水泵部件的概述.docx

a ） （b ） （c）图1—4—12减漏环（a ）—单环形（b ）—双环形（c ）—双环迷宫形1—泵壳；2一镶在泵壳上的减漏环；3—叶轮；4—镶在叶轮上的减漏环；S图1—4—13止推轴承图（a）单排滚珠（b）双排滚珠图1—4—14轴承座构造图1—双列滚珠轴承；2—泵轴；3—阻漏油橡皮圈;4—油杯孔；5—封板；6—冷却水套平衡型机械密封 如图 1—4—11（b ）所示，密封介质作用在动环上的有 效面积B小于动静环端面接触面积A若介质的压力增加，则两端面之间的压差 缓慢地增加介质压力的高低对于两端面之间的压差影响很小，故平衡型可作为 高压下的机械密封完全平衡型机械密封如图1—4—11（ c）所示，密封介质作用在动环上的有效面积B等于动静 环端面接触面积 A 若介质的压力增加，则两端面之间的压差基本保持不变介 质压力的高低对于两端面之间的压差没有影响，故完全平衡型一般作为高压下的 机械密封减漏环叶轮进口的外圆与泵壳内壁的接缝存 在一个转动接缝，它正是高低压的交界面 并具有相对运动的部位，很容易发生泄露 为了减少泵壳内的高压水向叶轮进口的回 流量，在水泵的构造上一般采用两种方式 减漏（图 1 —4—12）：⑴．减小接缝间隙 接缝间隙一般不 超过0.1〜0.5 mm。

⑵．增加泄露通道阻力 由于加工、 安装以及轴向力的存在等原因，在接缝间隙处很容易发 生叶轮与泵壳之间的摩擦现象，为了延长叶轮和泵壳的 寿命，通常在泵壳上镶嵌一个金属口环——减漏环其 接缝面可做成多齿形，以增加回流阻力，增强减漏效果， 提高容积效率图 1—4—12 所示三种不同形式的减漏 环，其中（c）为双环迷宫形减漏环，其水流回流阻力 很大，减漏效果很好，但其构造复杂减漏环的另一个作用是用来减少摩擦损失的，故也 称为承磨环或口环当减漏环与叶轮或泵壳之间的间隙 过大时，可更换减漏环，不至于报废叶轮和泵壳轴承轴承用以支承转动部件的重量以及承受泵 运行时的轴向力和径向力，并减小轴转动时的摩 擦力离心泵和混流泵的轴承有滚动轴承与滑动 轴承两类，滚动轴承根据所能承受的荷载大小可 分为滚柱轴承滚珠轴承滚动轴承的工作性能较 好，但是当滚珠的圆周速度增高时，工作性能变 坏当水泵运转时，如果滚珠破碎，水泵转子也会损坏，故只能适用于荷载较小的场合，见图 1—4—13、图1—4—14根据荷载特性可分为只能承受径向荷载的径向轴承、只能承受轴向荷载的止 推轴承、以及同时承受径向和轴向荷载的径向止推轴承我国制造的单级离心清水泵，泵轴直径在60mm以下的采用滚动轴承，泵 轴直径在 75mm 以上的水泵，常采用青铜或带巴氏合金里衬的铸铁制造的，用油 进行润滑。

也有采用橡胶或合成树脂或石墨等非金属制成的滑动轴承，用水进行 润滑和冷却图 1 — 4 — 15 叶轮前后两侧压力分布图P —叶轮进水侧压力 P —叶轮出水侧压 前后在轴流泵中一般采用水润滑的橡胶导轴 承每台立式轴流泵有上、下两个橡胶导轴承 下橡胶轴承安装在水面以下，上橡胶轴承一般 高出水面，所以起动之前要加水润滑轴向力平衡装置单吸式离心泵在运行时，由于叶轮形状不 对称、作 用在叶 轮两侧 的压力 不相等 ，如图 1—4—15 所示图1 —4 —16平衡孔图1-排出压力2-加装的减漏环3-平衡孔4-泵壳上的减漏环在叶轮上产生了一个指向吸入侧的轴向力此力 会使叶轮和轴发生窜动、叶轮与密封环发生摩擦，造 成零件损坏因此，必须设法平衡或消除轴向力单 级单吸离心泵可采用平衡孔平衡轴向力在叶轮后盖 板靠近轴孔处的四周钻几个平衡孔，并在相应位置的 泵盖上加装密封环，此环的直径可与叶轮入口处密封 环的直径相等压力水经过泵盖上密封环的间隙，再 经平衡孔，流向叶轮吸入口，使叶轮两侧的压力大致 平衡，如图1—4—16所示，这种方法构造简单，但是 开了平衡孔后，有回流损失，使水泵的效率有所降低单级单吸离心泵亦可采用具有平衡筋板的叶轮来平衡轴向力。

在叶轮后盖板上加4〜6条径向的平衡筋板，当叶轮旋转时，筋板强迫叶轮后面的液流加快转动， 从而使叶轮背面靠近泵轴附近的区域压力显著下降，达到减小或平衡轴向力的目 的另外，平衡筋板还能减小轴端密封处的水压力，并可防止杂质进入轴端密封 所以，平衡筋板常被用在输送杂质的泵上单吸式叶轮由于背水面承受的水压力较进水侧大，这个轴向力随着泵的增大和扬程的增高而增大为了平衡此轴向力，一般采用在靠近叶轮进口处的后轮盖 上开4〜6个小孔，这样便可减少叶轮进水面和背水面的压力差，从而降低水压 对叶轮的轴向推力但是由于叶轮背面的压力水经过平衡孔流向压力低的进水侧 后，会降低叶轮的工作效率，所以，现在对小型低扬程泵所产生的轴向推力不大，图1—4—17双吸卧式离心泵1_泵盖2-泵体3-吸入口均不开平衡孔，其轴向推力完全由轴 承承担单级单吸离心泵的特点是流量小、扬程较低、构造简单、维修方便、体积小、重量轻、成本低主要用于较低 扬程小流量的平原和圩垸地区小型灌区二）双吸式离心泵的构造 对于流量较大的离心泵，常采用双吸式叶轮图1—4—17 它好像是由两个 单吸式叶轮背靠背的组合而成水从叶轮的左右两侧流入叶轮，然后再汇集到同 一泵壳中，不仅轴向力可以自行平衡，而且改善了水泵的吸水性能。

图1一4—18单级双吸卧式离心泵结构图1-泵体2-泵盖3-叶轮4-泵轴5-密封环6-轴套7-填 料套8-填料9-水封环10填料压盖11-轴承螺母12轴承 体13-滚珠轴承14-联轴器15-轴承挡套16-轴承断盖图1—4一18所示为sh型（卧式）单 级双吸离心泵的构造图其主要零件与单 级单吸离心泵基本相似，有叶轮、泵壳、 泵轴、轴承、密封环及填料函等组成叶 轮的形状是对称的，如图l一2一4 （ b ）, 水从泵的吸水口流入后，经半螺旋形流道 由两侧流入叶轮，从叶轮甩出后，经蜗壳 形流道由出水口流出故称双吸泵泵壳 是由泵体和泵盖构成，用铸铁或球墨铸铁 制成双吸式离心泵的叶轮图见图 1一4 —4 （ b）、图1—4—5,泵的吸水口和出 水口均在泵体上与泵轴垂直，呈水平方 向我国制造的中小型的双吸式离心泵一律采用蜗壳式另外，泵盖顶部设有安 装抽气管的螺孔，泵体下部设有放水用的螺孔因为泵盖和泵体的连接是水平中 开的，所以，又称为水平中开式双吸离心泵泵轴两端是由装在轴承体内的轴承 支承，泵壳内缘与叶轮吸入口外缘的配合处，装有密封环，泵轴穿出泵壳处设填 料函单级双吸离心泵的特点是流量较大、扬程较高、范围宽广，安装检修方便， 由于叶轮对称布置，基本上不产生轴向推力，运转比较平稳，效率高。

在灌溉工 程和给水工程中应用极为广泛三）多级式离心泵的构造分段式（节段式）多级离心泵的构造如图 1—4—19 所示，泵轴上的叶轮数 目代表水泵的级数这种泵的泵体是分段式的，由一个进水段（进水部分）、一 个出水段（出水部分） 和数个中段（叶轮部 分）所组成，各段用 长螺杆连接成为一整 体泵的吸水口位于 进水段上成水平方 向，出水口在出水段 上成垂直方向，水从图1—4—19分段式多级离心泵构造图1—进水段 2—中段3—叶轮4—泵轴 5—导叶 6—密封环7—平衡盘8— 平衡环9—出水段导叶10—出水段11—尾盖12—轴承乙部件13—弹性联轴器 14—轴承甲部件15—填料压盖16—水封环17—填料一个叶轮流入另一个叶轮，中间经过导流器导流器的构造是一个铸有导叶的圆 环，安装时用螺母固在泵壳上通常把这种带导流器的多级泵称为导叶式多级泵分段式多级离心泵的特点是流量小，扬程高但构造较复杂，拆装较困难 我国的中压分段式多级泵，一般流量在6.25〜450〃3/h、扬程在25〜650m范 围内主要用于山区和高原地区的灌溉工程二、轴流泵的构造轴流泵按主轴的安装方式分有立式、卧式和斜式三种立式轴 流其主要零件有喇叭管、叶轮、导叶、出水弯管。

如图 1—4—20、图 1—4—21 所示1. 叶轮 叶轮是最主要的工作部件，由叶片、轮毂、导水锥等组成，一般用优质铸铁制成， 大型泵多用铸钢制成，如图1—4—22所示图1—4—20立式轴流泵外形1-联轴器2-泵轴3-出水弯管4-导叶体5-喇叭口 6-水泵支座图1—4—22半调节叶片轴流泵的叶轮1-轮毂2-导水锥3-叶片4-定位销5-垫圈6-紧叶片螺帽7-横闩8-螺柱9-六角螺帽图1—4—21立式轴流泵结构图1-出水弯管2-导叶体3-泵轴4-叶轮5-喇叭管6-橡胶轴承7-填料盒8-填料9-填料压盖10-刚性连轴器轴流泵的叶片呈扭曲形装在轮毂上根据叶片调节的可能性分为固定式、半 调节式和全调节式三种固定式的叶片和轮毂成一体，叶片的安装角度是不能调 节的半调节式的叶片用螺母栓紧在轮毂上，如图1—4—22所示，在叶片的根部 上刻有基准线，而在轮毂上刻有几个相应安装角度的位置线如+4°、+2°、0° 等叶片不同的安装角度，其性能曲线将不同，使用时可根据需要调节叶片安装 角度调节时先卸下喇叭管，再把叶轮卸下来，将螺母松开转动叶片，使叶片的 基准线对准轮轴上的某要求的角度线，然后再把螺母拧紧，装好叶轮即可。

半调 节式叶轮叶片一般需要停机并拆卸叶轮之后，才能进行调节，适用于中小型轴流 泵全调节式的叶片是通过机械或液压的一套调节机构来改变叶片的安装角它 可以在不停机或只停机而不拆卸叶轮的情况下，改变叶片的安装角这种调节方式 构造复杂，一般应用于大型轴流泵轴流泵的叶轮均为开敞式，一般具有 2〜6个叶片，安装在粗大的轮毂上轮毂前端有导水锥叶片，截面呈流线型，叶轮前 后两侧压力分布与机翼截面十分相似，前端（迎水端）呈圆形，叶轮进水压力小于 叶轮背水侧压力，后端（出水端）呈尖圆形当叶轮旋转时，由于沿半径方向的线 速度不同，为了得到同样的扬程，沿半径方向叶片各截面的安装角不相等，愈接 近外缘其安装角就愈小，因此，叶片呈扭曲状根据轴流泵内的叶轮数目，又可 分为单级和多级两种由于叶片下表面曲率大于上表面，当叶轮转动时，叶轮尺寸是根据水动力学 计算决定的，但同时必须使叶轮具有足够的机械强度我国一般采用铸铁或优良 灰铸铁作为中小型清水泵的叶轮材料大型叶片泵 可用性能比铸铁好的铸钢作为叶轮材料泵轴必须 有足够的抗扭强度图 1 — 4 — 23 导叶轴面投影图 （ a ）导叶轴面投影 （ b ）水在导叶中的流向 1—导叶；2—外壳；3—导叶毂；4—叶轮； 5—出水弯管2. 喇叭管 喇叭管为中小型立式轴流泵的吸水室，用铸 铁制造，它的作用是把水以最小的损失均匀地引向 叶轮。

喇叭管的进口部分呈圆弧形，进口直径约为 叶轮直径的1.5倍左右在大型轴流泵中，吸水室 一般做成流道的形式流经叶片下表面的流体速度必然大于上表面因此，下表面的压力要低于上表面，由于这个压力 差的存在，水对叶片产生一向下的压力，而高速旋转 的叶片将对水产生一向上的推力使之上升由于流体 基本上沿着轴向流过叶轮，所以通常把这种水泵称为 轴流泵3.导叶导叶位于叶轮上方的导叶管中，并固定在导叶管 上它的主要作用是消除流体的旋转运动，减少水头 损失同时可将流体的部分动能转变为压能一般轴 流泵中装有6〜12片导叶见图1—4—23）4.轴和轴承 泵轴采用优质碳素钢制成，中小型轴流泵泵轴是 实心的对于大型轴流泵，为了布置叶片调节机构， 泵轴做成空心的轴腔内安置有操作油管或操作杆图 1 — 4 — 24 立式电动机传动装置结构图1—电机座；2—传动轴；3—轴承体； 4—推力轴承；5—推力头；6—滚珠轴承7—轴承盖；8—油杯；9—圆螺母；。