水泵各部分结构及原理介绍

水泵各部分结构及原理介绍单级双吸卧式中开离心泵——外观特征轴承轴承对称1、采用双轴承支撑。2、泵壳有明显的对称蜗壳流道。3、进水管和出水管分布在泵的两侧。4、泵盖与泵座结合面水平且经过泵轴中心线。单级：指1个叶轮。双吸：指叶轮采用双吸叶轮。卧式，指泵轴水平布置。中开，指泵盖和泵座结合面水平。离心泵指叶轮型式。单级双吸卧式中开离心泵——各部名称电动机（电机）联轴器（对轮、靠背轮）驱动端（传动端）轴承非驱动端（自由端）轴承轴端密封（此泵为盘根）出口转动方向泵上盖（泵盖）水平中分面单级双吸卧式中开离心泵——外观1、如何判断进出口？出口进口进口管与泵壳两端相连出口管与泵壳中间相连对称单级双吸卧式中开离心泵——外观2、如何判断转向？因常见叶轮都是后弯叶片，也就是靠叶轮把水甩出去，所以顺着出口方向，就可以判断叶轮转向。出口单级双吸卧式中开离心泵——结构部件1、轴，转动部件的载体，所有的转动部分都要装在轴上。2、键，在轴和安装在轴上的部件之间传递扭力。一般轴套、叶轮、对轮和轴的连接都有键。3、轴承，为转动部分提供支点，减少转动阻力，限制转动部分轴向或径向移动。4、轴承室，支持固定轴承，用来承装轴承润滑油脂。5、轴端密封，包括水封管、水封环、盘根和盘根压盖，防止向外漏水或向内漏空气。6、叶轮，水泵的主要动力部件，将介质加压。单级双吸卧式中开离心泵——结构部件7、密封环，与叶轮口环部分配合，防止介质从出口侧向入口侧泄漏。8、轴套，主要是保护轴，防止轴磨损，多级泵时还用于两叶轮之间调整位置。9、泵壳，分上下泵壳，上泵壳一般称泵盖。10、联轴器，也称对轮、靠背轮，在电机与泵之间传递扭矩。联轴器单级单吸悬臂式离心泵——外观特征进口出口轴承1、进口沿轴向，出口与进口垂直。（通常是，个别有特例）2、两个轴承都在叶轮的同一侧。3、因为轴承在同一侧，所以一般在轴承室下部有一个辅助支撑。这个支撑不能作为调整中心的支点。4、转向直接看泵壳流道，通常十分明显。5、常用于流量不大的场合。辅助支撑地脚流道单级单吸悬臂式离心泵——结构部件单级单吸立式离心泵——结构特征1、进口与出口在同一直线上，且比较好区分，因为进口在下。2、单级泵通常没有轴承，泵转子悬挂在电机上，甚至泵轴和电机轴一体。3、不需要找中心。进口出口单级双吸卧式蜗壳式离心泵——结构特征1、采用单级双吸叶轮。2、进出口垂直向上，采用法兰连接。3、整体安装在型钢焊制成的刚性结构泵座上。4、泵壳两侧均有端盖，不必移动泵壳和拆除管道，只需拆除端盖即可抽出转子，进行检修。5、流道为双蜗壳型，具有对称的径向力。一般用作前置泵单级立式斜流泵（混流泵）——结构特征主要用作循环水泵（大流量、低扬程）。说到混流泵，得提一下叶片式泵不仅包括离心泵，还有轴流泵。混流泵就顾名思义了。轴流泵不介绍了，轴流风机大家见过吧？家里的电风扇就是了。平衡盘多级卧式离心泵——结构特征主要是给水泵，多级泵轴向力较大，必然有专门的轴向力平衡机构，且装在出口端，所以泵进出口比较好区分。分段式有一级一级的叶轮、导叶和壳体组成，由拉紧螺栓压紧。筒体芯包式，主要有筒体和芯包两部分组成，检修时只需抽出芯包返厂，筒体不动。芯包端盖推力轴承及支持轴承（自由端）筒体螺栓需要液压装置或热紧多级立式离心泵——结构特征主要是凝结水泵，长轴立式泵主要是为了防止汽蚀。首级叶轮采用诱导轮或双吸叶轮来减小汽蚀。关于汽蚀汽蚀，主要是水在泵体内不断汽化产生气泡，然后蒸汽凝结、气泡破裂对金属产生冲击，气泡中的氧气对金属产生氧化腐蚀等。多发生在前置泵、给水泵、疏水泵、射水抽气器、凝结水泵和真空泵上。水泵内的水温度可能并不高，为什么水会汽化？①学过物理的都知道，水温度不变，所处大气压降低到一定程度，水就会沸腾。②水泵工作时，吸入口的压力会降低。特别是叶轮转动，入口扰动很大，局部压力变化大。③有些水泵入口压力本来就低，如真空泵、凝结水泵，都处于负压系统。④有些水泵介质温度高，如前置泵、给水泵。要区分水泵的汽蚀和汽轮机低压缸末级叶片的水蚀。末级叶片是因为蒸汽参数降低，出现湿蒸汽，凝结出水滴，与高速旋转的叶片发生碰撞，对叶片产生腐蚀。关于汽蚀汽蚀的危害：水泵振动，异音，效率降低，甚至设备损坏。金属脱落，甚至会造成后面的其它设备损坏。严重汽蚀局部汽蚀关于汽蚀防止汽蚀的措施：1、通过降低入口高度，提高水泵吸入口处的压力。例如：①凝结水泵采用长轴泵，并且布置在凝泵坑内，尽量降低吸入口高度，提高吸入口压力。②将除氧器布置在机房顶部，前置泵布置在机房零米，利用除氧器和前置泵之间的静压。2、给水泵增加前置泵，对给水进行加压。3、入口采用特殊结构。例如：①凝泵首级叶轮、前置泵叶轮采用双吸叶轮，增大流道面积。②凝泵首级叶轮前采用诱导轮。③真空泵增加空气管，使泵入口吸入小部分空气，提高入口压力，牺牲一部分效率，从而减轻汽蚀。4、采用耐汽蚀材质。关于汽蚀防止汽蚀的措施：诱导轮双吸吸入空气叶轮离心泵叶轮叶轮型式：1、闭式叶轮由叶片与前、后盖板组成。闭式叶轮的效率较高，制造难度较大，在离心泵中应用最多。适于输送清水,溶液等黏度较小的不含颗粒的清洁液体。2、半开式叶轮一般有两种结构：其一为前半开式，由后盖板与叶片组成，此结构叶轮效率较低，为提高效率需配用可调间隙的密封环；另一种为后半开式，由前盖板与叶片组成，由于可应用与闭式叶轮相同的密封环，效率与闭式叶轮基本相同，且叶片除输送液体外，还具有密封作用。半开式叶轮适于输送含有固体颗粒、纤维等悬浮物的液体。半开式叶轮制造难度较小，成本较低，且适应性强，在炼油化工用离心泵中应用逐渐增多，并用于输送清水和近似清水的液体。3、开式叶轮只有叶片及叶片加强筋，无前后盖板的叶轮（开式叶轮叶片数较少2-5片)。叶轮效率低,应用较少，主要用于输送黏度较高的液体，以及浆状液体。闭式半开式开式汽机系统上基本都是闭式叶轮，只有部分排污泵使用半开式叶轮。后面所有介绍都指闭式叶轮。单吸、双吸叶轮单吸双吸低压侧高压侧这部分我们称为口环，以区别于与它配合的密封环双吸叶轮两端吸入口对称，如果不注意转向，有可能会装反。怎么看双吸叶轮的转向呢？前面介绍了，可以说前弯叶片的我根本没见过，所以不用考虑。双吸叶轮相对单吸叶轮，最大的优点就是轴向力的平衡，因为叶轮两端对称，轴向力互相抵消，叶轮所受轴向力很小。双吸叶轮也有加工时，人为让出口其中一侧直径偏小，使叶轮始终受到一个方向的较小的轴向力。单吸叶轮，由于吸入口侧压力低（入口压力），另一侧压力高（出口压力），会对叶轮产生一个朝向入口侧的轴向推力，叶轮扬程越高、直径越大，轴向推力也越大，就需要额外的轴向力平衡装置来抵消这部分轴向力。泵轴轴肩是指泵轴直径突然变大的那部分，一般就是用于叶轮、轴承轴向定位等。怎么判断泵轴哪边是传动端？像上图中一端是螺纹，一端有键槽，那么有键槽的那端通常就是安装对轮的，螺纹是安装并帽用来固定自由端轴承的。联轴器用于传递扭矩的部件，主要分为：刚性、挠性（或弹性）、半刚性（半挠性）。刚性联轴器在水泵上应用较少，常见的基本属于挠性或半挠性。联轴器通常也叫：靠背轮、对轮。刚性联轴器通过对轮螺栓直接相连刚性联轴器在水泵上主要用于某些立式泵，泵转子吊在电机轴上，需要这种刚性连接，这时对轮不仅传递扭矩，还受到轴向拉力。通过螺栓锁紧泵轴通过联轴器和泵轴、电机轴上的凸肩，使泵轴悬挂在电机轴上。这种结构也叫“哈夫”，是不需要找中心的。安装的时候，先安装有键槽的那半，键槽对正，先对电机侧凸肩，然后翘起泵轴，对入泵侧凸肩。一只手扶着别动，安装另一半哈夫，然后穿入螺栓。哈夫两侧间隙尽量一致。哈夫两半合在一起，并不是一个正圆，所以哈夫两侧是有间隙的，不可能严丝合缝。还要注意螺栓穿入方向，注意看左边中间那幅图的螺栓。半挠性联轴器——齿轮联轴器有些定义将齿轮联轴器定为刚性联轴器，但是个人觉得还是作为半挠性联轴器比较合适，即便是找中心时的误差要求，也比一般刚性联轴器要低些。电厂里主要用在汽动给水泵和主油泵上。齿轮啮合需要润滑油。密封圈实际就是一根弹性很好的钢条，主要是防止齿轮退出。半挠性联轴器——膜片式联轴器金属膜片理论上也可以认为是零扭转的刚性联轴器，实际膜片还是有一定的弹性，个人觉得还是作为半挠性联轴器比较合适，即便是找中心时的误差要求，与齿轮联轴器差不多。电厂里主要用在前置泵上，有些凝泵上也有。不需要润滑油。对轮螺栓按方向交替穿入弹性联轴器——柱销联轴器可以说是最常见的弹性联轴器。一般对轮螺栓安装在从动轮（泵侧对轮）上，螺栓上的弹性圈型式也多种多样。对找中心的要求不是很高，如果中心偏差较大，一般也不会引起较大振动，只是会影响弹性圈寿命。拆装也比较方便，一些立式泵，不用拆卸对轮螺栓就可以直接将泵吊出（有些单位是不允许这么干的哈）。泵侧这种连对轮螺栓都省了，只要拆掉两侧挡板，将外套推向一边，就能拿掉弹性柱销。蛇形弹簧联轴器，不单独列了，其实结构和这种柱销联轴器差不多，无非是弹性柱销换成了蛇形弹簧，应用的场合也差不多，如真空泵。弹性联轴器——梅花联轴器我们一般称为插入式对轮，对轮有三爪、四爪、五爪等。这种对轮多用在一些小泵上，如EH油泵、定冷泵、凝补泵、除循泵等。这种对轮安装拆卸更简单，弹性块直接放进去，两头一对就好。存在的问题是，一旦电机和泵同时就位，电机没法空载试转，所以一般先拿掉一侧对轮，待电机空载试转结束后，再挪开电机，安装对轮及弹性块。找中心的时候只能带着弹性块了。轴承按运动元件摩擦性质的不同，可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。滚动轴承主要有：球轴承（滚珠轴承）、滚子轴承（滚柱轴承、滚针轴承等）。滑动轴承我们也称为轴瓦，也就是常说的乌金（巴氏合金）瓦。滚动轴承和滑动轴承如果按结构细分，那品种多了去了，就不一一列举了，想知道的去找书吧。滚动轴承的润滑可以是润滑脂（锂基脂、二硫化钼等）也可以是润滑油（透平油）。滑动轴承的润滑，只能使用润滑油。按作用不同，可分为支持轴承和推力轴承。支持轴承用来支撑转子的重量，承担转子径向的力。推力轴承用来平衡轴向推力或承担转子重量，承担转子轴向的力。轴承——滚动轴承——球轴承球轴承我们常称为滚珠轴承。既可以作为支持轴承，也可以作为推力轴承，甚至可以同时有这两个作用。一般承受较轻的载荷。球轴承结构型式还是挺多的，什么深沟球轴承、调心球轴承、推力球轴承、角推力轴承等等，这里就不细说了。防尘圈不一定都有，带防尘圈的，特别是这种全密闭的，轴承出厂就带润滑脂，不需要专门加油了。轴承——滚动轴承——滚柱轴承滚柱轴承既可以作为支持轴承，也可以作为推力轴承，但是结构明显不一样。可以承受较重的载荷。内圈和外圈之间可以轴向相对移动，只能作为支持轴承使用。一般成对使用，可以脸对脸也可以背靠背得安装（至于哪边是脸，自己理解吧，哈哈）同时承担径向力和轴向力。两轴承之间有调整环（其实就是个钢圈），用于调整轴承游隙（推力间隙），根据轴承固定方式不同，可能在外圈也可能在内圈。轴承——滑动轴承——支持轴承滑动轴承常称为轴瓦，以和滚动轴承区分。从功能上主要分支持轴承和推力轴承，结构明显不一样，汽轮机本体上用的都是滑动轴承，可以承受较重的载荷。结构、材料也多种多样，常见的是乌金（巴氏合金）、铜、聚四氟乙烯、石墨等。立式泵上用的水轴承也是滑动轴承的一种。水轴承主要用在立式泵上，用作限制转子的径向移动，既可以用介质本身做润滑水，也可以单独接润滑水(介质清洁度差)。下瓦上瓦（带油槽）汽轮机用下瓦，带顶轴油水轴承水泵用乌金瓦一般都是分上下两半，当然也有左右装的。汽轮机用的结构型式太多，不说了。轴承——滑动轴承推力轴承（滑动）分工作面和非工作面，推力盘在工作面与非工作面之间活动的轴向间隙称为推力间隙。工作面指正常运行中受力的那一侧，另一侧就是非工作面。所以推力轴承安装，我们需要弄清楚轴向推力向哪一侧。推力盘是装在轴上的与轴心线垂直的圆盘。1-推力头2-导轴承瓦3-卡环4-导瓦调节螺栓5-密封件6-推力瓦7-承板8-导轴承座立式泵用推力瓦加导轴承瓦汽轮机推力瓦工作面非工作面推力瓦推力盘标记的意思：工作面推力瓦上半轴承——滑动轴承工作原理滑动轴承相对滚动轴承，主要用在高转速高