离心泵结构维护维修知识讲义

1、离心泵知识讲义一、离心泵的结构离心泵虽然种类和形式繁多，但主要结构仍然基本相同，主要元件有转子、泵壳、轴向力平衡装置、密封装置、冷却装置，以及轴承与机架等组成。1. 转子部件转子是离心泵转动部分的总称，主要包括轴、叶轮、轴套、键和背帽等。1） 轴轴是传递扭矩的主要零件。2） 轴套密封轴套的主要作用是保护轴不受磨损，对于挡套而言，作用在于确定轴上各部件之间的轴向位置。3） 叶轮叶轮是液体提高能量的零件，由叶片盖板和轮毂组成。叶轮有单吸式、双吸式，单吸为一侧进液，双吸为两侧同时进液。叶轮的形式有开式、半开式和闭式叶轮。2. 泵壳壳体部分由泵体泵盖组成，泵体泵盖组成了不同结构的吸入室和排出室。两级以

2、上的泵在泵壳与叶轮之间还有导轮。他们同时承受介质的工作压力。它的作用是将叶轮封闭在一定的空间中，接纳从叶轮中排出的液体，并将液体的动能转化为压力。3. 轴向力平衡装置由于叶轮出入口之间的压力差，转子的轴向力必须加以平衡，否则叶轮将发热，同时泵壳磨损、造成泵的损坏。轴向力平衡装置由平衡孔、平衡筋片、平衡管，利用叶轮对称布置，平衡鼓加止推轴承、平衡盘，以及平衡鼓、平衡盘止推轴承联合使用的平衡机构。4. 密封装置有机械密封、填料密封、浮环密封等，对于不同工况的不同介质，使用不同结构和性能的密封部件；叶轮密封环和壳体密封环（口环），可以减少泵内部过流部件之间的能量损失，从而提高泵的效率。二、离心泵的主

3、要工作原理电动机带动叶轮高速旋转，使液体产生离心力，由于离心力的作用，液体被甩入侧流道排出泵外，或进入下一级叶轮，从而使叶轮进口处压力降低，与作用在吸入液体的压力形成压差，压差作用在液体吸入泵内，由于离心泵不停的旋转，液体就源源不断的被吸入或排出。三、机械密封的安装和维护一）、泵用机械密封主要零件的技术要求1、动环和静环密封端面的不平度偏差0.0009毫米，表面光洁度不低于。2、动环和静环密封端面对中心线中心线的跳动偏差0.03毫米。3、动环和静环密封端面对密封圈的接触面的不平行度偏差0.04毫米。4、陶瓷环或硬质合金环的两端面的不平行度偏差0.03毫米。5、弹簧两端面对中心线中心线不垂直度偏

4、差0.5：100；同一个机械密封中的各弹簧之间的自由高度差0.5毫米。6、 和静环密封圈接触的压盖表面光洁度不低于7、 泵组装后轴套的径向偏差：当轴套的外径为16-50 时径向跳动偏差0.04；当轴套外径为55-120时径向跳动偏差0.06。8、 密封腔和压盖结合定位面对轴或轴套表面的跳动偏差按下表规定：密封腔和压盖结合定位面对轴表面跳动偏差允许值轴套外径跳动偏差值16500.04551200.069、安装动环密封圈的轴套端部和安装静环密封圈的压盖端部要按图5-1和图5-2的规定：介二）、安装机械密封的注意事项：1. 安装前，必须用深度尺，卡尺，钢板尺等按装配图所给定的压缩量测量一下泵的轴向所

5、需各尺寸，计算实际压缩量与装配图理论压缩量的否一致；2. 检查机械密封的型号，材质，规格是否正确，质量是否符合技术标准；3. 各部件应除去油污，清洗干净逐个放在干净的地点；4. 装配前，应在磨擦付接触面上涂上一层清洁的机油或透平油；5. 检查静环的凹槽是否与压盖上的防转销对正，动环安装后应在轴上灵活移动6. 动环安装后须保证能在轴上灵活移动将动环压向弹簧后应能自动弹回来；7. 对于并圈弹簧（不带弹簧盒的），特别注意弹簧的旋向，其旋向应与轴转动方向相同，越旋越紧。方向搞错就会失灵；8. 对于集装式密封，轴套紧固方式若用圆螺母形式，在装配前一定要选准旋向，即：轴套紧固圆螺母的旋向与轴的旋向相反；9

6、. 上紧压盖应在联轴器找正后进行，螺栓应均匀上紧，防止压盖端面偏斜，用塞尺检查各点，其误差不大于0.05mm ；10. 安装完毕，应用手盘车，检查有无擦碰，有无不正常的声音。三）、常见机械密封故障的分析1、机械密封安装后就出现泄漏是什么原因？机械密封安装完成后，打开泵的入口阀门灌泵，充压，用手盘车检查泵内是否有摩擦或用力不匀的现象，并注意排除密封腔中的气体。检查密封和轴套等部位是否有泄漏现象。泄漏轻微，则可以启动泵，泄漏量较大时则应分析原因。1）如果是压盖和密封箱端面之间泄漏，则检查压盖螺丝否旋紧，用力是否均匀，两者之间的间隙是否一致以及密封箱端面是否有缺陷，压盖是否变形和垫片是否损坏等。2）

7、如果沿着轴套和轴之间向外泄漏，则属于轴套垫有问题。这种情况多发生在两者之间靠“O”形圈的过盈值密封的结构上。原因可能是“O”形圈的断面尺寸不符合要求，轴套与“O”形圈接触的外径过大，安装“O”形圈的槽过宽，以及“O”形圈有缺陷等。3）如果沿着密封压盖和轴套的间隙泄漏，对于轴向安装密封圈的动环，例如4F-V形圈，密封安装时造成唇部卷曲；对于径向安装密封圈的动环也有类似图120因过盈值不足造成的泄漏。静环密封圈了泄漏原因与上述相同不再重述。或者是密封圈方向装反；此外，还有其它原因引起泄漏；密封端面不平（或变形），安装前没有用平晶检查平面度；静环端面与轴中心线垂直度误差过大；密封端面有异物；弹簧压缩

8、量不合适，两密封端面没接触；动环和传动座卡住，两密封端面没有完全贴合。2、摩擦痕迹小于密封面的宽度是什么原因？动环端面上的摩擦痕迹有时小于静环端面的宽度，或是不连续（局部的）痕迹，其原因是：1）静环密封端面不平。第一种现象是沿密封面内缘连续的接触痕迹，即所谓的收敛形缝隙。这种密封拆检时往往查不出什么其它的磨损迹象。运转起来就是泄漏量大。有人认为摩擦痕迹窄了，密封面积减小了，比压增大，似乎不应该漏。事实恰好相反，当内缘接触时，密封的缝隙呈现出收敛形状，破坏了密封面的平行，液膜压力大大增加，将密封面推开，泄漏量增大。2）静环端面不平的第二种摩擦痕迹是密封面外缘接触，换言之摩擦痕迹的内径大于静环密封

9、面的内径，密封面间呈喇叭口状这种缝隙形状因液膜压力减小，造成比压增大，磨损加剧，容易出现沟纹，泄漏量增大，无法正常运行。3）在动环端面上的摩擦痕迹不连续，或局部接触，有时大半圆（俗称“马蹄形”），有时呈三点接触（俗称“牛蹄形”）。显然，这是动环（硬环）面不平所致。解决这些缺陷的方法是：首先将密封环放在平晶下检查平面度，符合标准再安装使用，对不符合要求的查明原因。出瑞这种缺陷大多是平板（台）不平造成的。必须定期对平板进行修理，保证平板的平面度，只有这样，才能有合格的密封环。对104和B104型密封，静环装到压盖中后，再次检查平面度，和与之配对的动环在不加任何磨料的情况下，进行相对研磨，检查石墨环

10、在动环上的接触痕迹是否均匀、连续，如有不良，则继续研磨，直至满意为止。为减少密封面的变形，普通的机械密封不要用于高压，用于高压场合的密封需要特殊设计；静环密封圈的过盈值不要太大，以免静环变形；高温密封要采取有效的辅助措施（例如冲洗、冷却等），尽量减少密封环本身的温度差；选用线膨胀系数小的材料制造密封环，如YG6、石墨等，而不锈钢（1Cr18Ni9Ti等）、铜合金等线膨胀系数较大，从热变形的角度考虑，这些材料不宜制造密封环。3、辅助密封圈易出现哪些失效现象？原因是什么？1）动环密封圈端面磨损，是热装式动环松脱所致。2）动环密封圈用4F制造时，与轴套接触的唇部发生郑曲。这是因为密封腔中发生汽蚀，动

11、环和密封圈迅速沿轴向滑动，使很薄的唇部发生卷曲。3）两个4F-V形密封圈“粘结”在一起。无论是动环还是静环，密封圈都可能出现这种故障，4F圈变色，由白色变为灰黄色，两只V形圈牢牢地粘在一起，如果密封圈用橡胶制造则出现龟裂并粘在密封环上。这是由于泵抽空，密封腔内没有液体，在密封端面上干摩擦所致。4）在4F-V形密封圈的外圆表面存在油渍，则该密封圈的过盈值已不存在，沿接合面发生泄漏。5）对于动环密封圈径向安装的结构由于其密封性是靠密封圈的过盈实现的，长期应用橡胶圈存在老化，4F圈存在冷流变形的缺陷，使密封性丧失。这种密封圈的寿命比轴向安装的密封圈短一些。4、泵抽空机械密封出现哪些失效现象？前面谈的

12、都是从单个密封件的磨损痕迹，分析其失效原因。实际工作中，往往是故障发生后，有几个密封件出现磨损痕迹。一种原因出现哪些失效现象，下面加以汇总，综合各种现象进行分析，从而迅速、准确地判断失效原因，便于改进工作。泵抽空机械密封会出现哪些失效现象呢？所谓泵抽空是指叶轮内发生汽蚀或泵内没有液体，以及漏进气体或液体汽化等，此时密封处于干或半干摩擦状态。1）石墨环表面出现深且粗的环状沟纹；2）硬环用1Cr13表面堆焊硬质合金或喷涂陶瓷时，出现径向裂纹；3）硬环用碳化钨硬质合金时，出现环状沟纹，有时出现径向裂纹或断裂；4）动静环密封圈变质，如是橡胶圈则老化、龟裂，如果是4F-V形圈则变为灰黄色，严重时两个4F

13、圈粘结在一起；5）热装式密封环硬质合金环松脱。5、泵振动过大机械密封易出现哪些故障？泵振动过大没有明显的失效现象，但是对于密封的可靠性和使用寿命有很大的影响，其影响程度取决于振动的程度。1）密封工作不稳定，有时两密封端面被推开，尤其是在平衡型密封中，泄漏量增大，缩短使用寿命；2）机械杂质容易进入密封端面间，加剧磨损；3）摩擦副痕迹大于密封面的宽度，泄漏量大；4）加剧轴套与动环密封圈接触部位的相互磨损，降低了密封的使用寿命；5）加剧了传动座传动突耳和动环传动槽的磨损。6、没有冲洗时易出现哪些故障？冲洗是辅助设施的重要内容。理论上讲摩擦副运转中产生的摩擦热，要通过冲洗的液体导走，以保持摩擦副的温度

14、不至过高，密封面间的液膜不汽化，密封才能稳定工作。这对提高密封的可靠性和延长使用寿命都是有利的。但是有些泵的密封没有冲洗，短时间内看不什么弊端，长期使用会发现一些问题。1）摩擦热不能及时导走，摩擦副温度高，密封端面间易汽化，工作不稳定，易失效；2）机械杂质存入密封腔中，易进入密封端面，出现沟纹而失效；3）泵叶轮内汽蚀或泵抽空时，易损伤密封；4）当密封腔内出现少量汽化现象时，很易发展成汽蚀，使密封遭受严重损坏，如果有外冲洗或注入或冲洗则可避免密封的损坏；5）由于没有冲洗，传动座内在弹簧周围淤积杂质，堵塞弹簧，使弹簧不能补偿；6）有些备用泵长期不运转，密封腔内淤塞，至使盘车不动。7、运转相当时间后

15、出理泄漏是什么原因？新安装（或更换的）机械密封投入运转时泄漏量在允许范围内。如果密封本身的结构、制造质量、安装和使用等方面都无可挑剔，那么其寿命要超过8000小时。实际工作中有不少密封的使用寿命远没有达到该值前就失效了。其原因是各式各样的。1）机械密封本身的原因：O形环失效（橡胶老化或四氟冷流变形）；石墨环浸渍剂不合适，耐温和耐腐蚀性差；热装式动环镶嵌失效；传动座传动突耳磨穿，传动失效； 传动座传动圆弧磨损后和传动座卡住，弹簧不能补偿；摩擦副材料质量差，寿命短；载荷系数太大、端面比压大，磨损速度高，寿命短；波纹管破裂； 波纹管失弹；弹簧断。2）安装和使用方面的原因：静环端面和轴中心线不垂直动静

16、环不同心；弹簧压缩量太大，端面比压大；冲洗量过大，静环冲出缺口；没有冲洗，传动座内淤塞，弹簧不能补偿；冲洗用的过滤器堵塞，摩擦副温度升高；在有冷却的自冲洗中，因冷却器结垢，冷却能力下降，摩擦副温度升高；对依靠密封箱夹套冷却的高温泵密封中，密封箱结水垢，摩擦副温度升高；多组分的介质中轻组分增加，如液态烃中的C2含量增加；介质含固体颗粒或易结晶，使密封面磨损；急冷水选择不当而结垢，磨损静环，也可能使动环失去补偿能力；发生汽蚀或抽空时密封立刻失效；振动过大，使密封寿命大大缩短。四、机械密封的辅助装置第一节 辅助装置的作用机械密封的辅助装置主要包括冲洗、冷却、过滤、压力平衡装置等。这些装置同机械密封配

17、套使用，对保证机械密封长久可靠的工作起着重要的作用。由于密封流体温度高或密封端面相互摩擦而产生热量，都会使密封端面温度升高，如不采取冷却措施，就会出现下列问题：第一，密封端面间液膜的粘度降低、汽化、甚至破坏，使密封端面磨损，密封失效；其次，使密封环变形，造成密封端面接触状态的改变；此外，加速了流体对密封零件的腐蚀作用，造成橡胶、塑料等材料的老化、分解、浸渍金属石墨环中的浸渍剂熔化。采取冷却措施后，可降低因机械密封端面摩擦而产生的热量和密封腔内流体的温度，从而保证机械密封的正常工作。被密封的介质中带有的泥沙、铁锈等杂质或悬浮颗粒，均会对机械密封有极大的危害性。当杂质进入机械密封端面时，会使密封环

18、端面产生剧烈磨损。杂质集结在密封圈和弹簧周围，使密封环失去浮动性，弹簧失去弹性，造成密封失效。因此，必须采取适当的措施加以克服或降低影响。除从机械密封本身结构形式及材料选择上加以考虑外，很重要的一条就是要采取冲洗和过滤等措施。冲洗主要是利用被密封介质或其它与被密封介质相容的有压力流体，引入密封腔，进行不断循环，这样，既可以起到冷却作用，又可以防止杂质等沉积。另一个积极可靠的方法是设置必要的过滤装置，以清除被密封介质及管道中的杂质，保证机械密封的正常工作。在双端面机械密封中，需要从外部引入与被密封的介质相容的密封流体，通常称做封液。封液在密封腔体中不仅有改善润滑条件和冷却的作用，还起到“封”和“

19、堵”的作用。由于封液压力稍高于被密封介质压力，故工作介质端密封端面两侧的压力差很小，密封容易解决，且发生泄漏时，只能是封液向设备内漏，而不会发生被密封介质外漏。因此，它被广泛用于易燃、易爆、有害气体、强腐蚀介质等密封要求严格的场合。为使封液与被密封介质之间保持一定的压力差，并当介质压力波动时，所需压差仍保持不变，则需要有压力平衡装置。第二节 冲洗与冷却一、 冲洗1、洗的方式冲洗的方式较多，一般有如图所示的自冲洗、反冲洗、贯穿冲洗、外冲洗以及图所示的局部循环冲洗等方法。自冲洗如图6-1(a)所示，被密封介质由泵的出口通过管道引入密封腔。反冲洗如图6-1(b)所示，被密封介质由泵密封腔通过管道引入

20、泵的入口。贯穿冲洗如图6-1(c)所示，它把自冲洗和反冲洗二者结合起来。外冲洗如图6-1(d)所示，从外部系统引入压力流体通入密封腔中，此流体应是与密封腔内介质相同或对工艺生产没有影响。局部循环冲洗法如图所示，在泵轴上装一小叶轮，把密封腔介质引到腔外，通过冷却器再回到密封腔内，形成一封闭回路循环。这样可以省去一套动力系统，但由于介质的循环量较小，冷却冲洗的效果受到一定限制。此法适用于泵的进口压力差很小的场合。以上冲洗方法都是利用压力差使介质流动而达到目的，具体采用什么方法为好，需要根据设备及介质温度等情况而定。一般单级离心泵，密封腔压力小于泵出口压力而大于进口压力时，采用自冲洗或反冲洗均可以。

21、当密封腔压力稍大于进口压力时，采用反冲洗效果就不显著，可采用自冲洗。当密封腔压力与进口、出口压力接近时，则采用贯穿冲洗。当密封介质温度较高时，可采用外冲洗。多级离心泵密封腔一般可以与进口或第一级出口处相接近，以达到冲洗目的。二、 冷却 冷却的目的就是去热降温，冷却的方式有直接冷却和间接冷却。 前面介绍的冲洗实质上是一种直接冷却，在机械密封中还采用间接冷却的方式。间接冷却的效果比直接冷却要差一些，但是对冷却液的要求不高，并且在石油化工企业中很容易实现，同时，也可以与其它冷却措施配合在一起，实现综合冷却。间接冷却的方式有夹套冷却和换热器冷却。夹套冷却中有密封箱夹套、密封压盖夹套、静环夹套、底环夹套

22、、和轴套夹套。下图6-2表示了泵用机械密封常用的冷却方式。第三节 压力平衡装置压力平衡装置的压力源可以分为两种，一种是利用单独的泵或其它压力源装置使封液保持所需的压力，这种平衡装置只有在条件严格或封液要进行循环时才被采用。因为它需要的辅助设备多，费用高，一般情况下尽量不用。通常采用的是第二种，即利用自身的压力，通过液位差来控制封液压力的装置。此种装置结构简单，操作方便，密封效果也比较好。因此在工厂中多被采用。下面介绍我厂常用的两种装置：1、 串联密封的封液系统 串联密封一般采用常压罐封液系统如图6-3。常压罐内为一种封循环的封液，内置泵送结构，保持封油的循环，带走摩擦热并润滑端面。隔离流体在两

23、对摩擦副间，将介质端的一对摩擦副与大气端的摩擦副隔离，起润滑、密封、冷却作用。2、 双端面密封的封液系统双端面密封一般采用增压罐封液系统如图6-4，是一种利用工作介质压力的系统。其中差级活塞的面积比为1：1.15，缸下方的压力源来自于泵的出口介质，依靠差级活塞将压力提高到要求值。机泵钳工维护“八字法”：钳工维护“八字法”是走、查、看、听、想、摸、记、改。五、机械密封问答题1. 一般机泵的轴封有哪几种？ 答：常用的轴封有填料密封，机械密封和浮环密封2、械密封磨擦付材料有什么要求？答：（1）具有良好的耐蚀性；（2）具有良好的导热性；（3）具有高的热稳定性和抗热冲击性；（4）具有高的化学稳定性；（5

24、）具有较大弹性模数；3. 根据什么来选机械密封摩擦副的材料？ 答：根据介质的性质、压力，温度、转速和时间内干摩擦的能力来选择摩擦副的材料。机械性能。4、机械密封可能产生哪些摩擦现象？何种摩擦状态密封效果最好？答：摩擦现象有干摩擦；边界摩擦；半液体摩擦；完全液体摩擦。处于半液体摩擦密封效果最好。5、机械密封的压缩量一般为多少？现有一台悬臂泵的压缩量大于标准值，请举出至少两种调整方法。答：一般压缩量为46mm。小弹簧24mm波纹管35mm 大弹簧46 mm弹簧无预压缩的密封为1014mm调整方法：（1）车轴套上装弹簧盒的台肩；（2）车弹簧盒的底部；（3）格兰垫加厚；（4）选用较薄的动环。6.判断泵

25、的机械密封泄漏点有 动环与静环之间； 静环与压盖之间； 压盖与壳体之间； 动环与轴套之间 7、安装机械密封时应注意什么？答：（1）注意避免安装时产生的安装偏差，具体内容有：螺栓应均匀上紧，防止法兰面偏斜，用塞尺检查各点偏差不大于0.05mm，检查压盖与轴套外径同心度。四周要均匀，用塞尺检查各点偏差不大于0.1mm。（2）弹簧压缩量一定要按规定，不允许过大或过小；（3）动环安装后必须保证能轴向灵活动；（4）轴套和压盖与密封圈配合表面要光洁；（5）安装前动静环要经过平面跑合，煤油试验不漏；（6）金属波纹管一定要用煤油试漏；。8、机械密封常见泄漏原因有哪些？答：（1）周期性泄漏，原因：转子串轴，泵操

26、作不稳；（2）经常性泄漏，原因：泵轴严重振动；端面损坏、密封定位不准、比压不对、密封圈与动环或轴套贴紧、过盈不够、弹簧力不够、压盖装偏（3）沿轴向泄漏，原因：动环密封圈损坏（老化、磨损、断裂）；轴套表面磨出沟槽、。轴与轴套间密封失效；（4）强烈泄漏，原因：端面严重损坏、静环转动、动环失去轴向自由位移；（5）停一段时间后开车泄漏，原因：密封结垢，弹簧锈蚀失弹、动环卡位。9、泵用机械密封检修中的几个误区答：（1）弹簧压缩量越大密封效果越好。（2）动环密封圈越紧越好。（3）静环密封圈越紧越好。（4）叶轮锁母越紧越好。（5）新的比旧的好。（6）拆修总比不拆好。5. 冷却装置为了改善泵的轴承、填料箱（密

27、封腔）及机座操作条件，需要对这些部位进行冷却，各种冷却如下表。输送液体温度冷却部位冷却水流程105轴承、填料压盖轴承填料压盖放水漏斗105200轴承、填料压盖、填料箱冷却水套轴承填料压盖污水管轴承填料箱冷却水套污水管200轴承、填料压盖、填料箱冷却水套、泵支座轴承填料压盖污水管轴承填料箱冷却水套泵支座循环水管6. 轴承部分轴承一般分为滑动轴承和滚动轴承，轴承组合体是转子的支承部分，通常采用带油环的滚动轴承来承受径向负荷，而采用径向止推轴承来承受轴向负荷，为了固定轴承还要有紧固螺母、花垫和轴承箱等。二、几种常见离心泵的结构1.单级单吸悬臂式离心泵结构，如下图。1.泵体 2.螺钉 3.叶轮螺母 4

28、.叶轮密封环 5.壳体密封环 6.叶轮 7.喉部衬套9. 垫 10.泵盖 11.O型密封圈 12.水冷却腔盖 13. O型密封圈 14.腔盖固定环15.轴承悬架 16.放气塞 17.轴 18.推力轴承 19.轴承压盖 20.防尘盘 21.圆螺母22.止动垫圈 23.垫 24.甩油环 25.向心球轴承 26.轴用弹性挡圈 27. O型密封圈 28.轴承水冷却腔盖 29. O型密封圈 30. 垫 31.轴承压盖 32. 防尘盘 33.机械密封34.垫 35.垫 单级单吸悬臂式离心泵用途很广泛，一般流量在5.5300米3/小时、扬程在8150米范围内都用这种泵。这种泵轴的一端在托架内用轴承支撑，另一

29、端悬出称为悬臂端，在悬臂端装有叶轮，所以这种结构型式的泵称为悬臂泵，在叶轮上一般均有平衡孔以平衡轴向力，轴承多用机油润滑，密封多用机械密封，也可采用填料密封。这种泵结构简单，工作可靠。缺点是处理机械密封时必须将大盖松开后才能检修，尤其是重量较大的悬臂泵，检修相对麻烦。炼油转子常见的3Y-10和50Y-60等型号的泵就属于这种单级单吸悬臂式离心泵。2.两级离心悬臂泵结构，如下图在单级悬臂泵的扬程不能满足使用要求，而采用多级泵的级数又比较少时，可采用两级悬臂泵。这种泵的的性能范围一般流量在5100米3/小时，扬程在7240米。这种泵的结构与单级悬臂泵相似，只是多了一个叶轮、压出室和级间隔板，两个叶

30、轮一般都背靠背地排列，以平衡轴向力。在炼油装置最常见的65AY-1002A型泵就属于两级离心悬臂泵。 1.泵支架 2.叶轮螺母 3.叶轮密封环 4.壳体密封环 5.前泵盖 6.二级叶轮 7.泵体 8.轴 9.一级叶轮 10.后泵盖 11.机械密封部件 12.轴承悬架部件 5.油浆泵油浆泵主要用在炼油厂催化装置中，作为催化分馏塔底用泵。TPY型泵为单级、单吸蜗壳式离心泵，轴向水平吸入，垂直向上吐出。泵壳中心线支撑方式。泵壳体由功能的泵体和耐磨功能的内蜗壳组成。外壳具有耐高温、高压、强度高、刚性好，体积小，重量轻的特点。泵的内蜗壳由耐磨功能良好的材料制成。外壳具有耐高温、高压、强度高、刚性好，体积

31、小，重量轻的特点。过流部分的内壳体采用耐磨、耐冲蚀的材料制作，使用寿命长。由于分体结构,安装、拆卸和更换内蜗壳方便而快捷。叶轮前后盖板上均设置了负叶片，以达到基本平衡轴向力的作用，也减少漏泄量。通过合理确定，并调整轴向间隙值。可以降低冲洗液的压力，使机械密封腔入口压力得到降低，改善机封工作条件，提高了机械密封的使用寿命。径向轴承选用短圆滚子轴承或滚动球轴承；止推轴承采用配对角接触向心球轴承。轴承采用稀油、油环自行润滑，采用水冷夹套冷却方式。泵与原动机用加长金属叠片挠性联轴器相联接，这种结构便于不需要移动电机就可以进行泵的检修。 1.轴承部件 2.轴 3.机械密封 4.泵盖 5.泵体 6.内涡壳

32、 7.叶轮 8.吸入短管 离心泵的原理是靠泵的内外牙差不断的吸入介质，靠叶轮的高速旋转使液体获得势能，再通过扩压器排出管排出。 21.为什么对离心泵的口环间隙要求比较严？当叶轮在泵内运转时，它们之间的间隙既不能过大，又不能过小，而必须在所要求的间隙范围内。因为如果叶轮和口环之间的间隙过大。则增压后的液体会通过间隙漏进泵的吸入口（即泵的内部漏损增加）。使泵的流量，压力降低，但间隙过小，泵体和叶轮相互摩擦。磨损严重，叶轮和泵体都易磨坏，电机也会产生过载。在叶轮入口和泵体相应处以及两级叶轮之间装上密封环（也叫耐磨环），不仅可以解决泵的效率低和磨损大的矛盾。而且在检修时只需更换一下密封环即可，即方便，

33、又经济，但两口环之间也必须保持一定的间隙，一般热油泵为0.5毫米左右，冷油泵为0.3毫米左右。22.有哪些原因引起泵的抽空？怎样处理？序号原因处理办法1泵内或入口管线内有存气重新灌泵，打开低点放空，排除空气2吸入压力太大或灌注高度不够，产生汽蚀提高灌注头，减少入口管路损失3入口压力低于或等于液体的饱和蒸汽压提高入口压力4 油品温度过高，容易汽化降低油品的温度5叶轮入口或泵的入口有异物堵塞清除异物6 叶轮口环与泵体口环磨损，间隙过大更换口环7电机与泵的转向不对调整电源接线，改变旋向8电机与泵的转速太低检查电机和传动部分9 液体的粘度、重度与设计不符检查测定，达到要求10叶轮由于汽蚀等原因损坏更换

34、叶轮，防止汽蚀11密封失效抽空处理密封12两台泵并联运行抢量关小出口阀或停一台泵13封油开得过大或过早使泵内油品汽化适时适量给封油14热油泵带水加强脱水，关小泵出口阀23.离心泵振动的原因有哪些，如何消除？序号振动原因消除办法1 转子不平衡检查校验静、动平衡2泵和电机轴对中不好重新找正3轴承过度磨损或轴承外圈与轴承箱配合不好更换轴承或调整间隙4联轴节部件变形或老化更换或修复联轴节部件5叶轮局部堵塞或外部附属管线振动疏通堵塞之处6地脚螺栓松动或底座基础刚度不够上紧螺栓、处理基础7汽蚀或抽空引起消除抽空因素8泵容量大、出口阀开得太小开大出口阀9轴向推力过大平衡轴向推力 10窜轴找出窜轴原因六、离心

35、泵的轴向力1、轴向力的产生双吸叶轮由于叶轮对称布置，轴向力相互平衡，所以不存在轴向力。但是单吸叶轮不具备像双吸叶轮那样的对称性，由于作用在叶轮两侧的压力不等，故有轴向力存在。下图为一般单吸多级泵叶轮两侧的压力分布情况。叶轮吐出压力为P2，一般认为在叶轮和泵体间的液体，受叶轮旋转效应的影响以n/2（n为泵转速）速度旋转，所以在叶轮和泵体间的压力是按抛物线形状分布的。图的右侧是在叶轮后盖板上压力分布情况，左侧为在前盖板上压力分布情况。由图中可见，在密封环半径rw以上，叶轮两侧的压力是对称的，没有轴向力。在密封环半径rw以下，作用在左侧的是叶轮入口压力P1，作用在右侧的仍是按抛物线分布的压力。因此，

36、两侧压差abcd乘相应的面积就是作用在叶轮上的轴向力。轴向力的大小可按下列经验公式计算： F1=KHi(rw2-rh2)式中F1作用在一个叶轮上的轴向力（公斤）； Hi单级杨程（米）； 液体重度（公斤/米 rw叶轮密封环半径（米）； rh叶轮毂半径（米）；K实验系数。与比转数有关。当ns =40200时，K=0.60.8。半开式（没有前盖板）叶轮的形状与比转数有关。作用在半开式叶轮上的轴向力也与比转数有关，可以近似地用下列经验公式计算： F1=2r1d1kHi式中k轴向力系数； d1圆心在叶片进口边上，并与叶轮轮廓相切的圆的直径（米）；它的圆心处的半径就是r1（米）。除了由于压力不对称所引起轴

37、向力以外，液体的反冲力也能产生轴向力。液体进入叶轮后运动方向由轴向变为径向，就给予叶轮一个反冲力，其方向与轴压力不对称所引起的轴向力相反。在起动时，由于泵内正常压力还没有建立，所以反冲力的作用比较明显。如：起动时深井泵转子上串，多级泵转子后串，都是这个原因，但是正常运转中，这个力是比较小的，可以忽略不计的。除了由于叶轮外部压力分布不对称相起轴向力外，叶轮内部压力不对称也级引起轴向力。 我们知道，叶片工作面压力大于叶片背面的压力。由叶轮内部压力分布不对称所产生的轴向力方向是指向前盖板的。现在还没有适当的方法计算这个力，由于这个力不大，一般也不考虑。对一般入口压力较低的泵来说，只要计算由叶轮两侧压

38、力分布不对称所引起的轴向力就可以了，但是对入口压力较高的悬臂式单吸泵来说，还必须考虑由作用在端上的入口压力所引起的轴向力。2、轴向力的危害轴向推力使轴始终向泵的入口端窜动，严重时引起叶轮向泵壳碰撞。对于级数较多的多级泵，轴向力有时能够达到几十吨，如果不设法消除和平衡叶轮上的轴向力，泵的转动部分（转子）必然在轴向力推动下与泵体发生研磨，使泵不能工作。因此克服轴向力并限制转子的轴向串动，是必须的。3、轴向力的平衡经过长期的实践，人们从分析轴向力产生的原因中找出了以下平衡轴向力的方法。1）利用对称性，平衡轴向力双吸叶轮是由两个相互对称的单吸叶轮靠在一起构成的，相当于两个单吸叶轮并联工作，这种叶轮的轴

39、向力是自动平衡的。根据这个道理，把两个叶轮或两组背靠背地或面对面地装在一根轴上，并使它们串联工作，这就成了多级泵。尽管在单个叶轮上仍有轴向力的作用，但是，对由两个对称叶轮组成的泵转子整体说不，却没有轴向力了。这个办法，广泛的应用在单吸两级悬臂泵、涡壳式多级泵以及筒袋泵、立式多级泵等产品上。2）改造叶轮，以减小或平衡轴向力用改造叶轮形状的办法，降低叶轮背面压力，达到平衡或减小 轴向力的目的。2.1在叶轮后盖上装密封环，其直径与前盖板密封环直径相等。后盖板上的密封环与叶轮后盖板上的平衡孔相配合，或与泵体上的平衡管相配合，就能平衡大部分轴向力。这样的叶轮两侧的压力基本是是平衡的。这种泵结构简单，只是

40、有一部分液体流回叶轮吸入口，降低了泵的容积效率通常取平衡管截面面积或平衡孔截面总面积为密封环间隙环形截面面积的3-6倍。在用平衡孔平衡轴向力时，平衡孔的位置对平衡轴向力的程度和泵效率有一定影响。一般的说，平衡孔越靠近密封环，平衡轴向力的效果越好，但由于叶轮流道中的液流受到平衡孔液流的冲击，所以泵效率略有降低。平衡孔或平衡管在单级泵上广泛采用。在一部分小型多级泵上也有采用平衡孔和止推轴承相配合以平衡轴向力的。2.2利用叶轮后盖板上的径向筋板平衡或减小轴向力。筋板强迫叶轮后面的液体加快旋转，使叶轮背面压力显著下降，达到了减小或平衡轴向力的目的。3）采用专门平衡装置在平衡轴向力的专门装置中最容易想到

41、的就是使用止推轴承，止推轴承在小型泵中可以承受全部轴向力。而且采取上述两种平衡轴向力办法的同时，也必须使用止推轴承来承担剩余的轴向力，并限制转子的轴向窜动。但在分段式多级泵中，由于轴向力很大，一般止推轴承是无力胜任的。3.1平衡鼓装置3.2平衡盘装置七、叶轮上的径向力及其平衡1、径向力的产生 离心泵的涡室是在一定的设计流量下，为了配合一定的叶轮而设计的。在设计流量下，涡室可以基本上保证液体在叶轮周围作均匀的等速运动，此时叶轮周围压力大体上是均匀分布的，在叶轮上也就不会产生径向力。当流量发生变化时，即泵在大流量或小流量下工作时，叶轮和涡室协调一致就遭到破坏，在叶轮周围液体流动速度和压力分布变得不

42、均匀，便形成了作用在叶轮上的径向力。是一台离心泵在三个流量时，实际测得的涡室内压力分布曲线。 由图中可以看出，在流量Q大于或小于设计流量Qd时，叶轮周围压力就不均匀，因此，产生了径向力。为什么会产生这种现象？比较一下在设计流量和非设计流量（如小于设计流量）时，涡室内两种不同的流动情况，就不难理解径向力是怎样产生的。在设计流量时，涡室内液体流动速度和液体流出叶轮的速度（方向和大小）基本上是一致的，因此从叶轮流出的液体能平顺地流入涡室，所以在叶轮周围液体的流动速度和压力分布是均匀的，此时没有径向力。在小于设计流量时，涡室内液体流动速度一定减慢。而液体流出叶轮的速度不是减小，反而增加了，方向也发生了

43、变化。一方面涡室里流动速度减慢，另一方面叶轮出口处流动速度增加，两方面就发生了矛盾，从叶轮里流出的液体，再不能平顺地与涡室内液体汇合，而是撞击在涡室内的液体上。撞击的结果，使流出叶轮液体的流动速度下降到涡室里的流动速度，同时，把一部分动能通过撞击传给涡室内的液体，使涡室里液体压力增高。液体从涡室前端（泵舌）流到涡室后端过程中，不断受到撞击，不断增加着压力，致使涡室里（也就是叶轮周围）压力分布曲线成了逐渐上升的形状。因此，压力分布不均匀是形成径向力的主要原因。 同样的分析，也可以说明在大于设计流量时，涡室里液体压力（从泵舌开始）是不断下降的。 涡室里液体的压力，对流出叶轮的液体起着阻碍作用。由于

44、压力不均匀，液体流出叶轮时的速度也是不一致的。因此，叶轮周围受液体流出时的反冲力也是不均匀的。这是形成径向力的次要原因，它是伴随压力分布不均匀而产生的。 在计算轴和轴承时，必须考虑作用在叶轮上的径向力，因为泵不会总在设计流量下工作，在启动和停车时甚至要在零流量下工作。 离心泵的径向力，可以用经验公式计算：P=0.36(1-Q2/Q2d)HB2D2 式中 P作用在叶轮上的径向力（公斤） Qd设计流量 Q-实际工作流量 H泵的扬程（米） B2叶轮出口总宽度（包括前后盖板）（米） D2叶轮外径（米）液体重度（公斤/米），（水的重度为1000公斤/米）2、径向力的危害过大的径向力会使轴产生较大的扰度，

45、甚至使密封环、级间套和轴套发生研磨而损坏。同时，对于转动着的轴，径向力是个交变载荷，会使轴因疲劳而破坏。因此，消除径向力和减弱径向力对轴的作用是十分必要的。3、径向力的消除对导叶式泵，由于导叶叶片片数比较多，各个导叶所产生径向力相互平衡，对轴的影响很小，一般不予考虑。对于非导叶式泵，将涡室分成两个对称部分，构成双层涡室或双涡室，能有效消除径向力。在双层涡室里，虽然在每个涡室里压力分布仍是不均匀的，但由于两个涡室相互对称，作用在叶轮上的径向力是互相平衡的。在涡壳式多级泵里，采取相邻两个涡室旋转180度布置的办法，可以减弱径向力对轴的作用。泵轴和叶轮的技术要求泵轴和叶轮是离心泵转子上极为关键的两个

46、零件，在检修中，也是需要进行更换的关键零件。轴上装有叶轮、轴套等零件，靠轴承支撑，在泵体中高速回转。轴的加工精度直接影响装在轴上零件的跳动量，影响泵的安全运行。一般来说，除了按照图纸的尺寸要求，对泵轴和叶轮进行尺寸与公差的检查外，还需要对检修中泵的其他零件进行相应的检查与修理。1.对泵轴的技术要求一般泵轴设计上，应该考虑以下技术要求，检修过程中值得注意：1）对功率大于1500KW的泵和其它特殊泵的轴，需要进行超声波和磁粉探伤。2）泵轴一般用不低于35优质碳素钢制造，利用调质处理能改善其机械性能。3）对于大功率的轴在轴颈部位也要求表面淬火后再低温回火，这样处理壳使轴的承载能力加大，耐磨性提高。4

47、）检查轴上零件对轴的配合面对轴颈的跳动量的目的使为了防止误差累计，造成小装时转动零件的跳动量过大，发生研磨。5）检查轴的端面跳动（对轴颈的跳动量）目的也是为了防止误差累计，防止小装时跳动量过大。6）检查键槽中心线对轴心线的歪斜和偏移，歪斜太多叶轮装不上去。7）保留中心孔是为了在检修时以此孔为基准定心。2对叶轮的技术要求对叶轮的主要技术要求在于1） 前后口环直径对叶轮与轴配合处内径的跳动允差（一般不大于0.02）。2） 叶轮前后端面对内孔的跳动允差（一般不大于0.02）。3） 后端面对前端面不平行度允差（一般不大于0.01）。3）键槽中心线对轴心线歪斜允差（一般不大于0.015），偏移允差（一般

48、不大于0.015）。4) 做静平衡试验，不平衡允差见下表。叶轮外径mm200200300300400400500不平衡重g358104） 流道内光洁平整，清砂除刺。5） 对多级泵和一般单级泵，常采用车削叶轮外径的办法来消除多余的扬程。对于比转速ns较小的叶轮，可车削整个叶片宽度，特别应该注意的是，在车削分段多级泵的叶轮时，只应车削叶片部分，而将前后盖板部分保留，因为分段多级泵的导叶直径是根据叶轮的外径确定而设计的，如果不保留前后盖板，则叶轮外径与导叶直径之间的距离就增大了，这将导致泵的效率的降低。6） 叶轮经静平衡试验后用切削盖板方法消除不平衡时，切削量不超过叶轮盖板厚度的三分之一，可以从前后

49、盖板上切去多余的金属，但切削部分应与圆盘光滑相连。离心泵主要零部件的技术要求离心泵主要零部件技术要求的特点为了保证泵的出厂质量，使其达到设计要求、延长泵的使用寿命，必须对泵的主要零部件提出技术要求。离心泵主要零部件的技术要求有如下要求：离心泵泵体由很多零件组成（对分段式多级泵来说，由前段、中段、后段、导叶等零件组成；对单级泵来说，由泵体、泵盖组成）。这些零件是由很多止口的同心度和垂直度来保证其相对位置的。因此只有对止口的同心度和垂直度提出严格要求，才能保证转子在泵体中正常转动。另一方面，泵体内充满高压液体，因此，要求泵体有严格的密封性，不准液体向外渗漏也不许进气，这是对泵体止口的同心度和垂直度

50、提出严格要求的另一个原因。泵体和转子间的密封间隙也是必须保证的。从提高泵容积效率的角度来讲，密封间隙越小越好。但如果间隙太小了，不但难加工，而且运转中容易发生摩擦咬死现象，影响运转的可靠性。如果间隙太大，会降低泵的性能。因此，要在保证泵正常运转的前提下，尽可能减小密封间隙。离心泵的过流部件大部分是整体铸造成型的，铸件的尺寸精度和表面光洁度直接影响泵的性能。同时，铸件的尺寸准确，是机械加工的重要前提，也是泵安全运行的必要条件。例如，如果铸件尺寸偏差太大，可能造成铸件壁厚不均，太薄处，水压试验易出问题。因此，必须对离心泵铸件的铸造精度提出严格要求。技术要求和所能达到的经济加工精度有时是矛盾的。在一

51、般情况下。只要技术要求制订得合理，首先应该想方设法提高加工工艺水平，而不能迁就敷衍。只有这样，才能不断提高产品质量。例如，由于不断提高多级泵中段止口同心度和垂直度的加工精度，现在扬程为800米左右，温度为400度左右的油泵和吐出压力为200公斤/厘米2左右的给水泵，可以制成单层泵体，以泵体金属面直接密封。如果不提高止口同心度和垂直度的加工精度，要把这样的泵制成单层泵体是很难办到的。八、泵的轴承轴承游动和轴向位移通常情况下，一个轴用两个轴承相隔一定的距离给予支承。为了适用轴和外壳不同程度的热胀影响，安装时应将一个轴承在轴向固定，另一个轴承可以使之在轴上可以游动（即游动轴承），以防止因轴的伸长或收

52、缩引起的卡死现象。游动支承通常选用内圈或外圈无挡边的圆柱滚子轴承或滚针轴承，这主要是这类轴承内部结构允许轴与外壳有适当轴向位移的缘故。此时，内圈与轴、外圈与外壳孔可以采用紧配合。当采用不可分离型轴承作游动支承时，如深沟球轴承、调心滚子轴承，在安装中必须允许外圈与外壳孔、或内圈与轴采用较松配合，使之轴向可以自由游动。圆锥滚子轴承、调心滚子轴承和深沟球轴承基本上属于定位型，当用作非定位时则采用松配合安装，所有推力滚子轴承均属于定位型轴承。角接触轴承的安装角接触轴承的安装比深沟球轴承复杂，多为成对安装，并需采用预加载荷，安装得好，可使主机工作精度、轴承寿命大大提高；否则，不仅进度达不到要求，寿命也会

53、受到影响。1） 安装形式角接触轴承的安装形式，有背对背、面对面、和串联排列三种。背对背（两轴承的宽端面相对）安装时，轴承的接触角线沿回转轴线方向扩散，可增加其径向和轴向的支承刚性，抗变形努力最大；面对面（两轴承的窄端面相对）安装时，轴承的接触角线朝回转轴线方向收敛，其支承刚性较小。由于轴承内圈伸出外圈，两轴承的外圈压紧到一起时，外圈的原始间隙消除，可以增加轴承的预加载荷；串联排列（两轴承的宽端面在一个方向）安装时，轴承的接触角线同向且平行，可使两轴承分担同一方向的工作载荷，但使用这种安装形式时，为了保证安装的轴向稳定性，两对串联排列的轴承必须在轴的两端对称安装。2） 预加载荷的获得滚动轴承内部

54、可能存在一定的游隙，也可能没有游隙或存在一定的过盈。当存在一定的过盈时，对于向心球轴承来说，滚动体外接圆的直径将略大于外圈的直径。使轴承在不受外载荷时内部产生过盈，就称为预紧或预载荷。预载荷为一种旨在保证球与滚道的接触，将外载荷的影响减到最小的永久作用在轴承上的轴向载荷，这种载荷常用弹性元件或轴向夹紧来提供。适当的预紧可以有助于提高轴承的工作性能适当预紧可以提高旋转精度适当预紧可以提高刚度适当预紧可以提高轴承的寿命适当预紧可以提高轴承的阻尼和降低噪声。研究表面，预紧对于刚度、精度、寿命、阻尼和噪声的影响是有限的。预紧过大，由于滚动体与滚道的接触应力较大，反而会降低寿命。随着预紧力的增大，温升将

55、越来越大，对于各种公差等级的机床主轴轴承，温升是有限的，故对于不同公差等级、不同转速的主轴，预载荷有最佳值，在这个最佳值下，温升不超过规定，刚度又较高。预载荷可以通过修磨轴承中一个套圈的端面，或用两个不同厚度的隔圈放在一对轴承的内外圈之间，把轴承夹紧在一起，使钢球与滚道紧密接触而得到。一般高转速宜选用较小的预加载荷，低转速宜选用较大的预加载荷，同时预载荷应稍大于或等于轴向工作载荷。1. 滑动轴承材料有什么要求？ 答：饱和性好、减磨性好、耐温性好、导热性好、耐腐蚀性好、良好的加工性和足够的2. 滑动轴承发热的原因？ 答：供油温度上升；供油量不足；轴承间隙过大；油质不良；轴承设计不当；保温不良引3、滑动轴承油膜压力形成的方式分为几种？我厂三机的滑动轴承属哪一类？答：按油膜压力形成方式分为：动压轴承和静压轴承两种。我厂三机的滑动轴承均为静压轴承4、滚动轴承的优点有哪些？ 答：摩擦系数小 起动时摩擦阻力小 润滑油消耗量小 轴颈窄、轴的结构紧凑。5、滚动轴承实现预紧的方法是通过调整轴承 径向 轴向 的间隙或过盈来实现。7. 滚动轴承的装配有哪些方法？