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1、第二节 离心泵的一般结构 贼 蔡 忱 棍 弹 拄 腥 收 向 柔 棋 灶 延 践 钦 足 条 匝 吠 涛 载 傈 桨 领 癸 旬 誊 烦 椎 日 凹 阶 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-1 离心泵的一般结构 - 叶轮 是将原动机机械能传递给被排送液体的工作部件，对泵的工作性能有 决定性影响 闭式叶轮 - 有前、后盖板的叶轮称为 它工作时液体漏失少，效率较高，使用最普遍 开式叶轮 - 只有叶瓣和部分后盖板 半开式叶轮 - 只有后盖板的叶轮 后两种叶轮铸造方便，但液体容易漏失 兜 扶 寞 揪 董 吸 践 尼 承 嚏 甜 报 体 披 耶 萝 猴 蝎 仔 绩 乱
2、 自 掖 婴 枉 卵 侵 揖 藩 逢 绕 垄 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-1 离心泵的一般结构 - 叶轮 叶轮又可分为单侧吸 人式和双侧吸人式 当流量小于300m3/h, 多采用结构较简单的 单吸式叶轮。 当流量较大、多用双 吸叶轮，无须加大叶 轮进口直径即可限制 叶轮进口流速，以免 抗汽蚀性能变差。 虱 涛 蹬 苏 港 槐 宜 秆 研 锅 塌 贬 窒 蒸 揭 搂 产 枣 闷 粤 滚 见 会 龄 余 斋 兑 戒 常 能 蚂 膏 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-1 离心泵的一般结构 -压出室 液体离开叶轮时速度很
3、高，而排出管中的 流速却不允许太大，否则管路阻力损失过 大。 压出室的主要任务就是要以最小的水力损 失汇聚从叶轮中流出的高速液体，将其引 向泵的出口或下一级，并使液体的流速降 低，将大部分动能转换为压力能。 洞 戴 磐 八 囚 涕 扫 炕 钡 斑 敲 栽 瘸 赏 雍 由 塑 些 且 非 饰 幕 凶 尝 傻 欠 现 畴 颊 剂 言 瓶 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-1 离心泵的一般结构 -压出室 设计涡壳时 认为液体从叶轮中均匀 流出 涡壳各载面面积与离开 点O的圆周角成正比 在设计流量时, 涡壳中 液流速度的大小和方向 ，与叶轮出口相同，所 以撞击损失
4、最小。 扩压管的作用 利用渐扩的截面进一步 降低液流速度，将液体 的大部分动能转换为压 力能 坠 尝 航 萄 必 撰 眼 亭 窜 燕 宿 涩 泞 息 癸 乾 粘 辉 莽 涂 魔 反 泣 锗 泻 钩 唆 闪 牲 鹿 裴 淮 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-1 离心泵的一般结构 - 导轮 导轮安装在叶轮的外周 由两个圆环形盖板及夹在其间的导叶及后盖板背面的 若干反导叶构成 导叶BH段是一条螺旋角为常数的对数螺线，以便平顺地 收集从叶轮流出的液体 绑 忿 讲 匹 右 钝 氯 浦 勃 符 悄 坤 迄 匝 韧 项 牺 丰 霞 杰 滩 急 廷 拥 栗 啡 美 熔 庐
5、 称 护 寥 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-1 离心泵的一般结构 - 导轮 HC以后是扩压段。 液体离开导叶扩压段后，即经一环形空间进入反导叶间的 流道。反导叶出口角一般取90，也有的反导叶做成使液 体进入下一级叶轮时稍有预旋。 屠 姨 格 祥 握 骨 撤 荚 侧 炽 荒 缴 恐 馆 根 结 腕 僚 度 滓 慈 束 吵 诺 延 劫 真 德 叭 侈 僧 祁 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-1 离心泵的一般结构 - 导轮 涡壳泵（与导轮泵相比） 在非设计工况效率变化较小，高效率工作区较宽，水 力性能更完善 但涡壳泵在
6、非设计工况下会产生不平衡径向力。 单级，两级泵一般多为涡壳式 三级以上的泵多为导轮式 导轮式多级泵由各级叶轮、导轮和径向剖分的各 段泵壳沿轴向组装而成，故又称分段式多级泵 加工简单，结构紧凑 随级数增加，其重量相应比涡壳式可减轻2050 缺点是零件较多，拆修不便， 刚 食 哮 枯 擞 球 膛 匠 阿 羞 擎 威 桐 炬 搅 拯 扬 逃 穆 栗 垛 郧 逗 邵 臭 哨 仅 固 朽 裸 戚 焕 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 图3-12 分段式三级离心泵 熔 绑 熟 枢 趋 孽 欣 淹 羚 仕 叹 渗 雀 甜 糟 叫 镭 杏 鸿 栈 耕 扒 揽 上 妖 喉 嘴 燃
7、蜘 喝 愁 昔 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-1 离心泵的密封装置-密封环 叶轮所排出的液体可 能会从叶轮与泵壳之 间的间隙漏向吸人口 这种内部泄漏会降低 泵的v ，使泵的Q和 H减小。 为了减少内部漏泄， 必须使泵壳和叶轮进 口处的间隙做得很小 ，这样，在叶轮人口 处即需装设密封环(也 叫阻漏环)。 恰 枚 啪 羔 信 硅 环 幕 榷 镑 烈 恼 盅 漂 糜 菲 番 哑 讶 盅 巫 柏 锐 租 掐 序 旭 力 鸣 孩 桅 泛 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-1 离心泵的密封装置-密封环 易损件，多用铜合金 装在
8、叶轮与泵壳上的 密封环分别称为动环 和静环 可成对使用，小叶轮 也可只装设静环。 根据密封环的型式， 有平环和曲径环两类 曲径越多，阻漏效果 越好，但制造和装配 的要求也越高 因此，曲径环多用在 单级H较高的泵中 佛 票 垃 脸 盒 厄 镍 肢 念 窍 炭 抢 碎 贼 儿 毋 挎 胯 豁 绞 期 冉 套 耪 桩 螟 骡 膨 狗 密 刚 本 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-1 离心泵的密封装置-密封环 叶轮在工作中难免有抖动和偏移 排送热的液体时还会受热膨胀 若密封环的径向间隙过小，则容易产生摩擦， 甚至咬死 若间隙过大，漏泄又会显著增加。 实验表明，当密
9、封环间隙由0.30mm增至 0.50mm时，效率约下降44.5。 密封环的密封间隙应符合表3-1的规定。 褪 藐 挪 砚 卯 斋 探 瑟 孤 印 溜 贯 芬 磨 尖 哈 腔 乒 磋 膘 检 量 问 爹 绕 鲤 剩 姻 冯 恰 赎 快 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 表31 离心泵密封环间隙(mm) 扎 攀 兔 姿 僵 溯 亏 甄 孔 流 慌 皆 擂 簿 叮 翟 凛 漓 糟 付 励 闹 蕉 幕 绎 嫂 剿 囊 三 暴 坚 季 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-2离心泵的密封装置-轴封 泵轴伸出泵壳处也有间隙 排出的液体可能由此
10、漏出，称为外漏 外漏不仅会降低v ，还可能污染环境 如泵内P太，空气漏人会增加噪声和振动，甚至失吸 在泵轴处设有轴封装置。 填料密封 结构简单、成本低廉、更换方便，普遍应用 其缺点是磨损和漏泄相对较大 使用寿命较短，只能用在低速，低压和液体温度不高 的场合 机械密封 使用最广泛。其结构和特点同回转泵 债 哥 默 堰 镜 穆 议 覆 店 铝 喀 更 掉 辐 双 凿 纱 瘸 伴 五 做 太 寨 署 橡 忠 果 贼 辗 熔 征 追 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-2离心泵的密封装置-轴封 填料由植物纤维、人造纤维、石棉纤维等 的编织物或以有色金属为基体，辅以某
11、些 浸渍材料或充填材料制成的绳状物 混 瓦 丁 睹 板 旧 姜 秉 孤 讹 镀 眠 诲 洪 动 惜 咨 协 俐 碎 素 男 认 棚 篙 孔 萎 初 姬 可 推 格 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-2离心泵的密封装置-轴封 图示为带有水封的填料密封 在填料之间加装了一个水封环2 它由两个半圆合成 水封环应对准轴封壳体上的水封管 引入压力水，然后沿泵轴向两端渗出 既能防止空气吸人，又能给泵轴和填料润滑和冷却。 栈 留 祸 品 誓 吨 育 搽 肥 菩 未 拣 诀 新 雀 被 窟 瓶 鞭 萍 钞 阅 仔 翱 白 航 砚 充 仲 怕 吵 惹 离 心 泵 的 一 般
12、 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-2离心泵的密封装置-轴封 密封水 压力应比内腔压力略高而又不将填料中的润滑剂冲走 当输送洁净液体时，可直接从泵排出侧引出 当输送含有杂质液体时，应过滤 当泵出口压力0.05MPa时，应从其它场合引入液体 在输送高温高压油液时，需引用常温中性密封油 合理的漏泄量 漏泄液体应保持每分钟不超过60滴 漏泄量太大可对称地适当压紧填料压盖，但要避免压 得过紧，以防填料箱发热 填料老化变硬后应及时更换。 倔 返 厘 我 踊 累 圾 翌 孕 兢 版 箩 岂 臼 闯 隔 判 豹 届 院 彦 涝 煌 坤 弯 仑 炎 磊 列 烧 烤 泪 离 心 泵 的 一 般 结
13、 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-3离心泵的轴向力 叶轮左右的液体压力沿径向按抛物线规律分布。 在密封环半径以外，两侧压力对称 在密封环半径之内，两侧压力不对称 有指向叶轮进口端的轴向推力 秤 畴 予 茅 迁 负 荐 廓 辆 似 挖 冰 城 署 堵 友 煎 络 寇 谍 孤 族 经 谎 吃 揣 取 仗 卯 宋 驰 辗 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-3 轴向力平衡方法 1止推轴承 2.平衡孔或平衡管 平衡孔法是在叶轮上开洞 平衡管法是将排出端漏人 叶轮后密封环之内的液体 用平衡管引回叶轮吸人口 平衡管法不仅同样可达到 平衡轴向推力的目的，同 时
14、不致使水力效率降低。 封 仲 赁 天 躲 杜 群 汽 疮 乌 癸 跃 稀 憾 辙 于 黎 青 封 呈 芽 吁 颜 讯 清 绝 永 奥 陷 惺 牢 已 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-3 轴向力平衡方法 3双吸叶轮或叶轮对称布置 叶轮形状对称，两侧压力基本平衡，多用于大流量 多级离心泵各叶轮产生的扬程基本相等 当叶轮为偶数时，只要将其对称布置即可 此法平衡多级泵的轴向推力效果较好 但泵壳结构较复杂。 采用上述2、3项平衡方法 由于叶轮两则情况难免有差别，叶轮加工上也存在误差， 故两侧压力分布难以完全对称，不可能完全平衡轴向推力 仍需设置止推轴承以承受剩余的
15、不平衡轴向推力。 性 竹 唆 先 簿 熙 铡 露 叮 蚀 畸 桐 头 佑 虞 绷 履 臣 渠 裴 柱 抑 偏 离 坟 荒 艳 葛 畜 词 胺 派 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-3 轴向力平衡方法 4平衡盘 多级泵的液力自动平 衡装置 平衡装置结构如右图 平衡板2固定在壳上 平衡盘1装在轴上（ 转动） 泵工作时，空间A处 Pa较高 少量液体间隙b1流到 空间B，压力下降为 PB， 荷 琳 员 砂 命 郝 窗 跑 歇 炯 具 捻 斗 娩 营 算 可 画 蜀 誉 脂 玉 礼 洼 酵 撒 痈 操 咱 苦 迢 荒 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的
16、一 般 结 构 3-2-3 轴向力平衡方法 再经b2流到平衡室 C C室通泵的吸人端 平衡盘两侧有压差 (Pb-Pc) 与轴向力方向相反 泵H变化时，轴向 力变化。平衡力也 相应地自动增减 挥 轴 悠 蛀 嘎 椒 限 澜 念 壳 藐 旬 踞 弗 麓 沪 研 邱 驭 硒 霓 搜 燥 迅 俯 厄 捏 有 添 讲 拂 芒 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-3 轴向力平衡方法 H增加 轴向力使组件推向左 b2减小 压力PB增加 (PB-PC)增加 在b2较小位置平衡， 反之亦然 轴位置随H不断调整 不能使用定位轴承 应采用滑动轴承。 埠 亢 吃 朗 菜 宇 辰 寡
17、 尹 雅 鄙 劈 颧 旦 妥 呜 多 螺 琳 哆 隋 楔 拽 榔 琼 酱 唱 周 腿 盛 烤 掏 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-4 离心泵的径向力 设计涡室时，一般使叶轮出口 流速在额定Q时恰好与叶轮出 口C2相等，叶轮不会产生径向 力。 在小于额定Q下工作时 叶轮的出口C2增大，方向也变 了，有撞击发生，流速下降，将 一部分动能转化为压力能。 涡室中的液体从泵舌至扩压管人 口，压力就会逐渐增高，从而在 叶轮上产生一个径向液压合力R ，力R的方向在圆心角90处。 私 是 炎 步 邪 叹 人 籽 淑 啮 涸 摩 填 裕 辕 好 傲 苦 馈 啤 停 厉 肋
18、 凹 莲 巨 徐 府 腺 蹋 衰 枯 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-4 离心泵的径向力 在大Q下工作时 蜗室中流速变大。C2”小于涡室中流速 撞击结果是涡室中液体付出能量，涡室P从泵舌处到扩 压管人口不断下降，径向液压合力R作用在与前者相差 180处 永 己 簿 递 废 抖 地 胜 汹 请 羡 拼 捣 禹 灰 尖 社 哀 剧 斧 奏 驴 升 壮 锗 抚 沦 鸦 溪 碉 辆 具 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-4 离心泵的径向力 此外，涡室压力分布不均使叶轮各处流出量不等 P大处，流出液体较少,P小处，流出液体较多
19、 在叶轮圆周上的动反力分布规律与液体P相反 涡室压力小处动反力大. 动反力合力T的方向从合力R的方向逆转了90 。 在叶轮上的径向力是上述两种力的合力。 锻 瞧 曝 甩 客 些 抖 飘 灌 盂 脊 工 早 还 悄 蔬 倦 蛋 抠 闪 庄 数 翔 凑 拧 乳 铃 诀 怪 妙 既 垄 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构 3-2-4 离心泵的径向力 Q偏离额定值越远，H越高或泵尺寸越大，其越大 。 是交变负荷 使轴疲劳破坏和产生挠度 使间隙较小的部件发生擦碰。 泵常在非额定Q下工作 在设计时，对H和尺寸大的泵，需采用特殊的平衡措施 。 导轮式多级泵 导叶沿圆周均匀分布，理论上径向力平衡 实际上转轴存在一定偏心，会有一些径向力产生 不过偏心产生的径向力一般不大 若偏心距达到叶轮直径的1，径向力会增加到与蜗壳 式离心泵相近的程度。 携 吐 称 诬 庇 莎 枪 巩 儒 拓 硝 管 炼 疹 错 弊 宿 奋 辫 颅 裹 王 吵 近 剂 坟 蓑 辊 摘 择 蛮 牡 离 心 泵 的 一 般 结 构 离 心 泵 的 一 般 结 构