叶片泵的构造.doc

图 1—4—4 离心泵的叶轮图（ ）单吸式 （ ）双吸式ab图 1—4—1 单级单吸悬臂式离心泵1—泵体 2—泵盖 3—密封环 4—叶轮图 1—4—3 叶轮剖面及水流方向图（ ）单吸式离心泵 （b）双吸式离心泵a（ ）混流泵 （ ）轴流泵cd 图 1—4—2 单级单吸悬臂式离心泵构造图1—泵体 2—泵盖 3—叶轮 4—泵座 5—托架 6—密封环 7—叶轮螺母 8—外舌止退垫 9—填料 10—填料压盖 11—挡水圈 12—轴承端盖 13—游标尺 14—滚珠轴承 15—联轴器图 1—4—5 离心泵的叶轮图（ ）封闭式 （ ）敞开式 （ ）半开abc式@#';v 砅鰳匤富琺"鲖三俓 M 掋 s?]螖 9 菚 1?熋止?? 灕枎窃巽蜖 er 悟$;楰 !惄 XB 叒 pRYb 挒 I[Y 楿恱*冪貣 q 釔- -?晢尅禓?58@ 第四节 叶片泵的构造一、离心泵的构造（一）单级单吸悬臂式离心泵的构造图 1—4—1 为单级单吸悬臂式离心泵的外形图图 1—4—2 单级单吸悬臂式离心泵构造图根据水泵零件的重要程度，主要由叶轮、泵轴、泵壳、泵座、轴封装置、密封环、轴承和轴向力平衡装置等组成。

现把它们的构造、作用和要求简述如下1.叶轮叶轮又叫轮或转轮或工作轮，是水泵的核心部件它是由几个叶片所构成的当叶轮被泵轴带动高速旋转时，与被叶片带动的流体之间发生力的作用，从而将外加的机械能传递给被抽流体由于叶轮的类型在很大程度上决定了整个泵的构造类型和性能，所以，它是最重要的水泵部件在图 1—4—3 所示，当叶轮旋转时，由于叶片表面流体质点的圆周速度随半径的增加而增加因此，叶片表面的流体质点在逐步增大的离心力作用下，基本上沿着径向流过叶轮，并被甩向叶轮出口，从而使流体获得动能和压能所以通常将这种水泵称为径流式或离心式水泵(简称离心泵)叶轮的几何形状、尺寸、所用材料和加工工艺等对泵的性能有极密切的关系叶轮一般可分为单吸式叶轮[图 1—4—3（ ） 、 （ ） 、 （ ） 、图 1—4—4（acd）]和双吸式叶轮[图 1—4—3（ ） 、图 1—4—4（ ）] 单吸式叶轮由前盖abb板、后盖板、叶片和轮毂组成在叶轮吸入口一侧叫前盖板，后为后盖板，叶片夹于两盖板之间，叶片和盖板的内壁构成的槽称为叶槽水自叶轮吸入流入经叶槽后再从叶轮四周甩出所以水在叶轮中的流动方向是轴向流入，径向流出单级单吸悬臂式离心泵的叶轮如图 1—4—3（ ）和图 1—5—4（ ）所示。

aa叶轮按其盖板情况有：封闭式叶轮[图 1—4—5( )]、敞开式叶轮[图 1—4—5( )]和半开式叶轮[图 1—4—5( )]三种形式abc封闭式叶轮具有前、后盖板，用于输送清水一般有 6～8 片叶片敞开式叶轮只有叶片没有盖板，半开式叶轮只有后盖板，没有前盖板敞开式叶轮和半开式叶轮一般用来输送含杂质的流体、叶片少、流槽宽、不易堵塞，但其能量损失大、水泵效率低封闭式叶轮具有较高的效率 ，用于抽清水的离心泵多采用装有的封闭式叶轮，多的可达 12 片单吸式叶轮前盖板中间有一进水口，水从进水口进入叶轮后先转 90°再进入叶槽半封闭式叶轮目前只有少数泵使用开敞式叶轮由于没有轮盘， 同时叶片数目又较少，一般 2～5 片，因此，多用于抽送浆粒流体或污水叶轮用键和反向螺母固定在泵轴上用反向螺母的目的在于轴转动时螺母不会自行松脱，而是越转越紧叶轮的形状和尺寸是通过水力计算来确定的叶轮的材料必须具有足够的机械强度和耐磨、耐腐蚀性能多采用铸铁、铸钢、不锈钢和青铜等制成叶轮内外加工表面要具有一定的光洁度，铸件不能有砂眼、孔洞，否则会降低水泵效率和叶轮的使用寿命 2.泵轴泵轴、叶轮与其它转动部分合称转子，应经过静平衡或动平衡校核，以免运转时挠度太大，导致振动和引起金属磨损。

水泵固定部分，泵壳与其它固定部分合称定子对于水泵转子振动的限制，特别由于填料函起着轴承作用而减少了泵轴的跨度，对于小泵来说，临界转速问题是不必加以考虑的泵轴是用来带动叶轮旋转的，它的材料要求有足够的抗扭强度和刚度，常用碳素钢和不锈钢制成泵轴挠度不超过允许值，运行转速不能接近产生共振图 1—4—7 密封环的临界转速泵轴一端用键、叶轮螺母和外舌止退垫圈固定叶轮，另一端装联轴器或皮带轮为了防止填料与泵轴直接摩擦以及轴的锈蚀，多数泵轴在轴与水的接触部分装有钢制或铜制的轴套，轴套锈蚀后可以更换泵轴可以是横轴、竖轴或斜轴，装有横轴的泵叫做卧式泵，装有竖轴的泵叫做立式泵，水泵也有装斜轴的，叫做斜式泵3.泵壳泵壳由泵盖和泵体组成泵体包括泵的吸水口、蜗壳形流道和泵的出水口泵的吸水口连一段渐缩的锥形管，它的作用是把水以最小的损失均匀地引向叶轮在吸水口法兰上制有安装真空表的螺孔蜗壳形流道断面沿着流出方向不断增大，它除了汇流作用外，还可使其中的流体速度基本不变，以减少由于流速变化而产生的能量损失泵体的出水口连一段扩散的锥形管，流体随着断面的增大，速度逐渐减小，压力逐渐增加，将部分动能转化为压能在泵体出水法兰上，制有安装压力表的螺孔。

另外，在泵体顶部设有放气或注水的螺孔，以便在水泵启动前用来抽真空或灌水在泵体底部设有放水孔，当泵停止使用时，泵内的水由此放空，以防锈蚀和冬季冻胀破坏泵体和泵盖一般用铸铁制成，把所有固定部分联成一体离心泵的泵壳有蜗壳式和导叶式两种型式，前者的外型如蜗壳，内部有螺旋道，后者是具有导叶的固定环我国制造的中小型的单级离心泵一律采用蜗壳式（图 1—4—6） 4.轴封装置泵轴穿出泵壳时，在泵轴与泵壳之间存在着间隙，出口侧间隙处的压力大于大气压，泵壳内的高压水有可能通过此间隙向外泄露；进口侧间隙处的压力小于大气压，大气有可能通过此间隙进入水泵，从而降低了水泵的吸水性能因此必须在此设置密封装置——轴封装置目前应用较多的有填料密封（图 1—4—7、图 1—4—9）和机械密封（图 1—4—8） ⑴．填料密封 填料密封在离心泵中应用广泛，它的形式很多，图 1—4—8 是较为常见的压盖型的盒，它主要由填料、水封管、水封环和压盖等部件组成图 1—4—8 水封环1—环圈空间 2—水孔图 1—4—9 离心泵填料密封图1— 填料 2—填料压盖 3—水封环 4—水封管5—泵盖 6—轴套 7—泵轴 8—叶轮 9—泵壳图 1—4—6 离心泵泵壳构造图图 1—4—10 机械密封构造图 1—弹簧 2—弹簧座 3—O 形胶圈 4—动环座 5—动环 6—静环 7—静环座 8—密封座填料又称为盘根，在轴封装置中起着阻水或阻气的作用。

常用的填料是浸油、浸石墨的石棉绳填料随着工业的发展，出现了各种耐高温、耐磨损耐强腐蚀的填料，如碳素纤维、不锈钢纤维、合成树脂纤维编织的填料等为了提高密封效果，填料绳一般做成矩形断面填料用压盖压紧它对填料的压紧程度可用压盖上的螺栓（图 1—4—2 中的 14）调节压得过紧机械损失过大，机械效率过低；甚至造成“抱轴”现象，产生严重的发热和磨损压得过松，漏水量过大，容积效率过低，或降低吸水性能，达不到密封效果一般以水封管内水能够通过填料缝隙呈滴状渗出为宜泵壳内的高压水由水封管经水封环中的小孔流入轴和填料之间的间隙，起着冷却和润滑的作用，该环磨损后可以更换密封环应采用耐磨材料，通常由青铜或碳钢制成填料密封构造简单、运行可靠但填料的寿命较短，对于有毒、有腐蚀性及贵重的液体，不能保证不泄露，例如热电厂的锅炉给水泵、输送高压高温水的循环泵，若泵轴的转速较高，填料密封使水泵很难正常运行⑵.机械密封机械密封又称为端面密封，主要由动环5、静环 6、压紧元件（弹簧 2） 、密封元件（密封圈 4、7）等组成（图 1—4—10） 动环利用密封腔内液体的压力和压紧元件的压力，使其端面贴合在静环的端面上，在两环端面上产生一定的压差，保持一层极薄的液膜，从而达到密封之目的；动环与轴之间的间隙由动环密封圈密封；静环与压盖之间的间隙由静环密封圈密封；这样就构成了三道密封，封堵了密封腔内液体向外泄露的所有可能路径。

密封元件还与弹簧共同起到缓冲补偿的作用以免泵在运行中轴的振动直接传递到密封端面上，防止由于密封端面不能紧密贴合而所造成的渗漏量增加，避免过大的轴向荷载使密封端面的严重磨损所导致的密封失效确保密封元件正常工作密封元件种类很多，现主要介绍平衡型机械密和非平衡型机械密封和完全平衡型机械密封三种 （图 1—4—11）( ) ( ) ( )abc图 1—4—11 平衡型与非平衡型机械密封( ) 非平衡型 ( ) 平衡型 ( ) B=0 完全平衡型AB①．非平衡型机械密封 如图 1—4—11（ ）所示，密封介质作用在动环a上的有效面积 ，大于动静环端面接触面积 端面上的压力取决于密封介质BA的压力，若介质的压力增加，则两端面之间的压差成正比地增加如果压差过大，可能会造成密封严重泄露，寿命缩短，故非平衡型只能作为中低压的机械密封。