懸臂式離心泵的結(jié)構(gòu)原理及故障分析

1、常用化工泵簡介常用化工泵簡介 泵的定義泵的定義 泵是受原動機控制，驅(qū)使介質(zhì)運動，是將原動泵是受原動機控制，驅(qū)使介質(zhì)運動，是將原動機輸出的能量轉(zhuǎn)換為介質(zhì)壓力能的能量轉(zhuǎn)換裝置機輸出的能量轉(zhuǎn)換為介質(zhì)壓力能的能量轉(zhuǎn)換裝置。 泵的主要用途泵的主要用途 泵主要用來輸送液體包括水、油、酸堿液、乳泵主要用來輸送液體包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等，也可輸送液體、氣化液、懸乳液和液態(tài)金屬等，也可輸送液體、氣液混合物以及含懸浮固體物的液體。液混合物以及含懸浮固體物的液體。 泵的性能參數(shù)泵的性能參數(shù) 泵的主要性能參數(shù)主要有流量和揚程，此外還泵的主要性能參數(shù)主要有流量和揚程，此外還有軸功率、轉(zhuǎn)速和必需汽

2、蝕裕量。有軸功率、轉(zhuǎn)速和必需汽蝕裕量。化工泵分類化工泵分類 按化工用途分類按化工用途分類 工藝流程泵：工藝流程泵：包括給料泵、回流泵、循環(huán)包括給料泵、回流泵、循環(huán)泵、排污泵、輸出泵等。泵、排污泵、輸出泵等。 公用工程泵：公用工程泵：包括鍋爐用泵、涼水塔泵、消防包括鍋爐用泵、涼水塔泵、消防泵、深井泵等。泵、深井泵等。 輔助用途泵：輔助用途泵：包括潤滑油泵、密封油泵、液壓包括潤滑油泵、密封油泵、液壓傳動用泵等。傳動用泵等。 管路輸送泵：管路輸送泵： 輸油管線用泵、裝卸車用泵等。輸油管線用泵、裝卸車用泵等?；け梅诸惢け梅诸?按照工作原理、結(jié)構(gòu)分類：按照工作原理、結(jié)構(gòu)分類： 葉片泵：葉片泵： 通過

3、泵軸旋轉(zhuǎn)時帶動各種葉輪葉片給液體通過泵軸旋轉(zhuǎn)時帶動各種葉輪葉片給液體 以離以離心力或軸向力，輸送液體到管道或容器，如心力或軸向力，輸送液體到管道或容器，如離心離心泵泵、旋渦泵、混流泵、軸流泵。、旋渦泵、混流泵、軸流泵。 容積式泵：容積式泵： 利用泵體內(nèi)容積的連續(xù)變化輸送液體的泵，如利用泵體內(nèi)容積的連續(xù)變化輸送液體的泵，如往復(fù)泵、活塞泵、齒輪泵、螺桿泵。往復(fù)泵、活塞泵、齒輪泵、螺桿泵。 其他形式的泵：其他形式的泵： 有利用電磁輸送液態(tài)電導(dǎo)體態(tài)的電磁泵；利用有利用電磁輸送液態(tài)電導(dǎo)體態(tài)的電磁泵；利用流體能量來輸送液體的泵，如噴射泵等。流體能量來輸送液體的泵，如噴射泵等。離心泵簡介離心泵簡介離心泵原理

4、簡述：離心泵原理簡述： 離心泵是根據(jù)離離心泵是根據(jù)離心力原理設(shè)計的，高心力原理設(shè)計的，高速旋轉(zhuǎn)的葉輪葉片帶速旋轉(zhuǎn)的葉輪葉片帶動流體轉(zhuǎn)動，將流體動流體轉(zhuǎn)動，將流體甩出，從而達到增加甩出，從而達到增加流體的位能、壓能和流體的位能、壓能和動能的目的。動能的目的。離心泵的工作流程離心泵的工作流程液體甩出，葉輪中心形成低壓驅(qū)動機帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)葉輪帶動液體高速旋轉(zhuǎn)葉輪帶動液體高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力液體獲得能量（壓力能、液體獲得能量（壓力能、速度能增加）速度能增加） 吸入罐與泵之間產(chǎn)生壓差吸入液體，實現(xiàn)連續(xù)工作離心泵的優(yōu)點離心泵的優(yōu)點離心泵的優(yōu)點有：離心泵的優(yōu)點有： 單機輸出流量大而連續(xù)

5、，無脈沖，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)；單機輸出流量大而連續(xù)，無脈沖，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)； 泵的外形尺寸小，重量輕，占地面積少，投資省；泵的外形尺寸小，重量輕，占地面積少，投資省； 設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，易損件少，運轉(zhuǎn)周期長，操作和設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，易損件少，運轉(zhuǎn)周期長，操作和維修工作量?。痪S修工作量??； 調(diào)節(jié)性能好，運轉(zhuǎn)可靠；調(diào)節(jié)性能好，運轉(zhuǎn)可靠； 泵內(nèi)部不需要潤滑，所輸送的流體不會被潤滑油泵內(nèi)部不需要潤滑，所輸送的流體不會被潤滑油污染。污染。離心泵的缺點離心泵的缺點離心泵的缺點有：離心泵的缺點有： 本身沒有自吸能力，需要灌泵、排汽；本身沒有自吸能力，需要灌泵、排汽； 泵的流量隨工作揚程而變，不宜用于潤滑油泵、泵的流量隨工作揚程而變

6、，不宜用于潤滑油泵、燃油泵等流量不隨壓力變化的場合；燃油泵等流量不隨壓力變化的場合； 揚程由葉輪和轉(zhuǎn)速決定的，不適合于加藥泵等小揚程由葉輪和轉(zhuǎn)速決定的，不適合于加藥泵等小流量流量、高揚程的場合。高揚程的場合。懸臂式離心泵懸臂式離心泵懸臂式離心泵：懸臂式離心泵： 懸臂式離心泵是懸臂式離心泵是指葉輪在轉(zhuǎn)子兩支點指葉輪在轉(zhuǎn)子兩支點外側(cè)的一類離心泵。外側(cè)的一類離心泵。通常是單機（一個葉通常是單機（一個葉輪）單吸（葉輪單側(cè)輪）單吸（葉輪單側(cè)吸入介質(zhì)）泵，如右吸入介質(zhì)）泵，如右圖。它是化工裝置最圖。它是化工裝置最常見的一類泵。常見的一類泵。懸臂式離心泵的結(jié)構(gòu)圖懸臂式離心泵的結(jié)構(gòu)圖離心泵主要部件及其附件離心

7、泵主要部件及其附件 主要做功部件：葉輪及葉輪鎖母、口環(huán)主要做功部件：葉輪及葉輪鎖母、口環(huán) 主要傳動部件：軸及軸套、軸承主要傳動部件：軸及軸套、軸承 主要潤滑部件：恒位油杯及油杯座主要潤滑部件：恒位油杯及油杯座 主要密封部件：機械密封及其附件主要密封部件：機械密封及其附件 介質(zhì)通道：泵體及泵殼介質(zhì)通道：泵體及泵殼 離心泵的轉(zhuǎn)子離心泵的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是做功部件和傳動部件的結(jié)合，如圖：轉(zhuǎn)子是做功部件和傳動部件的結(jié)合，如圖：葉輪的外形圖葉輪的外形圖葉輪的分類葉輪的分類葉輪的形式主要有： a.閉式葉輪；閉式葉輪；b.半閉式葉輪；半閉式葉輪；c.開式葉輪；開式葉輪；d.雙雙吸式葉輪。吸式葉輪。不同形式葉輪的特點

8、： 開式葉輪在葉片兩側(cè)無蓋板，制造簡單、清洗方開式葉輪在葉片兩側(cè)無蓋板，制造簡單、清洗方便，適用于輸送含有較大量懸浮物的物料，效率便，適用于輸送含有較大量懸浮物的物料，效率較低，壓力低；半閉式葉輪在吸入口一側(cè)無蓋板，較低，壓力低；半閉式葉輪在吸入口一側(cè)無蓋板，而在另一側(cè)有蓋板，適用于輸送易沉淀或含有顆而在另一側(cè)有蓋板，適用于輸送易沉淀或含有顆粒的物料，效率也較低；閉式葉輪在葉輪在葉片粒的物料，效率也較低；閉式葉輪在葉輪在葉片兩側(cè)有前后蓋板，效率高，適用于輸送不含雜質(zhì)兩側(cè)有前后蓋板，效率高，適用于輸送不含雜質(zhì)的清潔液體。一般的離心泵葉輪多為此類。的清潔液體。一般的離心泵葉輪多為此類。 葉輪常見故

9、障葉輪常見故障1.1.葉輪鎖母松動、軸套墊、葉輪鎖母松動、軸套墊、鎖母墊失效，造成泵內(nèi)介鎖母墊失效，造成泵內(nèi)介質(zhì)泄漏，嚴重者沿軸套內(nèi)質(zhì)泄漏，嚴重者沿軸套內(nèi)部沖進軸承箱，造成支撐部沖進軸承箱，造成支撐軸承損壞。軸承損壞。2.2.葉輪口環(huán)與泵體口環(huán)摩擦葉輪口環(huán)與泵體口環(huán)摩擦或夾帶異物，造成盤車卡或夾帶異物，造成盤車卡澀或盤不動車，強行啟動澀或盤不動車，強行啟動造成設(shè)備損壞。啟動盤泵造成設(shè)備損壞。啟動盤泵可預(yù)防。可預(yù)防。軸承的作用軸承的作用 軸承的的主要功軸承的的主要功能是支撐機械旋轉(zhuǎn)體，能是支撐機械旋轉(zhuǎn)體，用以降低設(shè)備在傳動用以降低設(shè)備在傳動過程中的機械載荷摩過程中的機械載荷摩擦系數(shù)。按運動元件擦

10、系數(shù)。按運動元件摩擦性質(zhì)的不同，軸摩擦性質(zhì)的不同，軸承可分為滾動軸承和承可分為滾動軸承和滑動軸承兩類。懸臂滑動軸承兩類。懸臂式機泵中通常是滾動式機泵中通常是滾動軸承。軸承。軸承的常見故障軸承的常見故障 軸承常見故障：軸承常見故障： 1. 1.保持架變形、損壞；保持架變形、損壞； 2. 2.軸承滾道和滾動體產(chǎn)生壓痕；軸承滾道和滾動體產(chǎn)生壓痕； 3. 3.內(nèi)、外座圈剝落、開裂等。內(nèi)、外座圈剝落、開裂等。 軸承損壞的表現(xiàn)不外乎軸承箱振動、異響、軸承損壞的表現(xiàn)不外乎軸承箱振動、異響、發(fā)熱及轉(zhuǎn)動困難。發(fā)熱及轉(zhuǎn)動困難。 軸承損壞的原因主要是裝配不當、潤滑不軸承損壞的原因主要是裝配不當、潤滑不 良、檢查更換

11、不及時等。良、檢查更換不及時等。 軸承保持架的作用軸承保持架的作用 軸承故障以保持架損壞最為常見。軸承故障以保持架損壞最為常見。軸承保持架的作用：軸承保持架的作用： 防止與滾動元件的直接接觸，使摩擦和熱量生成防止與滾動元件的直接接觸，使摩擦和熱量生成 降到最低降到最低 引導(dǎo)滾動體在滾道上運轉(zhuǎn)引導(dǎo)滾動體在滾道上運轉(zhuǎn) 提供潤滑空間提供潤滑空間 在安裝或卸裝可分離設(shè)計的軸承時，固定滾動元在安裝或卸裝可分離設(shè)計的軸承時，固定滾動元件件軸承保持架的材料軸承保持架的材料 軸承保持架的材料與特點軸承保持架的材料與特點 1. 1.尼龍保持架：重量輕、彈性好、噪音小、油質(zhì)尼龍保持架：重量輕、彈性好、噪音小、油質(zhì)

12、要求低，在要求低，在120120度以下可正常運行。度以下可正常運行。 2. 2.鋼質(zhì)保持架：重量較輕、強度高、高抗震性、鋼質(zhì)保持架：重量較輕、強度高、高抗震性、無運行溫度限制，但對油質(zhì)敏感。無運行溫度限制，但對油質(zhì)敏感。 3. 3.銅質(zhì)保持架：強度極高、抗震性更好、適合高銅質(zhì)保持架：強度極高、抗震性更好、適合高速旋轉(zhuǎn)，但是價格非常昂貴。速旋轉(zhuǎn)，但是價格非常昂貴。 分廠懸臂式機泵通常選用鋼質(zhì)保持架，個別分廠懸臂式機泵通常選用鋼質(zhì)保持架，個別小型泵選用尼龍保持架。所以要定期換油。小型泵選用尼龍保持架。所以要定期換油。軸承的常見故障軸承的常見故障 軸承常見故障：軸承常見故障： 1. 1.保持架變形、

13、損壞；保持架變形、損壞； 2. 2.軸承滾道和滾動體產(chǎn)生壓痕；軸承滾道和滾動體產(chǎn)生壓痕； 3. 3.內(nèi)、外座圈剝落、開裂等。內(nèi)、外座圈剝落、開裂等。 以保持架故障最為常見。以保持架故障最為常見。 軸承損壞的表現(xiàn)不外乎軸承箱振動、異響、軸承損壞的表現(xiàn)不外乎軸承箱振動、異響、發(fā)熱及轉(zhuǎn)動困難。發(fā)熱及轉(zhuǎn)動困難。 軸承損壞的原因不主要是裝配不當、潤滑不軸承損壞的原因不主要是裝配不當、潤滑不 良、檢查更換不及時等。良、檢查更換不及時等。 軸承的潤滑軸承的潤滑 軸承損壞最直接、最常見的原因是潤滑不良，軸承損壞最直接、最常見的原因是潤滑不良，介質(zhì)混入油箱介質(zhì)混入油箱、缺油、油質(zhì)差，都很容易導(dǎo)致軸缺油、油質(zhì)差，

14、都很容易導(dǎo)致軸承損壞。承損壞。 因此，保證優(yōu)質(zhì)良好以及合適的油位是機泵因此，保證優(yōu)質(zhì)良好以及合適的油位是機泵長期運行的保證。長期運行的保證。 懸臂式離心泵通常采用稀油潤滑，提供潤滑懸臂式離心泵通常采用稀油潤滑，提供潤滑的主要部件是恒位油杯。的主要部件是恒位油杯。滾動軸承的潤滑要求滾動軸承的潤滑要求 N3000rpmN3000rpm時，油位在時，油位在軸承最下部滾動體中軸承最下部滾動體中心以下，但不低于滾心以下，但不低于滾動體下緣。動體下緣。 N N150015003000rpm3000rpm時時，油位在軸承最下部，油位在軸承最下部滾動體中心以上，但滾動體中心以上，但不得浸沒滾動體上緣不得浸沒滾

15、動體上緣。 N1500rpmN1500rpm時，油位在時，油位在軸承最下部滾動體的軸承最下部滾動體的上緣或浸沒滾動體。上緣或浸沒滾動體。恒位油杯的結(jié)構(gòu)恒位油杯的結(jié)構(gòu) 恒位油杯的作用恒位油杯的作用是使軸承箱體內(nèi)的潤是使軸承箱體內(nèi)的潤滑油位保持恒定?；臀槐３趾愣ā?恒位油杯的結(jié)構(gòu)恒位油杯的結(jié)構(gòu)簡圖如右所示，斜面簡圖如右所示，斜面的位置對恒位油杯非的位置對恒位油杯非常關(guān)鍵，由此形成的常關(guān)鍵，由此形成的工作油位點是正常工工作油位點是正常工作狀態(tài)時的油位。有作狀態(tài)時的油位。有的恒位油杯沒有專門的恒位油杯沒有專門的氣孔，但都要保證的氣孔，但都要保證斜面以上部位與大氣斜面以上部位與大氣自由相通。自由相通。

16、恒位油杯的原理恒位油杯的原理 圖為恒位油杯正圖為恒位油杯正常工作狀態(tài)，理論設(shè)常工作狀態(tài)，理論設(shè)計上工作油位點和設(shè)計上工作油位點和設(shè)計油位是相同的，恒計油位是相同的，恒位油杯內(nèi)初始油量一位油杯內(nèi)初始油量一般保持在整個油杯的般保持在整個油杯的2/32/3處。恒位油杯內(nèi)液處。恒位油杯內(nèi)液面高于軸承箱體內(nèi)液面高于軸承箱體內(nèi)液面并能保持一定高度面并能保持一定高度的液位，是由于連通的液位，是由于連通器的原理，油杯內(nèi)氣器的原理，油杯內(nèi)氣體壓力小于外界大氣體壓力小于外界大氣壓力。壓力。恒位油杯補油動作恒位油杯補油動作 右圖為恒位油杯右圖為恒位油杯補油狀態(tài)圖。當軸承補油狀態(tài)圖。當軸承箱體內(nèi)油位下降后，箱體內(nèi)油位

17、下降后，由于連通器原理，恒由于連通器原理，恒位油杯斜面處的油位位油杯斜面處的油位降低到工作油位點以降低到工作油位點以下，油杯內(nèi)油液的壓下，油杯內(nèi)油液的壓力平衡被破壞，潤滑力平衡被破壞，潤滑油從恒位油杯內(nèi)流出油從恒位油杯內(nèi)流出進入軸承箱，外界氣進入軸承箱，外界氣體進入油杯，直到潤體進入油杯，直到潤滑油液面恢復(fù)到工作滑油液面恢復(fù)到工作油位點時，補油結(jié)束油位點時，補油結(jié)束油杯潤滑常見問題油杯潤滑常見問題一、軸承壓蓋處沿軸漏油。一、軸承壓蓋處沿軸漏油。 常見原因有：常見原因有：1.1.加油過多；加油過多；2.2.泵內(nèi)介質(zhì)沿軸套流泵內(nèi)介質(zhì)沿軸套流入軸承箱，油位升高；入軸承箱，油位升高；3.3.由于油杯座

18、橫管上翹、由于油杯座橫管上翹、上卸等原因造成油杯補油點偏高。上卸等原因造成油杯補油點偏高。二、軸承箱缺油。二、軸承箱缺油。 常見原因有：常見原因有：1.1.由于油杯座橫管下墜等原因造成由于油杯座橫管下墜等原因造成油杯補油點偏低；油杯補油點偏低；2.2.橫管堵塞；橫管堵塞；3.3.油杯座氣孔堵油杯座氣孔堵塞造成油杯不進氣等。塞造成油杯不進氣等。機械密封的工作原理機械密封的工作原理 機械密封是靠一對或數(shù)對垂直于軸作相對滑機械密封是靠一對或數(shù)對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構(gòu)的彈力（或磁力動的端面在流體壓力和補償機構(gòu)的彈力（或磁力）作用下保持貼合并配以輔助密封而達到阻漏的）作用下保持貼合

19、并配以輔助密封而達到阻漏的軸封裝置。軸封裝置。 機械密封的結(jié)構(gòu)機械密封的結(jié)構(gòu) 常用機械密封結(jié)構(gòu)如圖。由靜止環(huán)（靜環(huán)）常用機械密封結(jié)構(gòu)如圖。由靜止環(huán)（靜環(huán)）1 1、旋轉(zhuǎn)環(huán)（動環(huán)）、旋轉(zhuǎn)環(huán)（動環(huán)）2 2、彈性元件、彈性元件3 3、彈簧座、彈簧座4 4、緊、緊定螺釘定螺釘5 5、旋轉(zhuǎn)環(huán)輔助密封圈、旋轉(zhuǎn)環(huán)輔助密封圈6 6和靜止環(huán)輔助密封和靜止環(huán)輔助密封圈圈8 8等元件組成。等元件組成。 防轉(zhuǎn)銷防轉(zhuǎn)銷7 7固定在壓蓋固定在壓蓋9 9上防止靜上防止靜止環(huán)轉(zhuǎn)動。止環(huán)轉(zhuǎn)動。 旋轉(zhuǎn)環(huán)和靜止旋轉(zhuǎn)環(huán)和靜止環(huán)中具有軸向環(huán)中具有軸向補償能力的稱補償能力的稱為補償環(huán)。為補償環(huán)。 機械密封中流體可能泄漏的途徑有A、B、C、D四個通道。 C、D泄漏通道分別是靜止環(huán)與壓蓋、壓蓋與殼體之間的密封，二者均屬靜密封。 B通道是旋轉(zhuǎn)環(huán)與軸之間的密封，靜密封元件最常用的有橡膠O形圈或聚四氟乙烯V形圈。但一般懸臂式離心泵中，旋轉(zhuǎn)環(huán)與軸之間存在軸套而非直接接觸，因此形成旋轉(zhuǎn)環(huán)與軸套之間的密封B1和軸套與軸之間的密封B2。B1同B，B2依靠葉輪鎖母、葉輪、軸套及墊片壓緊密封。 A通道則是旋轉(zhuǎn)環(huán)與靜止環(huán)的端面彼此貼合作相對滑動的動密封，它是機械密封裝置中的主密封，也是決定機械密封性能和壽命的關(guān)鍵。機械密封的泄漏點機械密封的泄漏點常見故障及處理方法1序序號號故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象故障原