第九章船用泵

1、第九章 船用泵【學(xué)習(xí)目標(biāo)】掌握船用泵的種類(lèi)和性能參數(shù)；掌握往復(fù)泵、齒輪泵和離心泵的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、工作特點(diǎn)、日常維護(hù)管理。第一節(jié) 船用泵概述一、船用泵的分類(lèi)泵是船上應(yīng)用較廣、數(shù)量和類(lèi)型較多的輔助機(jī)械，它用于輸送液體或提高液體機(jī)械能。船用泵的分類(lèi)見(jiàn)表9-1。表9-1 船用泵的分類(lèi)分類(lèi)方式種 類(lèi)用途或工作原理用途船舶動(dòng)力裝置用泵燃油泵、滑油泵、鍋爐給水泵等船舶通用泵艙底水泵、壓載水泵、消防泵等特殊船用泵貨油泵、洗艙泵、泥漿泵等工作原理容積式泵往復(fù)泵活塞泵、柱塞泵依靠泵內(nèi)工作部件的運(yùn)動(dòng)，使其工作容積周期性地變化而實(shí)現(xiàn)吸人、排出液體回轉(zhuǎn)泵齒輪泵、葉片泵、螺桿泵葉輪式泵離心泵、旋渦泵、軸流泵依靠葉輪

2、帶動(dòng)液體高速回轉(zhuǎn)輸送液體噴射泵水噴射泵、水噴射真空泵、蒸汽噴射泵利用具有一定壓力的工作流體產(chǎn)生的高速射流來(lái)引射液體二、船用泵的性能參數(shù)為了表明泵的性能，便于比較和選用，在泵的銘牌和說(shuō)明書(shū)上通常給出了泵的性能參數(shù)，見(jiàn)表9-2。銘牌上標(biāo)注的性能參數(shù)是泵額定工況運(yùn)行時(shí)的參數(shù)，而泵在運(yùn)行中的參數(shù)為工作參數(shù)，不同于銘牌上標(biāo)注的參數(shù)。表9-2 船用泵的性能參數(shù)參數(shù)含 義單位備 注流量在單位時(shí)間內(nèi)所排送液體的數(shù)量，包括體積流量和質(zhì)量流量，體積流量用Q表示，質(zhì)量流量用G表示m3/h或L/min泵銘牌標(biāo)注的流量為額定的體積流量揚(yáng)程傳給單位重量液體的機(jī)械能，或單位重量流體通過(guò)泵后所增加的機(jī)械能，用H表示m又稱(chēng)壓頭

3、或排出壓力。容積式泵銘牌上標(biāo)注的往往為額定排出壓力（1MPa100m水柱高度）功率輸出功率是指泵在單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際傳給排出液體的能量，用Pe表示；輸入功率是指單位時(shí)間內(nèi)原動(dòng)機(jī)傳給泵的能量，用P表示w輸出功率又稱(chēng)有效功率，輸入功率又稱(chēng)軸功率，泵銘牌上標(biāo)注輸入功率效率泵的輸出功率與輸入功率之比泵的效率總是低于100%，因泵內(nèi)存在能量損失轉(zhuǎn)速泵軸每分鐘回轉(zhuǎn)次數(shù)，用n表示r/min允許吸上真空高度泵在不發(fā)生汽蝕的前提下，泵進(jìn)口處能達(dá)到的最大真空度（水柱高度），用H表示m一般泵的允許吸上真空高度為2.57m第二節(jié) 往復(fù)泵一、往復(fù)泵的基本結(jié)構(gòu)和工作原理往復(fù)泵的基本結(jié)構(gòu)如圖9-1所示，它由活塞（或柱塞）、泵缸

4、、吸入閥、排出閥等組成。圖9-1 往復(fù)泵1-活塞 2-泵缸 3-吸入閥 4-排出閥當(dāng)活塞（或柱塞）在泵缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，泵缸容積變化，使泵缸內(nèi)壓力下降與上升而吸入和排出流體?；钊ɑ蛑┎粩嗟刈魍鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，液體不斷地被吸入和排出，從而實(shí)現(xiàn)液體的輸送?；钊ɑ蛑┰诒酶變?nèi)一個(gè)往復(fù)行程中吸、排液體的次數(shù)稱(chēng)為作用數(shù)。按作用次數(shù)，往復(fù)泵可分為單作用泵（1次作用）、雙作用泵（2次作用）和多作用泵（3次及以上作用）。二、往復(fù)泵的工作特點(diǎn)往復(fù)泵的流量隨時(shí)間不斷變化，是不均勻的。在14次作用泵中，其中3次作用泵的流量是最均勻的。往復(fù)泵流量的不均勻可采用多作用泵和在泵的出口加裝空氣室來(lái)改善。三、往復(fù)泵的日常使用

5、與管理1、往復(fù)泵的啟動(dòng)（1）檢查泵各部件的技術(shù)狀況，檢查泵內(nèi)、外有無(wú)妨礙運(yùn)動(dòng)的物體，對(duì)剛檢修過(guò)的泵先用人力轉(zhuǎn)動(dòng)12個(gè)往復(fù)行程。（2）檢查滑油箱內(nèi)的油量是否充足，并在需要人工加油的各摩擦部位加適量的滑油。（3）填料箱壓蓋應(yīng)不歪斜，松緊要適當(dāng)。（4）查明電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向與泵的轉(zhuǎn)向是否一致（防止供應(yīng)滑油的齒輪泵轉(zhuǎn)向不對(duì)而造成不供油）。（5）全開(kāi)管路上的吸人和排出截止閥，接通電源，啟動(dòng)泵。啟動(dòng)時(shí)應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，各有關(guān)儀表的讀數(shù)要符合要求。2、往復(fù)泵的運(yùn)行（1）查看吸、排壓力表讀數(shù)是否在正常范圍內(nèi)，發(fā)現(xiàn)失常應(yīng)及時(shí)采取措施，以免損壞泵；填料箱是否有過(guò)量漏泄現(xiàn)象，如有漏泄，以不成串為宜；滑油箱的油量是否足夠，油溫是否

6、正常，壓力是否在要求范圍內(nèi)。（2）隨時(shí)察聽(tīng)泵各運(yùn)動(dòng)部件有無(wú)不正常的響聲。（3）用手觸摸填料箱、減速箱、各軸承是否發(fā)熱，一般不超過(guò)70，以不燙手為宜。（4）注意電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)有無(wú)異常的氣味。3、往復(fù)泵的停車(chē)（1）切斷電源，使泵停止工作；依次關(guān)閉吸、排截止閥。（2）外界溫度低于0時(shí)，應(yīng)將泵缸內(nèi)的存液全部放盡，以防凍裂。（3）長(zhǎng)期停用時(shí)，應(yīng)拆開(kāi)泵，將水擦干，涂上油脂后再裝配保管。 四、往復(fù)泵的常見(jiàn)故障及處理往復(fù)泵的常見(jiàn)故障及處理見(jiàn)表9-3。表9-3 往復(fù)泵的常見(jiàn)故障及處理故 障可能原因處 理啟動(dòng)后不排水或排量不足水柜無(wú)水補(bǔ)水吸入或排出閥未開(kāi)或開(kāi)度不足全開(kāi)吸入管漏氣查明漏處，堵漏吸人濾網(wǎng)或底閥堵塞清洗

7、濾器或清除堵塞物膠木活塞環(huán)干縮引水浸泡活塞環(huán)、缸套或填料磨損過(guò)大換新或修復(fù)安全閥彈簧太松更換彈簧閥泄漏、損壞或擱起檢修或清除閥下雜物吸高太大降低泵的安裝高度吸入管或缸內(nèi)產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象減少管路或缸內(nèi)流阻安全閥頂開(kāi)或電機(jī)過(guò)載排出截止閥未開(kāi)大開(kāi)截止閥排出管路堵塞查明堵因，清除堵塞物排出壓力過(guò)高，安全閥未開(kāi)查明并校驗(yàn)安全閥缸內(nèi)落入異物卡死活塞取出異物泵久置不用銹蝕拆開(kāi)除銹填料太緊調(diào)整或更換填料箱泄漏填料失效換新填料壓蓋未上緊擰緊壓蓋活塞桿變形修復(fù)活塞桿摩擦部件發(fā)熱摩擦間隙太小調(diào)整間隙滑油不足加足滑油摩擦面不干凈清洗后更換滑油缸內(nèi)有異響活塞松動(dòng)擰緊固定活塞的螺母缸內(nèi)有異物取出填料過(guò)緊重新調(diào)節(jié)活塞環(huán)斷裂更換

8、新活塞環(huán)傳動(dòng)件間隙太大調(diào)整活塞環(huán)天地間隙太大更換活塞環(huán)活塞桿的固定螺母松動(dòng)擰緊固定螺母軸承松動(dòng)檢修軸承吸高太大，吸管太長(zhǎng)，轉(zhuǎn)速太高降低吸高、轉(zhuǎn)速，縮短管長(zhǎng)空氣室缺少空氣產(chǎn)生水擊現(xiàn)象空氣室充氣閥箱內(nèi)有異響吸、排閥彈簧斷裂或彈力不足換新閥盤(pán)與升程限制器撞擊減少閥的升程第三節(jié) 齒輪泵齒輪泵按齒形分為正輪齒泵、斜齒輪泵和人字形齒泵；按嚙合方式分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵；按轉(zhuǎn)動(dòng)方向分有可逆轉(zhuǎn)齒輪泵和不可逆轉(zhuǎn)齒輪泵。一、齒輪泵的基本結(jié)構(gòu)和工作原理齒輪泵的結(jié)構(gòu)如圖9-2所示。它由泵體、主動(dòng)齒輪，從動(dòng)齒輪和泵軸等組成。主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、泵殼和端蓋構(gòu)成左右兩個(gè)工作空間，即吸入腔（左腔）和排出腔（右腔）。圖

9、9-2 齒輪泵1-主動(dòng)齒輪 2-泵體 3-從動(dòng)齒輪當(dāng)主動(dòng)齒輪按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，左腔輪齒退出嚙合，容積增大，壓力降低，吸入液體；右腔輪齒進(jìn)入嚙合，容積減小，壓力升高，排出液體。只要齒輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，齒輪泵就不斷地吸入和排出液體，實(shí)現(xiàn)液體的輸送。二、齒輪泵的工作特點(diǎn)齒輪泵的輪齒退出嚙合一側(cè)為吸入腔，進(jìn)入嚙合一側(cè)為排出腔，齒輪泵不能反轉(zhuǎn)，否則，將改變吸、排方向。齒輪泵的徑向（齒頂）間隙、軸向（端面）間隙和嚙合間隙對(duì)容積效率的影響較大，尤其是軸向（端面）間隙影響最大。齒輪泵的齒輪均承受大小不等、方向不同的不平衡徑向力，且從動(dòng)齒輪大于主動(dòng)齒輪。三、齒輪泵的日常使用與管理1、齒輪泵的啟動(dòng)（1）啟動(dòng)前必須確保

10、齒輪泵內(nèi)有油，避免啟動(dòng)過(guò)程發(fā)生干摩擦，造成工作面嚴(yán)重磨損。（2）啟動(dòng)前檢查齒輪泵的轉(zhuǎn)向是否正確，以免齒輪泵反轉(zhuǎn)而改變吸、排方向。2、齒輪泵的運(yùn)行（1）齒輪泵不宜在超出額定壓力下工作，以免電動(dòng)機(jī)過(guò)載或齒輪泵損壞。（2）齒輪泵的軸封允許有少量滲漏，以利于密封面的潤(rùn)滑和冷卻，但不能泄漏成串。（3）齒輪泵工作中吸入壓力不應(yīng)過(guò)低，應(yīng)經(jīng)常清洗濾器，開(kāi)足吸入截止閥，保持合適的油溫。（4）應(yīng)保持吸入油面有足夠的高度，確保吸入管路密封良好，以免吸入空氣而引起齒輪泵的流量下降和產(chǎn)生噪聲。五、齒輪泵的常見(jiàn)故障及處理齒輪泵的常見(jiàn)故障及處理見(jiàn)表9-4。表9-4 齒輪泵的常見(jiàn)故障及處理故 障可能原因處 理不能排油或流量不

11、足泵不能回轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速太低檢查電源或拆檢油泵電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)重新接線(xiàn)吸人管或吸入濾器堵塞檢查管路或清洗濾器吸油管露出液面加油至油尺基準(zhǔn)線(xiàn)吸油管漏氣檢查管路消除漏氣吸、排閥未開(kāi)或開(kāi)度不足開(kāi)足吸、排閥內(nèi)部間間隙太大或安全閥漏泄拆泵檢查啟動(dòng)前泵內(nèi)無(wú)油向泵內(nèi)灌油泵磨損太快油液含磨料性雜質(zhì)加強(qiáng)過(guò)濾或更換油液長(zhǎng)期空轉(zhuǎn)防止空轉(zhuǎn)排出壓力過(guò)高設(shè)法降低排出壓力泵裝配失誤檢修校正工作噪聲太大吸入濾器堵塞清洗濾器吸人濾器容量太小換用大容量的濾器吸油管太細(xì)或堵塞更換或疏通管路漏入空氣消除漏氣油箱內(nèi)有氣泡檢查回油管，防止發(fā)生氣泡油位太低加油至油標(biāo)線(xiàn)泵產(chǎn)生機(jī)械摩擦拆檢泵軸、齒輪、嚙合面和軸承第四節(jié) 離心泵離心泵在船上多用于循環(huán)水泵、

12、冷卻水泵、壓載艙泵、艙底水泵、消防泵等。一、離心泵的基本結(jié)構(gòu)和工作原理離心泵按泵軸的布置方式分為立式泵和臥式泵；按液體進(jìn)入葉輪的方式分為單吸泵、雙吸泵；按葉輪的數(shù)目分為單級(jí)泵、多級(jí)泵；按泵殼結(jié)合面的方式分為軸向分裂式、徑向分裂式。單級(jí)離心泵的基本結(jié)構(gòu)和工作原理如圖9-3所示。它由泵殼、葉輪和泵軸等組成。泵殼為螺旋漸擴(kuò)形，葉片為弧形，葉輪裝于泵殼內(nèi)。泵軸的一端與葉輪相連，另一端伸出泵殼外與原動(dòng)機(jī)相連。圖9-3 離心泵 1-吸入接管 2-泵體 3-葉輪 4-排出接管 5-泵軸當(dāng)離心泵內(nèi)充滿(mǎn)液體時(shí)，葉輪旋轉(zhuǎn)，液體受葉片的推壓，隨葉輪一起旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，自葉輪中心向外甩出，經(jīng)排出接管（擴(kuò)壓管）排

13、出，同時(shí)，葉輪中心形成一定的真空，在吸入液面的大氣壓力作用下，液體經(jīng)吸入管進(jìn)入離心泵內(nèi)。葉輪不停地旋轉(zhuǎn)，液體連續(xù)不斷地被吸入和排出，實(shí)現(xiàn)液體的連續(xù)輸送。二、離心泵的工作特點(diǎn)吸、排連續(xù)，流量均勻，適用范圍廣。能抽送含雜質(zhì)的污水。轉(zhuǎn)速高，可直接與原動(dòng)機(jī)相連，尺寸小，重量輕，價(jià)格低。易損件少，管理和維修簡(jiǎn)便。流量隨工作壓頭而變，便于調(diào)節(jié)流量。產(chǎn)生的最大壓頭為封閉壓頭，其值有限，無(wú)須設(shè)安全閥。額定壓頭主要決定于葉輪的外徑和轉(zhuǎn)速，單級(jí)泵特別適宜中、大排量和中壓頭。軸功率在流量為零時(shí)最小，適宜封閉啟動(dòng)。不能輸送空氣，無(wú)自吸能力，啟動(dòng)前需要灌水或引水驅(qū)除泵內(nèi)空氣。但采用專(zhuān)用的抽空裝置和特殊的泵殼結(jié)構(gòu)，也可具

14、有自吸能力。不能反轉(zhuǎn)，葉片均采用后彎葉片，要防止反轉(zhuǎn)或葉輪的前后方向裝反。三、離心泵的日常使用與管理1、離心泵的啟動(dòng)（1）對(duì)于新安裝或檢修的離心泵，在第一次啟動(dòng)時(shí)應(yīng)檢查它的轉(zhuǎn)向是否正確。（2）檢修后第一次啟動(dòng)，必須在啟動(dòng)前用手盤(pán)動(dòng)泵軸，檢查葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，有無(wú)卡阻和軸線(xiàn)失中等情況。（3）清除妨礙泵運(yùn)轉(zhuǎn)的雜物，檢視機(jī)座及所有連接部件的緊固情況，檢查并加足滑油。（4）灌水或引水驅(qū)除泵內(nèi)空氣，直至泵殼上的空氣旋塞有水流出時(shí)，旋緊空氣旋塞。（5）開(kāi)啟填料箱的水封管及軸承潤(rùn)滑水管上的截止閥（若有）。（6）啟動(dòng)離心泵時(shí)，開(kāi)足吸入閥，關(guān)閉排出閥，使泵在封閉狀態(tài)下啟動(dòng)，以減少電動(dòng)機(jī)啟負(fù)荷。（7）觀察轉(zhuǎn)速表和

15、泵的吸、排壓力表讀數(shù)，并注意運(yùn)轉(zhuǎn)聲響。如發(fā)現(xiàn)原動(dòng)機(jī)負(fù)荷過(guò)大，泵排壓建立不起來(lái)或運(yùn)轉(zhuǎn)有異常聲響，均須停泵檢查。（8）當(dāng)離心泵的轉(zhuǎn)速和壓力已趨于正常時(shí)，可慢慢開(kāi)啟排出閥。應(yīng)防止泵長(zhǎng)時(shí)間封閉運(yùn)行，封閉運(yùn)行時(shí)間一般不超過(guò)2min。2、離心泵的運(yùn)行（1）注意離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)有無(wú)異常的聲響和振動(dòng)。（2）檢查各儀表（主要是吸、排壓力表）的讀數(shù)是否正常、穩(wěn)定。（3）檢查軸承的滑油溫是否正常，軸承工作溫度不宜超過(guò)70。（4）檢查軸封裝置的工作情況和各管接頭的緊密性。軸封不應(yīng)發(fā)熱，允許有少量滴漏，但不能滴液成串。3、離心泵的停車(chē)（1）首先關(guān)閉離心泵的排出閥，以便在輕負(fù)荷下停泵。（2）停泵。（3）關(guān)閉離心泵的吸入閥及其他

16、管路上的有關(guān)閥件。（4）消除在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，作好清潔工作。（5）如停車(chē)后短期不再使用，應(yīng)將離心泵內(nèi)的積水放干凈。四、離心泵的常見(jiàn)故障及處理離心泵的常見(jiàn)故障及處理見(jiàn)表9-5。表9-5 離心泵常見(jiàn)故障及處理故 障可能原因處 理泵啟動(dòng)后不出水未引水、引水裝置失靈或底閥漏檢查引水裝置和底閥并引水吸人端漏氣嚴(yán)重消除漏氣吸人管露出液面加接吸入管或提高吸人液面吸高太大降低吸高吸入管流阻太大清洗濾器，開(kāi)足吸入閥吸、排閥未開(kāi)或底閥銹死打開(kāi)吸、排閥或檢修底閥吸液溫度過(guò)高降低液溫葉輪松脫、淤塞或損壞檢查或更換葉輪轉(zhuǎn)速太低或反轉(zhuǎn)檢查泵或電源流量不足轉(zhuǎn)速不足檢查泵或電源阻漏環(huán)磨損嚴(yán)重修理或更換阻漏環(huán)吸入管或軸封漏氣

17、消除漏氣吸入液面低以致吸入都分液體提高吸入液面吸、排閥未開(kāi)足開(kāi)足吸、排閥發(fā)生了汽蝕現(xiàn)象提高吸入壓力填料軸封泄漏嚴(yán)重填料失效填料軸封處間隙過(guò)大壓緊填料壓蓋填料失效更換填料軸封處產(chǎn)生裂痕修理或更換軸彎曲或軸線(xiàn)不正校直或更換泵軸，校正軸線(xiàn)工作時(shí)發(fā)生噪聲和振動(dòng)地腳螺栓松動(dòng)擰緊地腳螺栓聯(lián)軸器對(duì)中不良或軸線(xiàn)不正校正軸線(xiàn)軸承磨損或損壞更換軸承泵軸彎曲校直或更換² 本章小結(jié)船用泵數(shù)量、類(lèi)型較多，其中，往復(fù)泵、齒輪泵和離心泵應(yīng)用較廣。往復(fù)泵和齒輪泵屬于容積泵；離心泵屬于葉輪泵，其排量大，不須設(shè)安全閥，常用作水泵。做好船用泵的維護(hù)管理，及時(shí)處理常見(jiàn)故障。² 考試樣題解析例題1、下列不屬于葉輪式泵的是（ ）。A.離心泵 B.旋