\o"離心泵的構(gòu)造及工作原理"離心泵的構(gòu)造及工作原理離心泵的構(gòu)造及工作原理一、離心泵的基本構(gòu)造離心泵的種類有諸多，圖1—1所示為單級(jí)單吸式離心泵的基本構(gòu)造，重要包括蝸殼形的泵殼、泵軸、葉輪、吸水管、壓水管、底閥、控制閥門、灌水漏斗和泵座。圖1—1

單級(jí)單吸式離心泵構(gòu)造1一泵殼；2一泵軸；3葉輪；4一吸水管；5一壓水管；6一底閻；7控制閥門；8灌水漏斗；9泵座

離心泵的基礎(chǔ)知識(shí)二、離心泵的工作原理:

離心泵是運(yùn)用葉輪旋轉(zhuǎn)而使水產(chǎn)生的離心力來(lái)工作的。離心泵在啟動(dòng)前，必須使泵殼和吸水管內(nèi)充斥水，然后啟動(dòng)電機(jī)，使泵軸帶動(dòng)葉輪和水做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，水在離心力的作用下，被甩向葉輪外緣，經(jīng)蝸形泵殼的流道流入水泵的壓水管路。水泵葉輪中心處，由于水在離心力的作用下被甩出后形成真空，吸水池中的水便在大氣壓力的作用下被壓進(jìn)泵殼內(nèi)，葉輪通過(guò)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，使得水在葉輪的作用下不停流入與流出，到達(dá)了輸送水的目的。三、離心泵的重要零件:離心泵是由許多零件構(gòu)成的，根據(jù)工作時(shí)各部件所處的工作狀態(tài)，大體可以提成三大類型：轉(zhuǎn)動(dòng)部件、固定部件和交接部件。1．葉輪葉輪是泵的關(guān)鍵構(gòu)成部分，它可使水獲得動(dòng)能而產(chǎn)生流動(dòng)。葉輪由葉片、蓋板和輪轂構(gòu)成，見(jiàn)圖l-2。選擇葉輪材料時(shí)，除了要考慮離心力作用下的機(jī)械強(qiáng)度以外，還要考慮材料的耐磨和耐腐蝕性能。目前多數(shù)葉輪采用鑄鐵、鑄鋼和青銅制成。葉輪一般可分為單吸式葉輪與雙吸式葉輪兩種。單吸式葉輪如圖l-2所示，它是單邊吸水，葉輪的前蓋板與后蓋板呈不對(duì)稱狀。雙吸式葉輪如圖1—3所示兩邊吸水，葉輪蓋板呈對(duì)稱狀，一般大流量離心泵多數(shù)采用雙吸式葉輪。

圖12單吸式葉輪

圖l—3雙吸式葉輪1一前蓋板；2一后蓋板；3一葉片；4葉槽；

1一吸人口；2一輪蓋；3一葉片5一吸水口；6一輪轂；7一泵軸

4一輪轂；5一軸孔葉輪按其蓋板狀況又可分為封閉式、敞開式和半開式三種，如圖l—4所示。離心泵往往采用封閉式葉輪單槽道或雙槽道構(gòu)造，以防止雜物堵塞；砂泵則往往采用半開式及敞開式構(gòu)造，以防止砂粒對(duì)葉輪的磨損及堵塞。2．泵軸泵軸是用來(lái)旋轉(zhuǎn)泵葉輪的。常用材料是碳素鋼和不銹鋼。泵軸應(yīng)有足夠的抗扭強(qiáng)度和足夠的剛度，其撓度不超過(guò)容許值。葉輪和軸用鍵來(lái)聯(lián)結(jié)。鍵是轉(zhuǎn)動(dòng)體之問(wèn)的連接件，離心泵中一般采用平鍵，這種鍵只能傳遞扭矩而不能固定葉輪的軸向位置，在大、中型水泵中葉輪的軸向位置一般采用軸套和并緊軸套的螺母來(lái)定位的。3．泵殼其過(guò)水部分規(guī)定有良好的水力條件。水泵及泵站設(shè)計(jì)計(jì)算葉輪工作時(shí)，沿蝸殼的漸擴(kuò)斷面上，流量是逐漸增大的，為了減少水力損失，在離心泵設(shè)計(jì)中應(yīng)使沿蝸殼漸擴(kuò)斷面流動(dòng)的水流速度是一常數(shù)。水由蝸殼排出后，經(jīng)錐形擴(kuò)散管而流入壓水管。蝸殼上錐形擴(kuò)散管的作用是減少水流的速度，使流速水頭的一部分轉(zhuǎn)化為壓力水頭。泵殼的材料選擇，除了考慮介質(zhì)對(duì)過(guò)流部分的腐蝕和磨損以外，還應(yīng)使殼體具有作為耐壓容器的足夠的機(jī)械強(qiáng)度。4．泵殼泵殼由若干零部件構(gòu)成，其內(nèi)腔形成了葉輪工作室、吸水室和壓水室。泵殼的形狀和大小取決于葉輪構(gòu)造形式和尺寸以及由水力設(shè)計(jì)確定的吸水室和壓水室形狀尺寸。泵殼重要有端蓋式泵殼和中開式泵殼兩種，端蓋式泵殼沿著與泵軸心線相垂直的徑向面剖分，形成泵體和泵蓋，多用于單級(jí)泵，如圖1-5(a)所示；中開式泵殼沿通過(guò)泵軸心線的平面剖分的泵殼，常用于雙支承的蝸殼式泵，如橫軸單吸雙吸泵等。中開式離心泵殼離心泵的泵殼一般鑄成蝸殼形。蝸殼形流道沿流出的方向不停增大，可使其中水流的速度保持不變，以減少由于流速的變化而產(chǎn)生的能量損失。泵的出水口處有一段擴(kuò)散形的錐形管，水流伴隨斷面的增大，速度逐漸減小，而壓力逐漸增大，水的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能。一般在泵體頂部設(shè)有放氣或加水的螺孔，以便在水泵啟動(dòng)前用來(lái)抽真空或灌水。5．泵座泵座上有與底板或基礎(chǔ)固定用的法蘭孔。在泵殼的底部設(shè)有放水螺孔，以便在水泵停車.柱塞泵的工作原理及示意圖圖為單柱塞泵的工作原理柱塞泵構(gòu)造形式柱塞泵分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩種代表性的構(gòu)造形式；由于徑向柱塞泵屬于一種新型的技術(shù)含量比較高的高效泵，伴隨國(guó)產(chǎn)化的不停加緊，徑向柱塞泵必然會(huì)成為柱塞泵應(yīng)用領(lǐng)域的重要構(gòu)成部分．柱塞泵工作原理柱塞泵是往復(fù)泵的一種，屬于體積泵，其柱塞靠泵軸的偏心轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其吸入和排出閥都是單向閥。當(dāng)柱塞外拉時(shí)，工作室內(nèi)壓力減少，出口閥關(guān)閉，低于進(jìn)口壓力時(shí)，進(jìn)口閥打開，液體進(jìn)入；柱塞內(nèi)推時(shí)，工作室壓力升高，進(jìn)口閥關(guān)閉，高于出口壓力時(shí)，出口閥打開，液體排出。帶滑靴構(gòu)造的軸向柱塞泵是目前使用最廣泛的軸向柱塞泵，安放在缸體中的柱塞通過(guò)滑靴與斜盤相接觸，當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)缸體旋轉(zhuǎn)時(shí)，斜盤將柱塞從缸體中拉出或推回，完畢吸排油過(guò)程。柱塞與缸孔構(gòu)成的工作容腔中的油液通過(guò)配油盤分別與泵的吸、排油腔相通。變量機(jī)構(gòu)用來(lái)變化斜盤的傾角，通過(guò)調(diào)整斜盤的傾角可變化泵的排量。柱塞泵的維護(hù)斜盤式軸向柱塞泵一般采用缸體轉(zhuǎn)動(dòng)、端面配流的形式。缸體端面上鑲有一塊由雙金屬板與鋼配油盤構(gòu)成的摩擦副，并且大多數(shù)是采用平面配流的措施，因此維修比較以便。配油盤是軸向柱塞泵的關(guān)鍵部件之一，泵工作時(shí)，首先工作腔的高壓油把缸體推向配油盤，另首先配油盤和缸體間的油膜壓力形成對(duì)缸體的液壓反推力使缸體背離配油盤。缸體對(duì)配油盤的設(shè)計(jì)液壓壓緊力Fn略不小于配油盤對(duì)缸體的液壓反推力Ff，即Fn/Ff=1.05~1.1，使泵工作正常并保持較高的容積效率。實(shí)際上，由于油液的污染，往往使配油盤與缸體之間產(chǎn)生輕微磨損。尤其是高壓時(shí)，雖然輕微的磨損也可以使液壓反推力Ff增大，從而破壞Fn

常見(jiàn)故障處理1．液壓泵輸出流量局限性或不輸出油液(1)吸入量局限性。原因是吸油管路上的阻力過(guò)大或補(bǔ)油量局限性。如泵的轉(zhuǎn)速過(guò)大，油箱中液面過(guò)低，進(jìn)油管漏氣，濾油器堵塞等。(2)泄漏量過(guò)大。原因是泵的間隙過(guò)大，密封不良導(dǎo)致。如配油盤被金屬碎片、鐵屑等劃傷，端面漏油；變量機(jī)構(gòu)中的單向閥密封面配合不好，泵體和配油盤的支承面有砂眼或研痕等?？梢酝ㄟ^(guò)檢查泵體內(nèi)液壓油中混雜的異物鑒別泵被損壞的部位。(3)傾斜盤傾角太小，泵的排量少，這需要調(diào)整變量活塞，增長(zhǎng)斜盤傾角。2．中位時(shí)排油量不為零變量式軸向柱塞泵的斜盤傾角為零時(shí)稱為中位，此時(shí)泵的輸出流量應(yīng)為零。但有時(shí)會(huì)出現(xiàn)中位偏離調(diào)整機(jī)構(gòu)中點(diǎn)的現(xiàn)象，在中點(diǎn)時(shí)仍有流量輸出。其原因是控制器的位置偏離、松動(dòng)或損傷，需要重新調(diào)零、緊固或更換。泵的角度維持力不夠、傾斜角耳軸磨損也會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象。3．輸出流量波動(dòng)輸出流量波動(dòng)與諸多原因有關(guān)。對(duì)變量泵可以認(rèn)為是變量機(jī)構(gòu)的控制不佳導(dǎo)致，如異物進(jìn)入變量機(jī)構(gòu)，在控制活塞上劃出階痕、磨痕、傷痕等，導(dǎo)致控制活塞運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定。由于放大器能量局限性或零件損壞、具有彈簧的控制活塞的阻尼器效能差，都會(huì)導(dǎo)致控制活塞運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定。流量不穩(wěn)定又往往伴伴隨壓力波動(dòng)。此類故障一般要拆開液壓泵，更換受損零部件，加大阻尼，提高彈簧剛度和控制壓力等。4．輸出壓力異常泵的輸出壓力是由負(fù)載決定的，與輸入轉(zhuǎn)矩近似成正比。輸出壓力異常有兩種故障。(1)輸出壓力過(guò)低當(dāng)泵在自吸狀態(tài)下，若進(jìn)油管路漏氣或系統(tǒng)中液壓缸、單向閥、換向閥等有較大的泄漏，均會(huì)使壓力升不上去。這需要找出漏氣處，緊固、更換密封件，即可提高壓力。溢流閥有故障或調(diào)整壓力低，系統(tǒng)壓力也上不去，應(yīng)重新調(diào)整壓力或檢修溢流閥。假如液壓泵的缸體與配流盤產(chǎn)生偏差導(dǎo)致大量泄漏，嚴(yán)重時(shí)，缸體也許破裂，則應(yīng)重新研磨配合面或更換液壓泵。(2)輸出壓力過(guò)高若回路負(fù)載持續(xù)上升，泵的壓力也持續(xù)上升，當(dāng)屬正常。若負(fù)載一定，泵的壓力超過(guò)負(fù)載所需壓力值，則應(yīng)檢查泵以外的液壓元件，如方向閥、壓力閥、傳動(dòng)裝置和回油管道。若最大壓力過(guò)高，應(yīng)調(diào)整溢流閥。5．振動(dòng)和噪聲振動(dòng)和噪聲是同步出現(xiàn)的。它們不僅對(duì)機(jī)器的操作者導(dǎo)致危害，也對(duì)環(huán)境導(dǎo)致污染。(1)機(jī)械振動(dòng)和噪聲如泵軸和電機(jī)軸不一樣心或頂死，旋轉(zhuǎn)軸的軸承、聯(lián)軸節(jié)損傷，彈性墊破損和裝配螺栓松動(dòng)均會(huì)產(chǎn)生噪聲。對(duì)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)或傳播大能量的泵，要定期檢查，記錄各部件的振幅、頻率和噪聲。如泵的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率與壓力閥的固有頻率相似時(shí)，將會(huì)引起共振，可變化泵的轉(zhuǎn)速以消除共振。(2)管道內(nèi)液流產(chǎn)生的噪聲進(jìn)油管道太細(xì)、進(jìn)油濾油器通流能力過(guò)小或堵塞、進(jìn)油管吸入空氣、油液豁度過(guò)高、油面過(guò)低吸油局限性和高壓管道中產(chǎn)生液擊等，均會(huì)產(chǎn)生噪聲。因此，必須對(duì)的設(shè)計(jì)油箱，對(duì)的選擇濾油器、油管和方向閥。6．液壓泵過(guò)熱液壓泵過(guò)度發(fā)熱有兩個(gè)原因，一是機(jī)械摩擦生熱。由于運(yùn)動(dòng)表面處在干摩擦或半干摩擦狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)部件互相摩擦生熱。二是液體摩擦生熱。高壓油通過(guò)多種縫隙泄漏到低壓腔，大量的液壓能損失轉(zhuǎn)為熱能。因此對(duì)的選擇運(yùn)動(dòng)部件之間的間隙、油箱容積和冷卻器，可以杜絕泵的過(guò)度發(fā)熱和油溫過(guò)高的現(xiàn)象。此外，回油過(guò)濾器堵塞導(dǎo)致回油背壓過(guò)高，也會(huì)引起油溫過(guò)高和泵體過(guò)熱。7．漏油柱塞泵漏油重要有如下原因：(1)主軸油封損壞或軸有缺陷、劃痕；(2)內(nèi)部泄漏過(guò)大，導(dǎo)致油封處壓力增大，而將油封損傷或沖出；(3)泄油管過(guò)細(xì)過(guò)長(zhǎng)，使密封處漏油；(4)泵的外接油管松動(dòng)，管接頭損傷，密封墊老