第二章立式機(jī)組的結(jié)構(gòu)第1頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)概述我國研制的大型泵，分兩種類型，10個(gè)規(guī)格，即葉輪直徑1.6~5.7m，揚(yáng)程3~9.8m，單機(jī)流量8~97.5m3/s，單機(jī)功率800~7000kW。目前生產(chǎn)的大型軸流泵又有了很大提高，已接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平我國最大的軸流泵站是江蘇省淮安抽水站二站，葉輪直徑為4.5m，單泵流量為65m3/s，單機(jī)功率為5000kW；最大的混流泵站是江蘇省皂河抽水站，葉輪直徑為5.7m，單泵流量為97.5m3/s，單機(jī)功率為7000kW；最大的離心泵站是陜西省東雷電灌站，葉輪直徑為1.2m，單泵流量為2.2m3/s，單機(jī)功率為8000kW；第2頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)概述大型軸流泵如出水彎管用鑄鐵制成，常稱彎管式軸流泵，主要有64ZLB-50型，16CJ-80型。在我國這種類型的大泵使用最早，已裝機(jī)近400臺(tái)套，約占大型泵總數(shù)的70％；出水彎管如采用鋼筋混凝土制成，稱圬工式軸流泵。由于消耗金屬材料少、結(jié)構(gòu)簡單，故應(yīng)用較廣，水泵口徑有2.8m、3.0m、4.0m和4.5m幾種，其中2.8m安裝臺(tái)數(shù)最多；如泵體全部裝在鋼筋混凝土井筒內(nèi)，則稱為泵井式軸流泵，口徑有2m、3.1m幾種。大型立式混流泵口徑有1.8m、3m、6m幾種，揚(yáng)程9m左右。國產(chǎn)大型軸流泵及混流泵除個(gè)別為臥式外其余均為立式。第3頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月水泵型號(hào)葉輪直徑(m)比轉(zhuǎn)速n5揚(yáng)程(m)流量(m3/s)轉(zhuǎn)速(r/min)效率(%)調(diào)節(jié)范圍(°)結(jié)構(gòu)型式配套功率(kW)配套電動(dòng)機(jī)型號(hào)軸流泵64ZLB-5016CJ-8018CJB-3418CJ-63ZL13.5-828CJ-5628CJ-9030CJ-30ZL30-740CJ-9545CJ-901.541.541.81.822.82.8A33.144.5500500700700700760500700700500700883.46.385.693.179.57779.910.113.52125.218.130.25360250250250250250/125150150105150107100858786.287.386898981878990+4~-4+2~-10+4~-6+2~-10+6~-6+8~-6+8~-8+4~-6+6~-6+6~-8+4~-8直聯(lián)直聯(lián)直聯(lián)直聯(lián)可逆直聯(lián)直聯(lián)間傳直聯(lián)直聯(lián)直聯(lián)800800630800160016002800800300060005000TL800-24/2150TL800-24/2150630/120-32TL800-24/21501600/600變極TL1600-40/3250TDL325/56-40800臥式TL3000-40/3250TDL535/60/56TDL550/45-6030ZWQ-3031000338.810598+4~-12臥式直聯(lián)1600TDL143/54-8混流泵28CJH-5628CJH-903HL6HL1400HL-162.82.82.855.71.25005009009603005.699.85.951620.825.923.295.751501501507537590878892.188+4~-8+4~-4+4~-40~-8+4~-4直聯(lián)直聯(lián)直聯(lián)直聯(lián)直聯(lián)16002800300070001600TL1600-40/3250TDL325/-TL3000-40/3250TDL740/61-80TL1250-16/2150大型軸流泵及混流泵主要性能參數(shù)表第4頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)立式軸流泵的結(jié)構(gòu)立式直聯(lián)同步電機(jī)全調(diào)軸流固定部分轉(zhuǎn)動(dòng)部分軸承及密封調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)第5頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)立式軸流泵的結(jié)構(gòu)以1.6m的彎管式軸流泵和2m的圬工式軸流泵為主要對象進(jìn)行說明。泵體固定部分主要由與混凝土進(jìn)水流道相接的底座、套管、壓環(huán)、葉輪外殼、導(dǎo)葉體、中間接管、大彎管、小彎管、套管、壓環(huán)和與混凝土出水管相接的上底座等部件組成。泵體轉(zhuǎn)動(dòng)部分主要有泵軸（包括短軸或調(diào)節(jié)軸）和葉輪（包括輪轂和5張葉片）組成。泵體固定部分的重量，大部分通過中間接管的兩個(gè)支臂傳遞到鋼筋混凝土泵墩上，出口端的一部分重量擱支在混凝土出水管上；在64CJ-80型泵的小彎管上，還裝有吊環(huán)花蘭螺絲，把部分重量懸掛在電機(jī)次梁上。水泵軸與電機(jī)軸用剛性聯(lián)油器聯(lián)接；16CJ-80型泵的聯(lián)軸器之間還裝有調(diào)節(jié)軸，用差動(dòng)齒輪調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)葉片，泵軸徑向靠兩只橡膠軸承支承，在大彎管上的稱上橡膠軸承，在導(dǎo)葉體中間的稱下橡膠軸承，運(yùn)行時(shí)供壓力清水潤滑。第6頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第8頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月1-葉輪；2-葉輪外殼；3-套管；4-下壓環(huán)；5-底座；6-活塞；7-葉輪輪轂；8-橡膠密封；9-水泵軸；10-梳形密封；11-防漏橡膠圈；12-轉(zhuǎn)動(dòng)油盆；13-畢托管；14-導(dǎo)軸承座；15-導(dǎo)軸承；16-異形管；17-導(dǎo)葉帽；18-護(hù)管；19-泵蓋；20-人孔蓋；21-上蓋；22-上座；23-護(hù)管蓋；24-泵座；25-油位計(jì)；26-油位計(jì)連通管；27-聯(lián)軸器螺栓；28-外進(jìn)人孔蓋；29-填料壓蓋ZL13.5-8型軸流泵的結(jié)構(gòu)圖第9頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月一、伸縮節(jié)伸縮節(jié)由底座、套管、壓環(huán)組合而成，底座上口為填料函（對于圬工式軸流泵，中間有6張前導(dǎo)葉，管壁四周有8塊基礎(chǔ)板），套管放入可自由伸縮，套管與底座之間放4~6道油浸石棉盤根，上面用壓環(huán)壓緊，供泵殼由于制造、安裝、熱變形所引起的軸向位移用，同時(shí)在檢修時(shí)，可先落下套管，使葉輪外殼便于拆裝。第10頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月二、葉輪64ZLB－50型軸流泵葉輪，葉片為半調(diào)節(jié)式，輪轂上的5張葉片用緊固螺母壓緊在殼體上，葉片根部刻有基準(zhǔn)線，輪殼體上相對應(yīng)處刻有安裝角度線，根據(jù)使用單位的要求，水泵出廠時(shí)把葉片固定在某一角度上，如工況發(fā)生變化需調(diào)節(jié)角度時(shí)，可卸下葉輪，松開緊固螺母，轉(zhuǎn)動(dòng)葉片，使基準(zhǔn)線對準(zhǔn)輪殼上所要求的角度線，然后擰緊緊固螺母。裝好葉輪。第11頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第12頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月二、葉輪16CJ-80型軸流泵葉輪，葉片為全調(diào)節(jié)式，利用泵軸頂上的差動(dòng)齒輪調(diào)節(jié)器，通過泵軸中的長操作桿，帶動(dòng)操作架作上下移動(dòng)，操作架即帶動(dòng)耳柄使葉片根部的轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)長操作桿向上移動(dòng)時(shí)，葉片向正角度方向轉(zhuǎn)動(dòng)，向下移動(dòng)時(shí)，葉片向負(fù)角度方向轉(zhuǎn)動(dòng)。第13頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月二、葉輪第14頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月二、葉輪28CJ－56型軸流泵葉輪，葉片為油壓全調(diào)節(jié)式，4張葉片頂部為活塞式接力器，靠壓力油使活塞上下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)操作桿使葉片調(diào)角。活塞上下行程為110mm，葉片的可調(diào)范圍為-6o~+8o，所供壓力油的最大壓力為1.45MPa，整個(gè)操作機(jī)構(gòu)浸沒在潤滑油中。第15頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第16頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月二、葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)葉片與固定輪轂間的密封處理，一般靠葉片根部輪轂內(nèi)的壓力彈簧，壓緊“入”形密封橡膠圈，圈外再以對開形壓環(huán)螺絲壓緊在輪轂體上，從而使葉片根部不漏油。葉片軸上的轉(zhuǎn)臂用鍵來防止徑向位移，轉(zhuǎn)臂兩端用銅套軸承支承在輪轂體內(nèi)，而轉(zhuǎn)臂又用卡環(huán)壓緊在輪轂體上，故葉片在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，不致因離心力的作用而被撥出。葉輪內(nèi)的操作桿與泵軸內(nèi)的長操作桿用套筒螺母連接，以便于葉輪可單獨(dú)分開運(yùn)輸，整個(gè)操作桿孔及葉輪內(nèi)腔，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)均充滿低壓透平油，以利于潤滑、防銹及葉片根部的密封，同時(shí)亦可降低零件的加工精度和裝配要求。葉輪與泵油用法蘭聯(lián)接，在法蘭的止口處設(shè)有密封橡膠繩止漏；同時(shí)在法蘭圓周上每間隔設(shè)一個(gè)圓柱銷，以傳遞扭矩切向力；葉輪底蓋止口上用密封橡膠繩止漏，中間設(shè)有放油孔，檢查時(shí)可打開放油塞，將葉輪及泵軸內(nèi)的透平油全部排空，以便于解體檢修。第17頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月三、葉輪外殼葉輪外殼為球形殼體，以便使球形葉片在內(nèi)作任意調(diào)角時(shí)，保持葉片間隙不變。為了拆裝方便，常做成分半式，在分半的連接面上墊有0.2mm的青殼紙止漏，用螺栓聯(lián)接，用定位銷固定。球殼的上下直段，設(shè)有聯(lián)接法蘭面，上下面均為凹止口，與導(dǎo)體及套管的凸止口相接，止口內(nèi)放Ф10橡膠繩止漏。第18頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月四、導(dǎo)葉體導(dǎo)葉體為整體式鑄鐵件，中間設(shè)下橡膠軸窩（圬工式軸流泵有的采用油潤滑軸承，導(dǎo)葉體上部埋入鋼筋混凝土的出水管內(nèi)，并用襯圈及連接螺栓固定，在泵軸伸出混凝土的出水彎管處，設(shè)有填料止水裝置），根據(jù)水泵型號(hào)的不同，在外殼與軸窩之間鑄有4~8張導(dǎo)葉片。導(dǎo)葉體呈上口大、下口下的圓錐形，以便使流速逐漸減小，以較小的水力損失，把水流導(dǎo)成軸向流。在軸窩的上口裝有分半式導(dǎo)水圈及導(dǎo)水錐。設(shè)計(jì)制造時(shí)，要求外殼與軸窩的同軸度不超過0.08mm，軸窩本身的垂直度不超過0.02mm，與軸線的同軸度不超過0.05mm。第19頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月五、中間接管中間接管為整體式鑄鐵件，它是泵體固定部分的基礎(chǔ)，上面支承著大彎管及小彎管等，下面懸掛著導(dǎo)葉體、葉輪外殼及套管，中間設(shè)有人孔；兩臂支承在鋼筋混凝土泵墩上，支臂上設(shè)有圓孔，供穿鋼管作吊裝葉輪用；臂端下面裝有基礎(chǔ)板，就位時(shí)放在泵墩基礎(chǔ)混凝土的調(diào)整墊鐵上，基礎(chǔ)板用三只地腳螺栓與泵墩混凝土連接。第20頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月六、大彎管大彎管為整體式鑄鐵件，上口法蘭與小彎管相接，下口法蘭支承在中間接管上，大彎管頂部設(shè)有上橡膠軸承窩，供安裝上橡膠軸承及填料壓蓋用。第21頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月七、泵軸泵軸用35號(hào)鍛鋼制成，半調(diào)節(jié)式葉輪用實(shí)心軸，全調(diào)節(jié)式葉輪用空心軸，內(nèi)設(shè)長操作桿與葉輪操作桿相連。泵軸上端設(shè)剛性聯(lián)軸器與電機(jī)軸相連，下端設(shè)法蘭與葉輪殼頂相連。泵軸在上下橡膠軸承和填料密封位置處，常焊一不銹鋼套或噴鍍不銹鋼層，以防泵軸的銹蝕和磨損。第22頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月八、主軸承水潤滑的橡膠軸承稀油潤滑的金屬軸承轉(zhuǎn)動(dòng)油盆式稀油軸承畢托管式稀油軸承水導(dǎo)軸承第23頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月八、主軸承橡膠軸承的軸承體為分半式鑄鐵件，在軸承體內(nèi)膠合一層橡膠襯，上面開有4~6條過水潤滑水槽，軸承體上端為法蘭面，可用螺栓及銷釘固定在軸窩面上。軸承上部有水箱，與供水系統(tǒng)相連，以便進(jìn)壓力水潤滑和冷卻軸承。大彎管頂上的上橡膠軸承、水箱密封靠填料函，內(nèi)裝3~4道方形油浸石棉盤根，用分半式壓蓋壓緊。在導(dǎo)葉體的下橡膠軸承，因四周有水，通常采用密封性能好的平板橡皮水封裝置；而下導(dǎo)油軸承則采用梳齒形密封或機(jī)械端面密封。第24頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第25頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第26頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第27頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第28頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第29頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第30頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第31頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第32頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第33頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第34頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第35頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月九、機(jī)械調(diào)角機(jī)構(gòu)和油壓調(diào)角機(jī)構(gòu)16CJ-80型軸流泵機(jī)組，在主軸聯(lián)軸器之間裝有一段長750mm的差動(dòng)齒輪調(diào)節(jié)器，使葉片變成全調(diào)節(jié)式。差動(dòng)齒輪調(diào)節(jié)器操作時(shí)，先通過炭刷及滑環(huán)，把交流電通入隨軸旋轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)器，接通調(diào)節(jié)器上腔內(nèi)的2.2kW異步電動(dòng)機(jī)，利用換向開關(guān)，可使小電動(dòng)機(jī)作正反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的差動(dòng)齒輪體，使空心軸內(nèi)的絲桿、操作桿及輪轂體內(nèi)的十字架作上升或下降運(yùn)動(dòng)，從而調(diào)整葉片的角度至所需值。第36頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月差動(dòng)齒輪調(diào)節(jié)器1-實(shí)心電機(jī)軸；2-空心泵軸；3-2.2kW異步電動(dòng)機(jī)；4-齒輪組1；5-齒輪組2；6-花鍵軸；7-套筒齒輪軸；8-螺桿軸；9-自整角機(jī)；10-緊固螺栓；11-平鍵；12-長操作桿；13-碳刷及滑環(huán)固定在小電動(dòng)機(jī)上的齒輪，帶動(dòng)齒輪組1，使花鍵軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)齒輪組2，使套筒齒輪軸也旋轉(zhuǎn)，在同一根軸上，通過兩種比速不同且差距很小的同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使軸產(chǎn)生上下運(yùn)動(dòng)。第37頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月油壓調(diào)角機(jī)構(gòu)原理1-操作架；2-耳柄；3-葉片；4-連桿；5-轉(zhuǎn)臂；6-接力器活塞；7-油箱；8-油泵；9-電動(dòng)機(jī)；10-壓縮空氣管；11-貯壓器；12-回油管；13-進(jìn)油管；14-手輪；15-伺服電機(jī)；16-配壓閥活塞桿；17-回復(fù)桿；18-刻度盤葉片角度；19-隨動(dòng)軸換向接頭；20-受油器；21-至活塞下腔；22-至活塞上腔；23-中間隔管；24-上操作油管；25-油至操作油管內(nèi)腔；26-油至操作油管外腔。第38頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)立式電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)一、定子（1）機(jī)座。即定子的外殼，它必須具有較大的剛度，以免定子變形和振動(dòng)。機(jī)座的上法蘭面支承著上機(jī)架傳來的全部重量；下法蘭面是整個(gè)電機(jī)的基礎(chǔ)；四周筒壁是定子鐵芯等部件的支承部分，筒壁上開有若干圓孔，供電機(jī)散熱用。（2）鐵芯。它由0.35~0.5mm厚的扇形矽鋼片兩面涂有絕緣漆經(jīng)疊壓而成?？绽涫借F芯，其高度常分為若干段，每段高40~45mm，段與段之間放10mm厚的“I”形襯條，作為通風(fēng)散熱的風(fēng)溝，鐵芯上下端放齒壓板，用拉緊螺桿把矽鋼片收緊，鐵芯外圓有燕尾槽，通過托板和拉緊螺桿，將整個(gè)鐵芯固定在機(jī)座上，鐵芯內(nèi)圈有嵌線槽，供嵌放繞組線圈用。（3）線圈。定子線圈用帶有絕緣的扁銅線外包絕緣布繞制而成。6kV定子線圈采用疊繞式，即在定子鐵芯槽內(nèi)放上下兩層線圈，嵌線時(shí)把疊繞線圈的兩層相連，并分別嵌入相鄰的指定槽內(nèi)，分上層和下層依次疊裝，使之聯(lián)成一體。第39頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月定子結(jié)構(gòu)圖1-機(jī)座；2-鐵芯；3-線圈；4-支架；5-端箍；6-槽楔板；7-“I”形襯條；8-絕緣片；9-上環(huán)；10-下環(huán)；11-齒壓板第40頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)立式電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)二、轉(zhuǎn)子（1）主軸。它是用來傳遞轉(zhuǎn)矩并承受轉(zhuǎn)子部分的軸向力，800kW同步電動(dòng)機(jī)主軸為實(shí)心軸，800kW以上的為空心軸。（2）輪輻。它是固定磁軛并傳遞扭矩的部件，一般為鑄鋼件。（3）磁軛。它用作產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和固定磁極用，同時(shí)也是磁路的一部分。一般用熱套的方法套在主軸上，磁軛外圓上設(shè)有梯形槽或螺孔，供固定磁極用。（4）磁極。它是產(chǎn)生磁場的主要部件，由磁極鐵芯、勵(lì)磁線圈及阻尼條三部分組成，并且梯形或螺桿式接頭固定在磁軛上。磁極鐵芯是用1~1.5mm厚的矽鋼片，經(jīng)沖壓成形后疊壓而成，上下加極靴壓板，并用雙頭螺栓拉緊，鐵芯勵(lì)磁線圈用扁銅條匝在磁極鐵芯上，匝層間用粘貼石棉紙或玻璃絲布作為絕緣隔層。第41頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖1-主軸；2-支架；3-磁軛；4-制動(dòng)板；5-阻力環(huán)；6-風(fēng)扇；7-鐵芯；8-線圈；9-阻尼條第42頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第43頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)立式電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)三、上機(jī)架機(jī)架頂部裝有罩殼，內(nèi)裝炭刷架，中間為油槽，槽底為推力軸承座，上面裝有8只抗重螺栓，頂著8塊推力瓦，支承著轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量。油槽中設(shè)有導(dǎo)軸瓦架，上面裝有4塊上導(dǎo)軸瓦，用來控制主軸的徑向位移；油槽內(nèi)裝有供潤滑、冷卻用的透平油，油面控制在上導(dǎo)軸瓦的中心位置，油由裝在油槽內(nèi)的4只管組式油冷卻器通水冷卻。第44頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月1-罩殼；2-鍵；3-卡環(huán)；4-推力頭；5-油冷卻器；6-擋油筒；7.、8-上導(dǎo)軸承；9-回油孔；10-推力瓦；11-電機(jī)軸上機(jī)架第45頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月第46頁，課件共59頁，創(chuàng)