如单吸单级泵，两极悬臂泵，双吸单级泵，分

段式多级泵，涡壳式多级泵深井泵，潜水电泵等。单吸单级泵的用途很多一

般流量在5.5-300//人扬程在8-150m范围内都用这种泵。轴封机构可以

采用机械密封，也可以采用填料密封和浮动密封。两级悬臂泵用于单级悬臂

泵不满足要求，而采用多级泵的级数又较少时。这种泵的扬程范围为

70-24（加流量为5-100加/〃。分段式多吸泵实际上等于将几个叶轮装在

一根轴上，串联的工作所以其扬程一般较高。它的流量一般在5-720^3/〃,

扬程在100-650加范围内。采用螺旋形压出室的泵叫做涡壳式多级泵。这种

泵一般用与流量较大扬程较高的城市供水，矿山排水和输油管线等，这种泵

的扬程范围为100-500加，流量为450-1500加/h如果要把深井的水提到

地上来，一般采用深井泵。其使用电机一般为立式电机。其井径一般在

100-500mm范围内，泵的流量为8-900M///,扬程为10-150%双吸单

级泵在工业和农业各部门使用也较广，它实际上是等于将两个相同的叶轮

背靠背的装在一根轴上并联的工作，这种泵不但流量较大，而且能平衡轴向

力，其流量在120-20000加/〃，扬程在10-110机范围内。轴封机构可用

机械密封，填料密封等，一般用机械密封。而且它能提高泵的总效率。

泵在国内是应用相当广泛的能用机械产品，不管是农业机械，还是工业机

械，应用都很普遍。基本用途主要用来输送液体，包括水，油，乳化液，液

态金属等，也可以输送液体、气体混合物。

本课题要采用流量为150/，/〃，扬程为60机，4=80的主要参数同时要

使泵有较高的效率，综和比较各种泵的使用环境和流量扬程范围选用单级双

吸式离心泵。

2

第二章泵的结构设计

2.1估算泵的效率

1.水力效率办水力效率%按下式计算

%=1+0.0835lg)2=1+0.0835lgJ---------------«0.82=82%

Vnv2900x3600x2

式中：Q——泵流量(n?/s)双吸泵取?

n---泵的转速(r/min)

2.容积效率%容积效率%可按下式计算

1

1+0.68〃「3

该容积效率为只考虑叶轮前密封环的泄漏的值,对于有平衡孔、级间泄

漏和平衡盘泄漏的情况,容积效率还要相应降低。

则么,=----------=------------«0.96=96%

1+0.68/2/31+0.68x60^

3.机械效率%

7„,=1-0.07—0=1-0.07一二x0.87=87%

fM6(60¥

JOOJ1100J

泵的总效率〃=7,<?7m=82%x96%x87%«71%

泵的理论扬程—=91.2m

77,0.82

泵的理论流量Q,=2=空=156.75////

'为0.96

3

2.2轴功率和原动机功率

泵的轴功率尸=”丝1000x9.8x150x60

Kw=3A.5Kw

1000/Z1000x0.71x3600

原动机功率尸=4p=Ux34.5Kwa37.9Kw

7,1.0

式中：K—余量系数查【《现代泵技术手册》关醒凡编著】表7-10

取K=L1（原动机为电动机）

7,一传动效率查【《现代泵技术手册》关醒凡编著】表7T1

取",=1.0（直联）

所以选择45Kw的电动机可满足要求，查【《机械零件手册》吴宗泽主编】选

择电动机的型号为Y225-2

2.3泵汽蚀余量的计算方法

汽蚀余量对于泵的设计、试验和使用都是十分重要的汽蚀基本参数。设

计泵时根据对汽蚀性能的要求设计泵,如果给定了具体的使用条件,则设计

泵的汽蚀余量NPSH,.必须小于按使用条件确定的装置汽蚀余量NPS”.o欲

提高泵的汽蚀性能,应尽量减小NPS”,。

NPSH«——装置汽蚀余量又叫有效的汽蚀余量。

NPSH,——泵汽蚀余量又叫必需的汽蚀余量,是规定泵要达到的。

汽蚀余量必需满足如下关系：NPSHr<NPSHa

泵汽蚀余量的计算：b=NPSH,=oH

H

式中：<T-托马汽蚀系数;

4

H——泵最高效率点下的泵单级扬程；

NPSH——最高效率点下的泵汽蚀余量。

根据【《现代泵技术手册》关醒凡编著，宇航出版社。】查图4-7

取b=0.035

所以NPSHr=bH=0.035x60=2.1

2.4泵的基本参数的确定

2.4.1确定泵的进口直径

泵进口直径也叫泵吸入口径,是指泵吸入法兰处管的内径.吸入口主要

取决于流速。泵的进口流速一般为3m/s左右，从制造经济行考虑，大型泵

的流速取大些，以减小泵体积，提高过流能力。从提高抗汽蚀性能考虑，应

取较大的进口直径，以减小流速。常用的泵吸入口径，流量和流速的关系如

图所示。对抗汽蚀性能要求高的泵，在吸入口径小于250mm时，可取吸入口

径流速匕=1.0~L8m/s,在吸入口径大于250mm时，可取

匕=1.4-2.2m/s。吸入流速按下式确定。=丝；。流速，流量与

吸入口径的关系如表2-4.1。

吸入口径（mm）40506580100150200250

单流速(m/s)1.3751.772.12.763.532.832.652.83

级流量F/h）6.2512.52550100180300500

泵

表2-4.1

注：此表取自【《现代泵技术手册》关醒凡编著，宇航出版社。】

取吸入口流速匕=3加/s,代入公式得:

4x150

=0.1283/7?

"X3600x3

5

取泵的吸入口径为150mm。

2.4.2确定泵的出口直径

泵出口直径也叫泵排出口径，是指泵排出法兰处管的的内径。对于低扬

程泵，排出口径可与吸入口径相同；对于高扬程泵，为减小泵的体积和排出

管路直径，可取排出口径小于吸入口径，一般取

0=00.7)2

式中：Dd——泵的排出口径

D,——泵的吸入口径

根据该泵的特性，由于该泵的流量大，考虑排水管路的经济性

Dd=0.7D5=0.7x150mm=105mm

取2=\00mm

2.4.3泵转速的确定

一.影响泵转速的因素：

1.泵的转速越高，泵的体积越小，重量越轻，据此应选择尽量高的转速；

2.转速和比转数有关，而比转数和效率有关，所以转速应该和比转数结合起

来确定；

3.泵的转速受到汽蚀条件的限制，从汽蚀比转数公式

3

NPSH3

式中：n----泵的转速(r/min)

Q一泵流量(m7s)双吸泵取？

可知：转速〃和汽蚀基本参数NPSH,及。有确定的关系，如得不到满

足，将发生汽蚀。

6

二.泵的转速计算：

选C=1150,NPSH,=2.73,Q=0.0416/n3/s

33

mCNPSH?1150x2.10%7•

贝ijn=------j=J=------1.=2975r/min

…也5.62x70.0208

3.62J—

V2

根据汽蚀要求，泵的转速应小于2975〃/min,从实际选定的电机来看泵的转

速应为2970r/min。故满足条件。

计算比转数4=3.65啖=3.65〃尸=jo。由此可知这样的比转速不能

炉601

达到预定的要求修正得％='65乎=80由故设计成双吸泵。

2.5叶轮结构设计及主要尺寸计算

2.5.1叶轮的材料选择

叶轮是离心泵传递能量的主要部件，通过它把电能转换为液体的压力能

和动能，因此，要求叶轮具有足够的机械强度和完好的叶片形状，在材料上,

除了考虑介质腐蚀，磨损外，由于它是旋转部件，故还应考虑离心力作用下

的强度。

通常，用于叶轮的材料有铸铁，青铜铸件，不锈钢，铭钢等。当叶轮圆

周速度超过30m/s,考虑铸铁强度不能承受这样大的离心力的作用，则需改

用青铜作材料，由于本设计泵属于中小型泵，其圆周速度远小于30m/s,在

考虑到材料来源的难易，铸造上的方便与否，同时考虑到泵的效率和抗汽蚀

性能的要求，故选灰口铸铁，虽然它的强度不高，但它的生产工艺简单，价

格低廉，易于熔化，浇铸性能好，冷凝的收缩性小，而且，其切削性能好，

便于加工，减振性好，可以减轻由于水力冲击造成的振动，而HT200又是在

灰口铸铁中这些性能更为突出的，所以，本设计中叶轮的材料选用HT200作

为原材料，热处理采用退火，许用应力为[&]25-35MP.

7

2.5.2叶轮结构型式的确定

叶轮一般可分为单吸式和双吸式两种。单吸式叶轮为单边吸水叶轮前盖板

不对称，双吸式叶轮为双边吸水前盖板对称。一般大流量离心泵多采用双吸

式叶轮。

叶轮按形状可分为毕式，开式，半毕式。本设计选用闭式叶轮。闭式叶轮

由前盖板，后盖板，叶片和轮毂组成。

叶轮主要尺寸的确定有三种方法：相似换算法、速度系数法、叶轮外径

。2或叶片出口角四的理论计算。

此处叶轮的计算采用速度系数法设计，速度系数法是建立在一系列相似

泵基础上的设计，利用统计系数计算过流部件的个部分尺寸。

2.5.3叶轮轮毂直径乙的计算

叶轮示意图2-4.3

叶轮轮毂直径必须保证轴孔在开键槽之后有一定的厚度，使轮毂具有足

8

够的强度，通常为=(127.4)4,在满足轮毂结构强度的条件下，尽量减

小么，则有利于改善流动条件。

取以］=500x1()5%

轴直径小与211,1

=0.0276/H=21,6mm

V0.2卜］0.2x500xl05

根据叶轮轮毂直径应取1.2~1.4倍的轴直径，根据设计要求，取叶轮所在

的轴的直径为45mm,所以=1.3x45=58.5/mz。取(=60mm

2.5.4叶轮进口直径°，的计算

以。。为直径的圆面积等于叶轮进口去掉轮毂的有效面积，即

率=吗全。0。按下式确定

D。=K。聘0=—；

式中：。---泵流量(m7s)对双吸泵取g；

n----泵转速(r/min)

K。——系数，根据统计资料选取

兼顾效率和汽蚀Ko=4.0~4.5

150

=4.1x3,«0.081〃？=81机机

3600x2x2970

Dj=J瓦+力=痴2+6()2«{Q\,nm

取。，=100〃"”

9

2.5.5叶轮外径的计算

150

2=(9.35

3600x2970

=(250.2-256.4)mm

取£>2=254m/n

2.5.6叶轮出口宽度的计算

-(10.4~11A)/run

因为两个叶轮设计在一起，所以叶轮出口宽度以=22〃2m

2.5.7叶片数的计算和选择

叶片数对泵的扬程、效率、汽蚀性能都有一定的影响。选择叶片数，一

方面考虑尽量减小叶片的排挤和表面的摩擦；另一方面又要使叶道有足够的

长度，以保证液流的稳定性和叶片对液体的充分作用。

叶轮叶片数：Z=13^sin幺上区

e2

对于低比转数离心泵叶轮，e=&-&

则Z=13即sMj=3

c2Z?2-R12

=6.5^AsinA±A=6.5^^sin3

&一R、2D2~D\2

6.5i0sinj=6.5>亚吗sin亚变

D「K、Dj2270-1002

10

5.53

式中：Dj——叶轮进口直径

D,——叶片进口直径

。2——叶轮外径

A——叶片进口角取回=20°

A——叶片出口角取为=26°

、=0.7~1.0低比转数叶轮取大值

通常采用叶片数Z=5~7,取该叶轮叶片数为6

2.5.8精算叶轮外径

1.叶片出口排挤系数

2

,Z3,'ctg/3]"crg26°

1+Il—四1+=0.95

乃

…一时ksinA2252,sin90°

2.出口轴面速度

Q0.045

*22.83m/s

就2b即271V71x0.252x0.022x0.95x0.96

3.出口圆周速度

22

V(%2.83'2.83

u,=-^-++gHg+9.8x130.6

■2M212tg打2rg26°、2rg26°

=38.8m/5

4.叶轮外径

60a60x38.8no。…

n=------=-----------=0.252m=252mm

Tin7rx2900

与假定值接近，不再进行计算。

2.5.9叶轮进口速度

II

1.叶轮进口圆周速度

进口分点半径为/?,=依二号J+R；

Vn

式中：«——所分的流道数

i——从轴线侧算起欲求的流线序号如图所示，中间的流线序号为

z=2,所分的流道〃=4

则：4=产”）+&芈（57。2）+3。2=458加

凡=『（丁）+用=j.2x（50--30-）+3（）2=4I.

Rc=：）+[=J（5。213（）2）+302=36mm

叫〃〃x2x0.0458x2900,,

U=———=-------------------mls=13.9/n/s

\a6060

_叫〃^-x2x0.0412x2900

mis=12.5m/5

一6060

>rx2x0.036x2900

5<=mis=1Im/s

6060

2.叶片进口轴面液流过水断面面积

22

Fia=2成（（瓦=2x万x0.05x0.0042m=0.00132m

22

F]h=27iRchbb=2x»x0.0479x0.0046m=0.00138m

鼠=2位,也=2x4x0.0435x0.0052m2=0.00142m2

3.C流线处叶片进口角（假定以=0.9）

12

V.,=-----------=-----------:-------------mis=36.1m/s

m，c〃vFic6c0.96x0.00142x0.9

=—=-=3.3Ac=73018'

k

Uic11

4=瓦+4公=73°18'+n3'=74。3r

4=75。

2.5.10叶轮出口速度

1.出口轴面速度（由上述计算得）

y/2=0.95

Vin2=2.83m/s

2.出口圆周速度

〃7iDn^-x0.252x2900,,

U-,-——2—=-------------------mls-38.26/M/s

-6060

3.出口圆周分速度

也「8、90.7必=23.23向s

38.26

4.无穷叶片数出口圆周分速度

9.8x130.6

%28mls=33.45〃z/s

U238.26

4.校核。I,

13

6x2

=1-

万x36

=0.894

由轴面投影图假设4c=90°,与假设0c=0.9相近.

2.5.11叶轮强度计算

一、盖板强度计算

盖板中的应力主要由离心力造成的，半径越小的地方应力越大，叶轮简

图如下图『4.11所示：

图2-4.11

1.叶轮外径：D2=0.252/77

2.材料密度：p=lS00Kg/m3

p55000

3.叶轮简图：Dx=0.09m(y=—=——=260.5raJ/s

*Mn211.1

4.叶轮出口圆周速度。②的值按下式计算：

U2=K总2gH=1.03x72x9.8x78=40.3m/.s-

式中：——出口圆周速度系数根据比转数查《叶片泵设计手册》图5-3

KU2

14

得K02=1。3

5.在0和处的应力近似用下式计算：

b=0.825〃；=0.825x7800x40.32

=10451KPa<[cr]=48000~40000KPa

6.按等强度设计盖板，盖板任意直径处的厚度Q按下式计算

⑸41

7800x26()20.2522-0.092-

=0.004x2.718282x54x1074

=4mm

式中：p——材料密度(Kg/加)

[a]——许用应力对钢团=上」，对铸铁6]=卫

3〜45~6

q——材料的屈服强度(4)

<yh---材料的抗拉强度(Pa)

该盖板符合要求

二、叶片厚度计算

根据叶片工作面和背面的压力差，可近似得出下面计算叶片厚度的公

式：

S=AD2修=3.1x0.252X旧=2.8mm

式中：H——泵的扬程

15

Z——叶片数

D2——叶轮外径

A——系数，与比转数和材料有关，查【《现代泵技术手册》关

醒凡编著，宇航出版社。】表19-9取A=3.1

根据实际情况和铸造工艺要求取S=4即为合适。

三、轮毂强度计算

1.叶轮轮毂和轴配合的选择

对一般离心泵，叶轮和轴是采用过盈配合，为了使轮毂和轴的配合不松

动，运转时离心力产生的变形应小于轴与轮毂配合的最小公盈。离心力在轮

毂中产生的应力亦可用下式计算，即

o=0.825pu2=0.825x7800x4O.32=10451KPa

轴与轮毂的配合：孔产5轴:X

最大间隙：Amax=0059mm

最小间隙：Amin=0.018/mi

10451000x0.045

血=0.0036“/%

E128x1()9

A£>=0.0036mm<0.018mm

式中：De——轮毂平均直径

E——材料的弹性模量

2.轮毂强度计算

轮毂中的应力为装酉腑力（有过盈时）和停泵后轮毂和轴心温差应力之

和

9

温差应力:6==11.1XIO-X2O6X10=45732KPa

16

安全系数：〃=%=型也=5.25>[〃]=5

LJ

cr245732

2.6轴的设计计算

2.6.1扭矩的计算

轴按悬臂梁简化其受力情况如图5.3所示

p12P|?x45

M=9550上=9550x--=9550x-——-=198.27V-m

nnn2970

式中：Mn---扭矩(M〃z)

Pc---计算功率取E=1.2P

2.6.2根据扭矩计算泵轴直径的计算

=0.0245m

式中：卜］——材料的许用切应力（Pa）查【《现代泵技术手册》关醒凡编著】

表7-12取卜]=500x1()5&

现取泵轴的最小轴径取4=30〃掰?，泵轴的最大尺寸取90加机

2.6.3画出轴的受力简图如图5.3所示

17

轴受力简图-„

卜偌「

PHI

F»i

水平面受力­―

|限IF。

FR3

垂直面受力

Fm

图2-5.3

叶轮的左边用螺母锁紧,右边用轴套定位,轴套内径取45mm,外径取

60mmo

2.6.4轴的强度计算

(1)叶轮所受径向力的计算

3

F=9.S\KrHD2B2x10(Af)

式中：H——泵扬程”=606

D2——叶轮夕卜径3=252mm=0.252m

B2——包括盖板的叶轮出口宽度(m)

B2=2X0.005+0.022=0.032m

K,——试验系数查【《现代泵技术手册》关醒凡编著】

图17-30取K,.=0.02

3

则F=9.S\KrHD2B2x\QN

18

=9.81xO.O2x6OxO.3O6xOO32xlO3N=15O?7

（2）叶轮所受径向不平衡离心力的计算

工=1.12x9.8xIO-G/2H=10.98=10飞〃2H⑻

式中：G,一最大半径处的残余不平衡质量（g）取G,=3g

R---叶轮的最大半径（mm）R=T26mm

9292

则Fc=10.98xl0Gtn/?=10.98xIOx3x2900x1267V=42.387V

（3）水平总的受力：FRf=F+Fc=150+42.38N=192.382V

垂直总的受力：FR、=F+Fc=150+42.38N=192.38N

（4）计算水平面支承反力：

4=兄3+4=192.38+706N=898.38N

计算垂直面支承反力：FR尸FR3=192.387V

（5）计算水平面弯矩：

Un=283FKRj、=283x192.38N-mm=54443.54N•mm

如图5.4所示

计算垂直面弯矩：

MDV=283FR3=283x192.38N・mm=54443.54N•mm

如图5.4所示

（6）计算合成弯矩：

M=+M；＞v=，2x54443.542N•mm=76994.8N-mm

如图5.4所示

19

(7)计算当量弯矩

查【《机械设计》吴宗泽主编】表2-7由插入法得

卜j=213.3k0J=101.3KJ=59

a-p»0.6

Fo/J

叶轮中线截面处：

Mc=J(")2=0.6X2111OON・利〃2=126660N-mm

电动机第一轴承处：

2222

MD=7A/+(«r)=V76994.8+(0.6x211100)N-mm=148226N-mm

如图5.4所示

(8)校核轴径

①叶轮中线截面处：4=J―-=j=J126660_27.8mm<45mm

<yI,.]V0.1x59

.—IX?」

②电动机第一轴承处:

=29.3mm<55mm

0.1x59

轴的截面形状是影响轴刚度的重要因素，当将实心轴改为外径为原直径

的2倍的空心轴，并使空心轴的质量为原实心轴质量的2倍时，轴的强度提

高到实心轴强度的6.5倍，刚度提高到实心轴刚度的13倍，所以该空心轴

符合要求。

2.6.5轴的弯矩图

20

水平面弯矩图

54443.54

2-5.4

2.7壳体壁厚计算

因涡壳几何形状复杂,且受力不均,故难以精确计算,下面可以用来估计

壁厚

Q"x98066.5,、

S=S”

式中：H——泵扬程(m)

Q---泵流量(加3/s)

[a]——许用应力(Pa)[a]=(9807~14710)KPa(铸铁)

Sd——当量壁厚,按下式计算

1545

Sd=―+0.00844+7.2

4

-15^45+0.0084x60+7.2

60

21

33.454则

QHx98066.5

S=3

布-PT

c162/360078x98066.5

=33.454—5=--------------------

VV7814000000

=1.3cm=13mm

2.8压出室和吸入室的水力设计

此处省略NNNNNNNNNNNNNN字，如需全套设计和图纸资料请联系扣扣九七一

九二零八零零。

致谢

短短几个月的毕业设计即将结束在文美纯老师和刘吉普老师的指导下

我成功的完成了毕业设计。在此特向两为老师表示衷心的感谢！

通过这次毕业设计我巩固了以前的专业知识，学习了一些新东西。我初

步掌握了Pro/ENGINEER和CAD的一些基本操作，温习了工程制图。并认识

到这些软件的功能强大和自己所学的不广与不精。

最后，再次感谢文老师和刘老师对我的帮助。同时也要感谢我的室有对

我的帮助。

22

参考文献

1.《离心泵与轴流泵》丁成伟著南宁：机械工业出版社，1985

2.《现代泵技术手册》关醒凡著北京：宇航出版社，1995

3.《机械设计手册》（第二卷）机械设计手册编委会编著

北京：机械工业出版社，2004.8

4.《机械设计标准应用手册》（第二卷）汪凯著北京：机械工业出版社，

1997.8

5.《机械设计手册》单行本。润滑与密封/成大先主编北京：化学工业出

版社，2004.1

6.《材料力学》罗迎社主编李卓球主审武汉:武汉理工大学出版社，

2007.7

7.《机械设计》吴宗泽主编北京：高等教育出版社，2001

23

24

英语翻译：Pump'soutline

Thepumpistheapplicationverywidespreadgeneralmachinery,maysaythat

isplaceofthefluidflow,nearlyhasthepumpinthework.Moreover,alongwith

science，sandtechnology'sdevelopment,pump'sapplicationdomainisexpanding

rapidly,accordingtotheover-al1statestatistics,pump'spowerconsumption

approximatelyconqDosesthenationaltotaloutputofelectricalenergy1/5,

obviouslythepumpisnaturalconsumesenergythewealthyandpowerfulfamily.

Therefore,raisesthepumptechnicalleveltosavetheenergyconsumptiontohave

theimportantmeaning.

First.Centrifugalpump'sprincipleofwork

Thedriveleadsimpellerrevolvingthroughthepumpspindletohavethe

centrifugalforce,underthecentrifugalactionofforce,theliquidisflung

alongtheleafbladeflowchanneltotheimpellerexport,theliquidsendsin

afterthevolutecollectiontheeductiontube.Theliquidobtainstheenergyfrom

theimpeller,causesthepressureenergyandthespeedcanincrease,anddepends

uponthisenergythehydraulictransporttotheoperatinglocation,whilethe

liquidisflungwhichexportstotheimpeller,theimpellereyecenterhasformed

thelowpressure,hashadthedifferentialpressureintheimbibitionpotand

betweentheimpellercenterliquid,intheimbibitionpot'sliquidunderthis

differentialpressurefunction,afterinhalesthepipelineandpump'ssuction

chamberunceasinglyentersintheimpeller.

Second,centrifugalpump'sstructureandmainsparepart

Acentrifugalpumpmainlybythepumpbody,theimpeller,thepackingring,

therotationaxis,theaxissealspartsandsoonboxtobecomposed,some

centrifugalpumpsarealsoloadedwiththeguidepulley,theinducer,thebalance

discandsoon.

1.Pumpbody:Namelypump'sshell,includingsuctionchamberanddelivery

chamber.

©Suctionchamber:Itsfunctionisenablestheliquidtoflowinevenlythe

impeller.

©Deliverychamber:Itsfunctioncollectstheliquid,andsendsinitthe

subordinateimpellerorguidestheeductiontube,atthesametimereducesthe

liquidthespeed,causesthekineticenergytofurtherturnthepressureenergy.

Thedeliverychamberhasthevoluteandtheguidevanetwoforms.

2.Impeller:Itisinthecentrifugalpumptransmitstheenergyfortheliquid

25

onlypart,theimpellerwiththebondfixationontheaxis,leadsrevolvingalong

withtheaxisbytheprimemover,passestothroughtheleafbladeprimemover's

energytheliquid.

Impellerclassification:

©Accordingtoliquidinflowclassification:Singlesuctionimpeller

(inimpellersonesidehasanentrance)anddoubleattractstheimpeller

(liquidfromimpeller，slateralsymmetryliudaoimpellerpassage).

②Isoppositeaccordingtotheliquidincenterline，sflowdirection

classification:Runofftypeimpeller,axial-flowpropellerandinterflowtype

impeller.

(3)Accordingtoimpeller*sstructuralstyleclassification:Shrouded

impeller,opentypeimpellerandsemi-openedimpeller.

3.Axis:Istransmitsthemechanicalenergytheimportantcomponents,the

primemover，storquepassestotheimpellerthroughit.Thepumpspindleis

thepumprotor，smajorparts,ontheaxisisloadedwithcomponentsandsoon

impeller,axlesleeve,balancedisc.Thepumpspindledependingonthebothsides

bearingsupporting,makesthehighspeedrotationinthepump,thusthepump

spindleinabigwaywantsthebearingcapacity,tobewear-resisting,tobe

anti-corrosive.Pumpspindle'smaterialselectsthecarbonsteelorthealloy

steelandafterthequenchingandretemperingtreatmentgenerally.

4.Packingring:Isinstallsintherotationimpellerandthestaticpump

housing(center-sectionandguidevane'sassembly)betweenpackingassembly.

Itisfunctionisthroughcontrolsbetweenthetwogapmethod,increasesin

thepumpbetweenthehighandlowpressurecavitythefluidflowresistance,

reducesdivulging.

5.Axlesleeve:Theaxlesleeveisusesfortoprotectthepumpspindle,

causesitnottocorrodeandtheattrition.Whennecessity,theaxlesleevemay

replace.

6.Axisseals:Thepumpspindleandaroundpackingboxbetweenendcover's

installsshortforaxistoseal,mainlypreventsinpump'sliquiddivulging

andtheairentersinthepump,achievessealsandpreventstheairadmission

tocauseth