水泵知识及维修

水泵知识及维修第一部分水泵基本知识一、水泵分类1、按工作原理分类：叶片式泵：离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵容积式泵：往复泵：活塞（或柱塞）泵、隔膜泵回转泵：齿轮泵、螺杆泵、滑片泵、液环泵其他类型泵：喷射泵、水锤泵一、水泵分类2、离心泵分类按叶轮个数分类：单级泵和多级泵（多级泵的级数一般在2-13级，级数越多，扬程愈高，泵的总扬程等于各级叶轮产生的扬程之和）。按叶轮吸入方式分类：单吸泵和双吸泵（双吸叶轮比单级叶轮流量增加一倍。在相同流量下，采用双吸叶轮可以降低泵的进口液体流速，提高泵的抗汽蚀性能）。按泵体形式分类：蜗壳式泵和导叶式泵按泵轴位置分类：卧式泵和立式泵按泵壳分开方式分类：分段式和中开式泵按产生的压力分类：低压泵（压力低于2MPa）、中压泵（压力泵在2-6MPa）、高压泵（压力高于6MPa）一、水泵分类立式卧式二、水泵构造叶轮：叶轮是把电动机输入的机械功直接传给液体，使液体获得动能、势能及压力能的部件，叶轮分单吸叶轮和双吸叶轮。二、水泵构造泵轴：轴是传递扭矩的主要部件，它把叶轮、平衡盘、轴套、键、联轴器组合到一起。轴的材料一般采用碳素钢；高压、大功率泵轴采用合金钢。轴承：轴承的作用是将泵轴托起来，使轴保持相应的位置，使转动部件和静止部件保持适当的间隙，这样轴在旋转时可以减少摩擦阻力。密封装置：泵轴与泵壳之间必须留有一定的间隙，在此加有密封装置。密封的形式有填料密封、卡圈密封、机械密封和水封。低压泵一般常采用填料密封和水封。高压泵还要采用机械密封。泵体：泵体也叫泵壳，它由吸水室、导叶、压水室等部分组成。离心泵吸水管接头与叶轮入口前的空间称为吸水室，吸水室有三种形式：锥形管吸水室、圆环形吸水室和半螺旋形吸水室；压水室是指叶轮出口处或导叶出口处与压水管接头间的空间，压水室有环状及螺旋形蜗室两种。二、水泵构造平衡装置：单侧进水的离心泵，在工作时水泵内吸入端的压力一定小于压出端。这样压力高的一端的压力作用在叶轮上，使转子受到一个从压出端指向吸入端的一个力，叫做轴向推力。轴向力必须采用不同的方法平衡，否则将是动、静叶片发生摩擦或碰撞。平衡装置主要有平衡管（平衡管是将叶轮后侧靠近轮的空穴与水泵吸水侧用管子连接起来，以使密封环两侧压力平衡）、平衡孔（在叶轮吸入口相对的叶轮后盖板上加工有平衡孔，使叶轮进口前后两侧的压力相等，轴向推力得到平衡）、平衡盘（大容量多级泵一般都采用平衡盘平衡轴向力。平衡盘装在泵的出口端最末一级叶轮的后面。动盘用键连接在轴上，同轴一同旋转。平衡盘具有自动平衡轴向推力的优点，因此在多级单吸泵中，都采用平衡盘平衡轴向力）三、水泵参数流量：是指单位时间内泵输送流体的数量，流量用Q表示，单位有m3/h或L/s。扬程：是指单位重量的流体通过泵获得的总能头（高度），扬程用H表示，单位m。功率：是指泵的输入功率，也就是电机传给泵轴上的功率，功率用P表示，单位kW。效率：指泵的输出功率Pe与输入功率P之比的百分数，反映泵在传递能量过程中轴功率利用程度。效率用符号η表示。公式：η=Pe/P*100%转速：是指泵叶每分钟的转数，用n表示，单位为r/min。它是影响泵性能的一个重要因素，当转速变化时，泵的性能将发生变化。四、水泵原理离心泵轴流泵混流泵活塞泵齿轮泵螺杆泵喷射泵离心泵电机带动叶轮叶片旋转，迫使流体旋转。旋转的流体在惯性离心力作用下，从中心向叶轮边缘流去，最后以较高压力和速度流出叶片进入泵壳内，最后从压出管排出，这个过程为压出过程。与此同时，由于流体流向边缘，在叶轮中心形成了低压区，流体将在吸水池液面压力作用下，经过吸入管进入叶轮，这个过程称为吸入过程。叶轮不断旋转，流体就会不断地被压出和吸入，从而形成了泵的连续工作。离心泵一、单级单吸离心泵（悬臂式）:单级单吸悬臂式离心泵主要用于输送清水及与清水相似的液体，主要由泵体、泵盖、叶轮、泵轴和托架等部件组成。1-泵盖；2-泵体；3-叶轮；4-密封环；5-轴套；6-泵轴；7-托架；8-轴承；9-联轴器离心泵二、单级双吸离心泵：单级双吸离心泵按泵轴的安装位置不同分为卧式和立式两种。这种泵实际上相当于两个单级叶轮背靠背地装在同一根轴上并联工作，所以流量比较大。由于叶轮采用双吸式叶轮，叶轮两侧轴向力相互抵消，所以不必专门设置轴向力平衡装置。1-泵体；2-泵盖；3-叶轮；4-轴；5-密封环；6-轴套；7-轴承；8-联轴器离心泵三、分段式多级离心泵:分段式多级离心泵是一种垂直剖分多级泵，它由一个前段、一个后段和若干个中段组成，并用螺栓连接为一体。泵轴的两端用轴承支撑，泵轴中间装有若干个叶轮，叶轮与叶轮之间用轴套定位，每个叶轮的外缘都装有与其相对应的导轮，在前段和中段的内臂与叶轮易碰的地方装有密封环。为了平衡轴向力，在未级叶轮后面装有平衡盘，并用平衡管与前段相连通。其转子在工作时可以左右窜动，靠平衡盘自动将转子维持在平衡位置上。轴封装置对称布置在泵的前段和后段轴伸出部分。1-进水段；2-中段；3-叶轮；4-轴；5-导轮；6-密封环；7-叶轮挡套；8-导叶套；9-平衡盘；10-平衡套；11-平衡环；12-出水段导轮；13-出水段；14-后盖；15-轴套乙；16-轴套锁紧螺母；17-挡水圈；18-平衡盘指针；19-轴承乙部件；20-联轴器；21-轴承甲部件；22-油环；23-轴套甲；24-填料压盖；25-填料环；26-泵体拉紧螺栓轴流泵的工作原理：液体在与主轴同心的圆柱面上流出，它靠叶片转动时产生的升力输送液体并提高其速度能、压力能和势能。主要适用于扬程低、流量大的系统中。轴流泵混流泵混流泵的工作原理：流体是沿介于轴向与径向之间的圆锥面方向流出叶轮，部分利用叶型升力，部分利用离心力。流量较大、压头较高，是一种介于轴流式与离心式之间的叶片式泵。活塞泵活塞泵（往复泵）：用往复式蒸汽机直接带动，也可以由电动机通过曲轴及连杆带动，将圆周运动改变成直线运动。其特点是流动不连续，结构比较简单，工作效率比较高。齿轮泵齿轮泵：由一对相互啮合的齿轮，装在一个两端开口的机壳内，齿轮和泵壳之间的间隙很小。其特点是压力稳定、结构简单、重量轻、体积小，但是其压力低、漏油量大。图1-9齿轮泵示意图1-主动轮2-从动轮3-吸油管4-压油管螺杆泵螺杆泵：由一根主动螺杆和两根从动螺杆组成，三根螺杆相互啮合，安装在泵体内。其特点是结构简单紧凑、体积小、工作平稳、噪声小、输油量和压力波动小、螺杆转动惯量小，在电厂中一般用在调速系统中输送压力油。喷射泵：利用具有一定压力的液体由喷嘴喷出，流速很高，压力很低，从而将液体吸入，然后随喷射出的液体一同通过混合室和扩散管，在扩散管中升压后排出。其特点是容积小、效率低。喷射泵四、水泵型号举例1、DG46-30×5型号意义为：卧式单吸多级分段式锅炉给水泵，设计流量为46立方米每小时，设计单级扬程为30米，级数为5级，总扬程为30×5=150米。2、IH50-32-160A型号的意义为：单吸单级悬臂式化工离心泵，泵入口直径50毫米，泵出口直径32毫米，叶轮名义直径160毫米，A表示同型号叶轮经一次切割，性能参数降低。3、350S-44型号的意义：卧式蜗壳单级双吸离心泵，设计扬程为44米，泵入口直径350毫米。4、10Sh-13A型号的意义：卧式蜗壳单级双吸离心泵，泵的比转数为130（13*10=130），泵入口直径250毫米(10*25=250)。第二部分离心泵检修一、离心泵检修质量要求1、泵叶轮、导叶和诱导轮表面应光洁无缺陷，泵轴跟叶轮、轴套、轴承等的配合表面应无缺陷和损伤，配合正确。2、组装泵叶轮时对泵轴和各配合件的配合面，应清理干净。3、组装好的转子，其叶轮密封环和轴套外圆的径向跳动值应不大于规定允许值。4、泵轴径向跳动值应不大于0.05mm。5、叶轮与轴套的端面应跟轴线垂直，并结合面接触严密。（一）离心泵的拆卸1、离心泵拆卸的基本要求：在拆卸过程中为了防止损坏泵的零件和提高效率，确保检修质量，拆卸离心泵时应做到以下基本要求：(1)了解泵结构，熟悉工作原理。在拆卸泵前要查阅本泵的使用说明书或图纸，先了解结构及工作原理，避免盲目拆卸。(2)做好标记。当零部件对装配位置及角度有要求时，在拆卸前要做好标记，以便将来装配时能顺利进行。标记要打在非工作面上，一般相邻部件标记方法如下图所示。二、离心泵检修(3)做好记录。在拆卸过程中，对各零部件的配合间隙必须做到边测量边，同时做好记录。(4)拆卸顺序合理。一般离心泵拆卸的顺序是先拆泵的附属设备，后拆泵本体零部件；先拆外部，后拆内部。(5)文明施工。拆卸时应选用合适的工具，严禁乱铲、乱敲、乱打等不文明的施工方法。特别是对配合表面或有相对滑动的部位要保护好。对拆卸下来的零部件应及时清洗并应按顺序及所属部位分类别放在木架、耐油橡胶皮或零件盘内。为了避免零部件碰伤或损失，并便于将来装配，严禁将零部件杂乱堆积。二、离心泵检修2、离心泵拆卸前准备（1）掌握泵的运转情况，并备齐必要的图纸和资料。（2）对检修过程作出风险评价。（3）备齐检修工具、量具、起重机具、配件及材料。（4）切断电源及设备与系统的联系，放净泵内介质，达到设备安全与检修条件。3、离心泵的拆卸方法和顺序为提高效率，减少检修时间、保证检修质量，必须注意拆卸顺序和方法。下面以目前常见的几种泵为例，介绍其拆卸顺序。二、离心泵检修（1）悬臂式离心油泵的拆卸顺序：①拆卸联轴器中间短接，设定联轴器的定位标记；②检查联轴器同心度和轴向间隙，并作好记录；③拆卸附属管线；④拆卸泵盖螺栓；⑤移出泵体；⑥拆卸叶轮、隔板；⑦拆卸密封压盖和泵盖；⑧拆卸密封组件；⑨拆卸两端轴承压盖，抽出泵轴；⑩拆卸两端轴承。二、离心泵检修（2）水平剖分式离心泵的拆卸顺序：①拆卸联轴器中间短接，设定联轴器的定位标记；②检查联轴器同心度和轴向间隙，并作好记录；③拆卸附属管线；④用专用工具拆卸泵半联轴器；⑤松开机械密封压盖螺栓或填料密封压盖螺栓；⑥拆卸泵体连接螺栓；⑦吊出泵体上盖；⑧卸掉前、后轴承箱及轴承；⑨吊出泵转子；⑩拆卸机械密封、轴套、叶轮。二、离心泵检修（3）分段式多级离心泵的拆卸顺序如下：①拆卸联轴器中间短接，设定联轴器的定位标记；②检查联轴器同心度和轴向间隙，并作好记录；③拆卸附属管线；④用专用工具拆卸泵半联轴器；⑤拆松前、后密封螺栓，拆卸前、后轴承座及轴承；⑥测量泵单窜量；⑦拆卸前、后密封；⑧拆出平衡盘，再用与平衡盘相等的专用轴套代替平衡盘装到原来平衡盘位置上，再上紧后轴套，测量泵的总窜量，测量完毕后将轴套及专用轴套取出；⑨拆卸泵体上的拉紧大螺栓后，将出水段末级叶轮拆出；接顺序自后往前逐级拆出中段、叶轮测出各级轮的窜量。但测量时必须上紧大螺栓及转子，这样测出的窜量才准确。二、离心泵检修（二）离心泵典型零部件的检修1、泵轴的检修：一般先用煤油将泵轴清洗干净，用砂布打光检查表面是否有沟痕和磨损，然后用千分尺检查轴颈圆柱度和用百分表检查直线度，必要时用超声波或磁性探伤或着色检查看是否有裂纹。二、离心泵检修2、叶轮的检修(1)叶轮口环磨损的处理：叶轮口环磨损可以上车床对磨损部位进行车削，消除磨损痕迹，并配制相应的承磨环毛坯，根据车削后的叶轮口环直径加工承磨环配上，以保持原有的间隙。(2)叶轮腐蚀或汽蚀损坏的处理：当离心泵叶轮被腐蚀或汽蚀时，除了补焊修复外，还可用环氧胶粘结剂进行修补。二、离心泵检修(3)叶轮与轴配合松动的处理：叶轮与轴的配合过松，会影响叶轮的同轴度，使泵运行时产生振动。当叶轮与轴配合过松，可以在叶轮内孔镀铬后再磨削修复，或在叶轮内孔局部补焊后上车床加工修复。(4)叶轮键槽与键配合松动的处理：当叶轮键槽与键配合过松时，在不影响强度的情况下，根据磨损情况适当加大键槽宽度，重新配键。在结构和受力允许时，也可在叶轮原键槽相隔90度或120度处重开键槽，并重新配键。二、离心泵检修3、轴套、平衡盘的检修(1)轴套损坏处理：轴套是一个易损件，在轴套表面产生点腐蚀或磨损后，一般都是采用更换办法。(2)平衡盘检修：多级离心泵平衡盘装置在装配和运转中常出现的