機泵與風(fēng)機培訓(xùn)教材

1、培訓(xùn)教材機泵與風(fēng)機為流體提供機械能的機械設(shè)備統(tǒng)稱為流體輸送機械。為流體提供機械能的機械設(shè)備統(tǒng)稱為流體輸送機械。分類分類流體輸送機械壓縮機、真空泵通風(fēng)機、鼓風(fēng)機氣體壓送機械泵液體輸送機械離心式；往復(fù)式；旋轉(zhuǎn)式；流體作用式。按按工作工作原理：原理：按輸送介質(zhì)：按輸送介質(zhì)：流體輸送機械流體輸送機械離心泵離心泵離離 心心 泵泵 的的 工工 作作 原原 理理離心泵結(jié)構(gòu)：離心泵結(jié)構(gòu)： 高速旋轉(zhuǎn)的葉輪和固定的泵殼，葉輪上裝有若干葉片，葉輪將輸入的軸功提供給液體。 液體隨葉輪旋轉(zhuǎn)在離心力作用下沿葉片間通道向外緣運動，速度增加、機械能提高。液體離開葉輪進入蝸殼，蝸殼流道逐漸擴大、 流體速度減慢，液體動能轉(zhuǎn)換為靜

2、壓能，壓強不斷升高，最后沿切向流出蝸殼通過排出導(dǎo)管輸入管路系統(tǒng)。離心泵工作原理：離心泵裝置簡圖離心泵裝置簡圖吸上原理與氣縛現(xiàn)象吸上原理與氣縛現(xiàn)象原動機 ： 軸 葉輪，旋轉(zhuǎn)離心力中心動能高速離開葉輪外圍靜壓能葉片間液體: 液體被做功吸上原理：吸上原理： 如果離心泵在啟動前殼內(nèi)充滿的是氣體，則啟動后葉輪中心氣體被拋時不能在該處形成足夠大的真空度，這樣槽內(nèi)液體便不能被吸上。這一現(xiàn)象稱為氣縛。 葉輪泵殼泵軸吸入口底閥濾網(wǎng)調(diào)節(jié)閥排出口吸入管排出管氣縛現(xiàn)象：氣縛現(xiàn)象：主要部件主要部件（1）葉輪 葉片（+蓋板）612個葉片（前彎、后彎，徑向）液體通道。閉式葉輪閉式葉輪：前蓋板、后蓋板半開式半開式： 后蓋板開

3、式開式： 無蓋板平衡孔：平衡孔：消除軸向推力截面積逐漸擴大的蝸牛殼形通道 液體入口 中心（2）泵殼泵殼：泵體的外殼，包圍葉輪出口 切線作用作用： 匯集液體，并導(dǎo)出液體； 能量轉(zhuǎn)換裝置（3）泵軸泵軸：垂直葉輪面，穿過葉輪中心 軸封軸封：旋轉(zhuǎn)的泵軸與固定的泵殼之間的密封。作用作用：防止高壓液體沿軸漏出或外界空氣漏入。 機械密封填料密封填料密封1填料套；2填料環(huán)；3填料；4填料壓蓋；5長扣雙頭螺栓；6螺母填料填料：采用浸油或涂石墨的石棉繩。結(jié)構(gòu)簡單，但功率消耗大，且有一定程度的泄漏。 （4 4）導(dǎo)輪的作用）導(dǎo)輪的作用 減少能量損失流量V m3/s壓頭H mH2o軸功率N kW效率%離心泵的特性曲線離

4、心泵的特性曲線性能參數(shù)：性能參數(shù)： HV曲線 NV曲線 V曲線 離心泵的特性曲線由制造廠附于產(chǎn)品樣本中，是指導(dǎo)正確選擇和操作離心泵的主要依據(jù)。特性曲線：特性曲線：02040608010012014004812162024283236010203040506070809004812n=2900r/minIS00-80-160B 離心泵 H mQ/ m3/h % N kW 離心泵的壓頭H又稱揚程，是指泵對單位重量的流體所能提供的機械能J/N，單位為m。因此HV曲線代表離心泵所提供的能量與流量的關(guān)系，離心泵壓頭H隨流量V增加而下降。有效功率與軸功率的比值為離心泵的效率HVHV曲線曲線NVNV曲線與曲

5、線與 VV曲線曲線離心泵的軸功率N是指電機輸入到泵軸的功率。流體從泵獲得的實際功率為泵的有效功率Ne，由泵的流量和揚程求得在真空表和壓力表之間列柏努利方程：22121022vMfpupuzHhHgggg222102MvfppuuHhHgg0MvppHhgeH VgNeHVgNNN容積損失容積損失：一部份已獲得能量的高壓液體由葉輪出口處通過葉輪與泵殼間的縫隙或從平衡孔漏返回到葉輪入口處的低壓區(qū)造成的能量損失。水力損失水力損失：進入離心泵的粘性液體產(chǎn)生的摩擦阻力、局部阻力以及液體在泵殼中由沖擊而造成的能量損失。機械損失機械損失：泵軸與軸承之間、泵軸與密封填料之間等產(chǎn)生的機械摩擦造成的能量損失。設(shè)計

6、點設(shè)計點：效率曲線最高點稱為設(shè)計點，設(shè)計點對應(yīng)的流量、壓頭和軸功率稱為額定流量、額定壓頭和額定軸功率，標(biāo)注在泵的銘牌上。一般將最高效率值的92%的范圍稱為泵的高效區(qū)，泵應(yīng)盡量在該范圍內(nèi)操作。泵的啟動泵的啟動：泵的軸功率隨輸送流量的增加而增大，流量為零時，軸功率最小。因此關(guān)閉出口閥啟動離心泵，啟動電流最小。 反映離心泵能量損失，包括：反映離心泵能量損失，包括：特性曲線的變換特性曲線的變換液體粘度的影響液體粘度的影響 液體粘度改變，HV、NV、V曲線都將隨之而變。液體密度的影響液體密度的影響 離心泵的理論流量和理論壓頭與液體密度無關(guān)，HV曲線不隨液體密度而變，V曲線也不隨液體密度而變。 軸功率則隨

7、液體密度的增加而增加。 離心泵啟動時一定應(yīng)在泵體和吸入管路內(nèi)充滿液體，否則將發(fā)生“氣縛” 現(xiàn)象。 特性曲線是制造廠用20清水在一定轉(zhuǎn)速下實驗測定的。若輸送液體性質(zhì)與此相差較大，泵特性曲線將發(fā)生變化，應(yīng)加以修正，使之變換為符合輸送液體性質(zhì)的新特性曲線。解解：與泵的特性曲線相關(guān)的性能參數(shù)有泵的轉(zhuǎn)速n、流量V、壓頭H、軸功率N和效率。其中流量和軸功率已由實驗直接測出，壓頭和效率則需進行計算。以真空表和壓力表兩測點為1，2截面，對單位重量流體列柏努力方程，有例：例： 用清水測定某離心泵的特性曲線，實驗裝置如附圖所示。當(dāng)調(diào)節(jié)出口閥使管路流量為25m3/h時，泵出口處壓力表讀數(shù)為0.28MPa（表壓），泵

8、入口處真空表讀數(shù)為0.025MPa，測得泵的軸功率為3.35kW，電機轉(zhuǎn)速為2900轉(zhuǎn)/分，真空表與壓力表測壓截面的垂直距離為0.5m。試由該組實驗測定數(shù)據(jù)確定出與泵的特性曲線相關(guān)的其它性能參數(shù)。 1z2z真空表壓力表工作流量下泵有效功率為泵軸功率為代入數(shù)據(jù)222121211 22fppuuHHzzgg 6212120.280.025100.531.6mH O1000 9.81ppHzzg%2 .6435. 315. 2NNe離心泵的工作點離心泵的工作點 當(dāng)泵安裝在一定管路系統(tǒng)中的離心泵工作時，泵輸出的流量即為管路流量、泵提供的壓頭即為管路所要求的壓頭。泵的特性曲線與管路特性曲線有一交點a點，

9、該交點稱為離心泵的工作點。離心泵的流量調(diào)節(jié)離心泵的流量調(diào)節(jié) 改變泵的特性 改變管路特性（1）改變出口閥開度-管路特性關(guān)小出口閥 le H ， qV 管特線變陡 工作點左上移開大出口閥 le H ， qV 管特線變緩 工作點右下移改變流量 改變工作點改變流量n泵H- qV曲線上移 工作點右上移， H ， qV （2）改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速- 改變泵的特性離心泵的并聯(lián)和串聯(lián)離心泵的并聯(lián)和串聯(lián) 離心泵串聯(lián)操作時，泵送流量相同，泵組的揚程為該流量下各泵的揚程之和。離心泵串連工作時的合成特性曲線。 離心泵并聯(lián)操作時，泵在同一壓頭下工作，泵組的流量為該壓頭下各泵對應(yīng)的流量之和。據(jù)此，并聯(lián)離心泵組的H-V特性曲線。

10、離心泵并聯(lián)和串聯(lián)，將組合安裝的離心泵視為一個泵組，泵組的特性曲線或稱合成特性曲線，據(jù)此確定泵組工作點。離心泵并聯(lián)離心泵并聯(lián) 同一壓頭下，并聯(lián)泵的流量為單泵流量的兩倍，據(jù)此作出合成特性曲線 并聯(lián)泵的流量大于一臺單泵的流量，小于兩臺單泵的流量 雙并單VVVHV并V單HV并V單V雙合成特性曲線合成特性曲線離心泵串聯(lián)離心泵串聯(lián) 同一流量下，串聯(lián)泵的壓頭為單泵壓頭的兩倍，據(jù)此作出串聯(lián)泵合成特性曲線 串聯(lián)泵的流量大于一臺單泵的流量，小于兩臺單泵的流量雙并單VVVV1V2V12III1H2HLHHHV串LHVH V0并串聯(lián)的選擇并串聯(lián)的選擇高阻管路：串聯(lián)泵低阻管路：并聯(lián)泵低阻管路高阻管路Q串Q并Q串Q并離心

11、泵的氣蝕現(xiàn)象與安裝高度離心泵的氣蝕現(xiàn)象與安裝高度 從整個吸入管路到泵的吸入口直至葉輪內(nèi)緣，液體的壓強是不斷降低的。研究表明，葉輪內(nèi)緣處的葉片背側(cè)是泵內(nèi)壓強最低點。Hg11KK00p020112gfppuHHggg 汽蝕現(xiàn)象汽蝕現(xiàn)象： 當(dāng)泵內(nèi)某點的壓強低至液體飽和蒸汽壓時部分液體將汽化，產(chǎn)生的汽泡被液流帶入葉輪內(nèi)壓力較高處再凝聚。由于凝聚點處產(chǎn)生瞬間真空，造成周圍液體高速沖擊該點，產(chǎn)生劇烈的水擊。瞬間壓力可高達數(shù)十個MPa，眾多的水擊點上水擊頻率可高達數(shù)十kHz，且水擊能量瞬時轉(zhuǎn)化為熱量，水擊點局部瞬時溫度可達230以上。癥狀癥狀： 噪聲大、泵體振動，流量、壓頭、效率都明顯下降。后果后果： 高頻

12、沖擊加之高溫腐蝕同時作用使葉片表面產(chǎn)生一個個凹穴，嚴(yán)重時成海綿狀而迅速破壞。防止措施防止措施： 把離心泵安裝在恰當(dāng)?shù)母叨任恢蒙希_保泵內(nèi)壓強最低點處的靜壓超過工作溫度下被輸送液體的飽和蒸汽壓 pv。 清水泵物理化學(xué)性質(zhì)類似于水的介質(zhì)。清水泵有若干系列。最簡單的為單級單吸式，系列代號為“IS”，結(jié)構(gòu)簡圖如圖，若需要的揚程較高，則可選D系列多級離心泵。若需要流量很大，則可選用雙吸式離心泵，其系列代號為“Sh” 。 離心泵的類型與選用離心泵的類型與選用離心泵的類型離心泵的類型清水泵清水泵1-泵體；2-泵蓋；3-葉輪；4-軸；5-密封環(huán)；6-葉輪螺母；7-止動墊圈；8-軸蓋；9-填料壓蓋；10-填料環(huán)

13、；11-填料；12-懸架軸承部件 耐腐蝕泵耐腐蝕泵 輸送腐蝕性流體用耐腐蝕泵。耐腐蝕泵所有與流體介質(zhì)接觸的部件都采用耐腐蝕材料制作。離心耐腐蝕泵有多種系列，其中常用的系列代號為F。油泵油泵 油泵用于輸送石油及油類產(chǎn)品，油泵系列代號為Y。因油類液體具有易燃、易爆的特點，因此對此類泵密封性能要求較高。輸送200以上的熱油時，還需設(shè)冷卻裝置。液下泵液下泵 液下泵是一種立式離心泵，整個泵體浸入在被輸送的液體貯槽內(nèi)，通過一根長軸，由安放在液面上的電機帶動。1泵體；2泵蓋；3葉輪；4泵軸；5密封環(huán)；6軸套；7軸承；8連軸器 雜質(zhì)泵有多種系列，常分為污水泵、渣漿泵、泥漿泵等。這類泵的主要結(jié)構(gòu)特點是葉輪上葉片

14、數(shù)目少，葉片間流道寬，有的型號泵殼內(nèi)還襯有耐磨材料。雜質(zhì)泵雜質(zhì)泵離心泵的運行離心泵的運行運行前準(zhǔn)備工作：運行前準(zhǔn)備工作：（1）檢查泵出、入口管線上的閥門、法蘭地腳螺栓、聯(lián)軸器、溫度計和壓力表等。（2）檢查泵的運轉(zhuǎn)情況，先盤車，聽是否有雜音，看是否靈活。（3）打開入口閥，排出泵體內(nèi)的氣體，給泵內(nèi)充滿所要輸送的液體，再關(guān)死出口閥。（4）往泵的油箱加好潤滑油或潤滑脂。（5）給冷卻水，打開壓力表，看是否靈敏。（6）檢查安全設(shè)備如對輪罩、接地線等。（7）對熱油泵看預(yù)熱情況，使泵體溫度不能低于界質(zhì)溫度的40度。（8）與各有關(guān)崗位、有關(guān)單位聯(lián)系好。做好啟動準(zhǔn)備。離心泵的運行離心泵的運行正常啟動：正常啟動：（

15、1）準(zhǔn)備工作經(jīng)檢查正常后可啟動泵。啟動后應(yīng)注意電流表，泵轉(zhuǎn)向，壓力表，泄漏等情況，一切正常后再慢慢打開出口閥。（未打開出口閥前泵運轉(zhuǎn)不得超過3分鐘，否則液體在泵內(nèi)強制循環(huán)后溫度升高，液體汽化會產(chǎn)生抽空等現(xiàn)象。）（2）檢查泵的軸承溫度不得大于65度，電機溫度不得大于70度（3）可用泵出口閥門調(diào)節(jié)流量（4）觀察出口壓力表、電流表的波動情況（5）檢查泵的運行、振動、泄漏情況。（6）檢查泵冷卻水的供應(yīng)情況，潤滑油液面的變化情況。（7）打封油的泵，封油壓力至少高出泵出口壓力0.05-0.1MPa.（8）對于長周期運轉(zhuǎn)的泵，要定期更換潤滑油或潤滑脂，保證泵在良好的潤滑狀態(tài)下工作。離心泵的運行離心泵的運行離

16、心泵的停運：離心泵的停運：（1）慢慢關(guān)死出口閥門。（2）切斷電源后關(guān)入口閥，壓力表閥。（3）熱油泵，待泵體溫度降低后停冷卻水和封油。（4）在冬季，對停下來的泵要放掉泵內(nèi)液體，并采取必要的防凍措施。（5）定時檢查、盤車。離心泵的運行離心泵的運行離心泵的切換：離心泵的切換：（1）做好起動泵前的各種準(zhǔn)備后，打開入口閥，引入液體。（2）啟動后，待泵的轉(zhuǎn)速、聲音、泵體壓力等正常后再開出口閥（3）泵的流量正常，壓力平穩(wěn)時關(guān)閉運行泵的出口閥。（4）停電后按停泵要求做好善后工作。（5）盡量減少因切換泵造成的流量、壓力的波動，維持生產(chǎn)的正常進行。（6）檢查起動泵的泄漏、潤滑等情況。離心泵常見故障離心泵常見故障故

17、障現(xiàn)象故障現(xiàn)象處理方法處理方法開啟時發(fā)現(xiàn)揚程小改變安裝高度，或降低裝置揚程或換泵。入口管線或填料漏氣檢查入口管線，堵塞漏氣處，扭緊填料壓蓋，保證密封，也可涂少許黃油。泵的轉(zhuǎn)向反向改變轉(zhuǎn)向，請電工幫助處理泵的轉(zhuǎn)數(shù)太低檢查電壓是否符合要求的電壓，傳動部分是否正常，對檢查的問題對癥處理。泵的流道堵塞清理入口池的雜質(zhì)，停泵拆開后疏通流道，清除異物葉輪口環(huán)磨損太大修理、更換備件，查磨損原因。泵安裝太高，吸水阻力大，產(chǎn)生氣蝕降低安裝高度，減小吸水阻力，避免產(chǎn)生氣蝕的原因。多級泵的平衡裝置磨損嚴(yán)重修理、更換葉輪氣蝕嚴(yán)重更換葉輪，查產(chǎn)生氣蝕原因，對癥處理離心泵常見故障離心泵常見故障故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象處理方法處理

18、方法泵軸彎曲、軸承磨損嚴(yán)重矯直泵軸，更換軸承填料太緊，軸發(fā)熱松填料兩聯(lián)軸器間隙太小，運行二軸相頂調(diào)整間隙葉輪蓋板或中段相磨修理或更換葉輪蓋板流量太大，大大超出工藝范圍提高揚程，管小出口閥，實在不行只有換泵。泵入口真空度超出允許吸入真空度降低泵的安裝高度，減少吸水阻力損失泵內(nèi)旋轉(zhuǎn)零件有磨損檢查原因，清理泵內(nèi)部吸水池內(nèi)有漩渦把空氣吸入泵內(nèi)增加泵入口的淹沒深度填料室和軸不同心矯正，使其同心往復(fù)泵往復(fù)泵 往復(fù)泵是容積式泵，其結(jié)構(gòu)主要由泵缸、活塞、活塞桿、吸入和排出單向閥(活門)構(gòu)成?；钊?jīng)曲柄連桿機構(gòu)在外力驅(qū)動下作往復(fù)運動，單動往復(fù)泵輸送液體不連續(xù)，流量曲線是半周正弦曲線。雙動泵有所改善。三缸泵的流量

19、曲線更平穩(wěn)。往復(fù)泵的工作原理往復(fù)泵的工作原理(a)單動泵的流量曲線V230(b)雙動泵的流量曲線V2304(c)三動泵的流量曲線V2304往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)往復(fù)泵的流量V(m3/s)可按下式計算 往復(fù)泵不能采用調(diào)節(jié)出口閥的方法進行流量調(diào)節(jié)。往復(fù)泵特性曲線為， 結(jié)合管路特性曲線，可確定往復(fù)泵的工作點。往復(fù)泵的流量與管路特性曲線無關(guān)。因此，若在往復(fù)泵出口安裝調(diào)節(jié)閥，不僅不能調(diào)節(jié)流量，若操作不當(dāng)使出口閥完全關(guān)閉則會使泵壓頭劇增，損壞設(shè)備。 往復(fù)泵通常采用旁路流程調(diào)節(jié)流量，如圖增加旁路，并未改變泵的總流量，只是使部分液體經(jīng)旁路又回到泵進口，從而減小了主管路系統(tǒng)的流量。往復(fù)泵也可通過改變曲

20、柄轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量60ASnVV常數(shù)VHH0aa1112往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)往復(fù)泵的特點往復(fù)泵的特點 1.有較強的自吸能力 靠自身抽出泵及吸入管中的空氣而將液體從低處吸入泵內(nèi)的能力。自吸能力可由自吸高度和吸上時間來衡量。泵吸口造成的真空度越大，則自吸高度越大；造成足夠真空度的速度越快，則吸上時間越短。自吸能力與泵的型式和密封性能有重要關(guān)系。當(dāng)泵閥、泵缸等密封變差，或余隙容積較大時，其自吸能力就會降低。故起動前灌滿液體，可改善泵的自吸能力。2.理論流量與工作壓力p無關(guān)，只取決于轉(zhuǎn)速n、泵缸尺寸和作用數(shù)K。 不能用節(jié)流調(diào)節(jié)法，只能用變速調(diào)節(jié)或回流調(diào)節(jié)法。有些特殊結(jié)構(gòu)的往復(fù)泵可通過調(diào)節(jié)柱塞

21、的有效行程來改變流量。3.額定排出壓力與泵的尺寸和轉(zhuǎn)速無關(guān) 工作壓力P取決于泵原動機的轉(zhuǎn)速n、軸承的承載能力、泵的強度和密封性能等。為防過載，泵起動前必須打開排出閥，且裝設(shè)安全閥。以上是共有特點。此外，往復(fù)泵還有：4.流量不均勻，排出壓力波動 為減輕脈動率Q ，常采用多作用往復(fù)泵或設(shè)置空氣室。5.轉(zhuǎn)速不宜太快 電動往復(fù)泵轉(zhuǎn)速多在200300 r/min以下，若轉(zhuǎn)速n過高，泵閥遲滯造成的容積損失就會相對增加；泵閥撞擊更為嚴(yán)重，引起噪聲和磨損；液流和運動部件的慣性力也將隨之增加，產(chǎn)生有害的影響。由于轉(zhuǎn)速n受限，往復(fù)泵流量不大。6.運送含固體雜質(zhì)的液體時，泵閥容易磨損和泄漏 應(yīng)裝吸入濾器。7.結(jié)構(gòu)比

22、較復(fù)雜，易損件(活塞環(huán)、泵閥、填料等)較多 由于上述特點，笨重(在Q相同時與其它泵相比) ，造價高，管理維護麻煩，在許多場合它已被離心泵所取代。但艙底水泵和油輪掃艙泵等在工作中容易吸入氣體，需要具有較好的自吸能力，故常采用往復(fù)泵；在要求小流量Q、高壓頭P時，也可采用往復(fù)泵。往復(fù)泵的特點往復(fù)泵的特點 往復(fù)泵的運行往復(fù)泵的運行往復(fù)泵的啟動前準(zhǔn)備：往復(fù)泵的啟動前準(zhǔn)備：（1）檢查泵的零件是否齊全（2）檢查注油器，看潤滑油的上油情況（3）清洗潤滑油孔，清除個接觸面的灰塵。（4）排除氣缸中的冷凝水，打開油缸中的排氣閥，之后給少許蒸汽暖缸。（5）檢查盤根的松動、磨損情況（6）打開出口閥，打開入口閥。往復(fù)泵的

23、運行往復(fù)泵的運行往復(fù)泵的啟動：往復(fù)泵的啟動：（1）引入液體后看泵體的溫升變化情況。（2）打開壓力表、安全閥前手閥。（3）入口蒸汽閥門開大，啟動泵，看運行情況。（4）啟動后看流量、壓力、泄漏情況。往復(fù)泵的運行往復(fù)泵的運行往復(fù)泵的停運：往復(fù)泵的停運：（1）作好停泵前的聯(lián)系、準(zhǔn)備工作。（2）關(guān)蒸汽入口。（3）關(guān)泵的出、入口閥門。（4）關(guān)壓力表閥、安全閥。（5）放掉油缸內(nèi)壓力（6）打開氣缸放水閥，排缸內(nèi)存水。（7）做好防凍工作，搞好衛(wèi)生。 往復(fù)泵的運行往復(fù)泵的運行往復(fù)泵的切換：往復(fù)泵的切換：（1）準(zhǔn)備啟運的泵要做好啟動前的各項準(zhǔn)備工作。（2）慢慢給汽，泵啟動后慢慢關(guān)小運行泵給汽閥。（3）待切換過來后關(guān)

24、死原運行泵的出口、入口閥。（4）切換泵時的流量、壓力不能產(chǎn)生大的波動，不能影響生產(chǎn)的正常進行。（5）停下來的泵作好維護工作。往復(fù)泵的運行往復(fù)泵的運行往復(fù)泵的運行中的維護：往復(fù)泵的運行中的維護：（1）注油器上油6-8滴/min為正常。（2）出口壓力在滿足工藝生產(chǎn)情況下不得超壓。（3）看泄漏情況和盤根和磨損情況。（4）看運行是否正常，是否有抽空或振動情況。（5）地腳螺絲等是否有松動情況。（6）潤滑油的牌號要符合要求，每天加一次潤滑油，保持良好的潤滑狀態(tài)。隔膜泵隔膜泵隔膜泵隔膜泵 隔膜泵用彈性金屬薄片或耐腐蝕性橡皮制成的隔膜將活柱與被輸送液體隔開，與活柱相通的一側(cè)則充滿油或水。當(dāng)活柱往復(fù)運動時，迫使

25、隔膜交替向兩側(cè)彎曲，將液體吸入和排出。21543齒輪泵齒輪泵 齒輪泵是泵殼和一對相互嚙合的齒輪，兩個齒輪在泵的吸入口脫離嚙合，形成低壓區(qū)，液體被吸入并隨齒輪的轉(zhuǎn)動被強行壓向排出端。在排出端兩齒輪又相互嚙合形成高壓區(qū)將液體擠壓出去。吸入和排出吸入和排出 1.圖示方向回轉(zhuǎn)時，齒C退出嚙合，其齒間容積V增大，壓力p降低，液體在吸入液面上的壓力p作用下，經(jīng)吸入口流入2.隨著齒輪回轉(zhuǎn)，吸滿液體的齒間轉(zhuǎn)過吸入腔，沿殼壁轉(zhuǎn)到排出腔3.當(dāng)重新進入嚙合時，齒間的液體即被輪齒擠出結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點 1.普通齒輪泵如果反轉(zhuǎn)，吸排方向相反（采用對于齒輪連心線不對稱布置的卸荷槽的齒輪泵不允許反轉(zhuǎn)使用）2.由于嚙合緊密，齒

26、頂和端面間隙都小，液體不會大量漏回吸入腔3.磨擦面較多，只用來排送有潤滑性的油液。齒輪泵的困油現(xiàn)象齒輪泵的困油現(xiàn)象 1.外齒輪泵一般采用漸開線 (involute) 齒形2.為轉(zhuǎn)運平穩(wěn)，要求齒輪的重迭系數(shù)大于13.由于重迭系數(shù)大于1，所以在部分時間內(nèi)相鄰兩對齒會同時處于嚙合狀態(tài)，形成一個封閉空間，使一部分油液困在其中，而這封閉空間的容積又將隨著齒輪的轉(zhuǎn)動而變化 (先縮小，然后增大)，從而產(chǎn)生困油現(xiàn)象。 （當(dāng)封閉容積V減小時，液體受擠壓而壓力P急劇升高，油液將從縫隙中強行擠出）： 1)產(chǎn)生噪音和振動； 2)使軸承受到很大的徑向力； 3)功率損失增加； 4)容積效率降低（而當(dāng)封閉容積V增大時，壓力

27、p下降，析出氣泡） 5)對泵的工作性能和使用壽命都有害危害危害齒輪泵的困油現(xiàn)象齒輪泵的困油現(xiàn)象 (設(shè)法在封閉容積V變小時使之和排出腔溝通，而在封閉容積V增大時和吸入腔溝通):開卸對稱荷槽開卸對稱荷槽: : 1）結(jié)構(gòu)簡單，容易加工，且對稱布置，泵正、反轉(zhuǎn)時都適用，因此被廣泛采用。 2）對稱卸荷槽還不十分完善（還有噪音和振動）不對稱卸荷槽：不對稱卸荷槽： 1）兩個卸荷槽同時向吸入側(cè)移過適當(dāng)距離 2）延長了Va和排出腔相通的時間 3）推遲了Vb和吸入腔相通的時間,Vb中可能出現(xiàn)局部真空，但不十分嚴(yán)重 這種卸荷槽能更好地解決困油問題，能多回收一部分高壓液體，泵不允許反轉(zhuǎn)使用。 采用卸荷槽后困油現(xiàn)象影響

28、大大減輕。排除排除齒輪泵的困油現(xiàn)象齒輪泵的困油現(xiàn)象 提高齒輪泵理論流量的途徑提高齒輪泵理論流量的途徑 增加齒輪的直徑、齒寬、轉(zhuǎn)速n和減少齒數(shù)。n過高會使輪齒轉(zhuǎn)過吸入腔的時間過短n和直徑增加使齒輪的圓周速度增加，離心力加大1.增加吸入困難，齒根處油壓p降低，可能析出氣體，導(dǎo)致Q減小，造成振動和產(chǎn)生噪聲，甚至使泵無法工作。2.故最大圓周速度應(yīng)根據(jù)所輸油的粘度而予以限制， 1）最大圓周速度不超過56m/s， 2)最高轉(zhuǎn)速一般在3000r/min左右。加大齒寬會使徑向力增大，齒面接觸線加長，不易保持良好的密封。減少齒數(shù)雖可使齒間容積V加大而Q增加，但會使Q的不均勻度加重。1有一定的自吸能力，能形成一定

29、程度的真空，泵可裝得比滑油液面高。排送氣體時密封性差，故自吸能力不如往復(fù)泵。 應(yīng)注意應(yīng)注意： 1）齒輪泵摩擦部位較多 2）間隙較小 3）線速度較高 4）起動前齒輪表面必須有油，不允許干轉(zhuǎn)。2理論流量Qt是由工作部件的尺寸和轉(zhuǎn)速n決定的，與排除壓力Pd無關(guān)。3額定排出壓力Pd與工作部件尺寸、n無關(guān)， Pd取決于泵的密封性能和軸承承載能力，為防泵過載，一般應(yīng)設(shè)安全閥。 齒輪泵的特點齒輪泵的特點 4.流量連續(xù)，有脈動 外嚙合齒輪泵Q在1127范圍內(nèi)，噪聲較大。齒數(shù)Z越少， Q越大。內(nèi)齒輪泵Q較小，約為13，噪聲也較小。 5結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉。 1）工作部件作回轉(zhuǎn)運動 2）無泵閥 3）允許采用較高轉(zhuǎn)速

30、n，通?？膳c電動機直聯(lián) 4）與同樣Q的往復(fù)泵相比，尺寸、重量小 5）易損件少，耐撞擊工作可靠 6磨擦面較多 用于排送不含固體顆粒并具有潤滑性的油類。齒輪泵的特點齒輪泵的特點 一般被用作排出p不高、Q不大，以及對Q和pd的均勻性要求不很嚴(yán)的油泵,如： 1）滑油泵 2）駁油泵 3）液壓傳動中的供油泵 由于齒輪泵結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，又不易損壞，因而已開發(fā)了高壓齒輪泵。如：液壓泵。齒輪泵的使用場合齒輪泵的使用場合齒輪泵管理要點齒輪泵管理要點 1. 注意泵的轉(zhuǎn)向和連接 反轉(zhuǎn)會使吸排方向相反，泵和電機保持良好對中，最好用撓性連接（flexibility）。2. 齒輪泵雖有自吸能力 起動前泵內(nèi)要存有油液（否

31、則嚴(yán)重摩損），吸油高度一般不大于0.5m。3. 機械軸封屬于較精密的部件 拆裝時要防止損傷密封元件，安裝時應(yīng)在軸上涂滑油，按正確次序裝入，用手推動環(huán)時應(yīng)有浮動性。上緊軸封蓋時要均勻，機械軸封一定要防止干摩擦。4. 不宜超額定p工作 會使原動機過載，加大軸承負荷，使工作部件變形，磨損和漏泄增加，嚴(yán)重時造成卡阻。5. 要防止吸口真空度大于允許吸上真空度，否則不能正常吸入。 當(dāng)吸入p過低時，會產(chǎn)生“氣穴現(xiàn)象”。油在低壓區(qū)析出許多氣泡，Q降低。當(dāng)氣泡到高壓區(qū)時，空氣重新溶入油中，形成局部真空，四周的高壓油液就會以高速流過來填補。產(chǎn)生液壓沖擊，并伴隨劇烈的噪聲6. 保持合適的油溫和粘度 運動粘度以253

32、3 mm2/s為宜。粘度太小則漏泄增加，還容易產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。粘度過大同樣也會使v降低和吸入不正常。7. 要防止吸入空氣 會使流量減少，而且產(chǎn)生噪聲。8. 端面間隙對齒輪泵的自吸能力和v影響甚大 可用壓軟鉛絲的方法測出9. 高壓齒輪泵敏感度大 吸油口可用150目網(wǎng)式濾器，液壓系統(tǒng)泵要求濾油精度3040m?；赜凸苈窞V油器精度最好20m。齒輪泵管理要點齒輪泵管理要點 齒輪泵常見故障分析齒輪泵常見故障分析 (1)(1)不能排油或流量不足不能排油或流量不足不能建立足夠大的吸入真空度的原因：1）泵內(nèi)間隙過大，或新泵及拆修過的齒輪表面未澆油，難以自吸；2）泵轉(zhuǎn)速n過低、反轉(zhuǎn)或卡阻3）吸入管漏氣或吸口露出液面

33、。4 ）吸入真空度較大而不能正常吸入的原因：5 ）吸高太大(一般應(yīng)不超過500mm)；6 ）油溫太低，粘度太大；7 ）吸入管路阻塞，如吸入濾器臟堵或容量太小，吸入閥未開等8 ）油溫過高。排出方面的問題排出方面的問題：1 ）排出管漏泄或旁通，安全閥或彈簧太松；2 ）排出閥未開或排出管濾器堵塞，安全閥頂開(2)(2)工作噪聲太大工作噪聲太大噪聲根據(jù)產(chǎn)生的原因不同，可分兩類：1)液體噪聲，是由于漏入空氣或產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象而引起2)機械噪聲，對中不良、軸承損壞或松動、安全閥跳動、齒輪嚙合不良、泵軸彎曲或其它機械摩擦等。(3)(3)磨損太快磨損太快1)油液含磨料性雜質(zhì)；2)長期空轉(zhuǎn)；3)Pd過高，泵軸變形嚴(yán)

34、重；4)中心線不正。齒輪泵常見故障分析齒輪泵常見故障分析 流量調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)應(yīng)用場合應(yīng)用場合轉(zhuǎn)速或旁路高壓頭、小流量。粘稠以至膏狀物。 以及固體懸浮液旋渦泵旋渦泵 旋渦泵旋渦泵 工作原理特殊類型的離心泵葉輪葉輪開有凹槽的圓盤：引水道葉輪旋轉(zhuǎn)，凹槽內(nèi)液體被做功。在引水道和凹槽間往反多次，被多次做功。特點特點（1）壓頭和功率隨流量增加下降較快。因此啟動時應(yīng)打開出口閥，改變流量時，旁路調(diào)節(jié)比安裝調(diào)節(jié)閥經(jīng)濟。（2）在葉輪直徑和轉(zhuǎn)速相同的條件下，旋渦泵的壓頭比離心泵高出24倍，適用于高壓頭、小流量的場合。（3）結(jié)構(gòu)簡單、加工容易，且可采用各種耐腐蝕的材料制造。（4）輸送液體的粘度不宜過大，否則泵的壓頭和效

35、率都將大幅度下降。（5）輸送液體不能含有固體顆粒。閉式旋渦泵閉式旋渦泵 閉式葉輪（有2060個徑向短葉片）。閉式葉輪-指其葉片部分設(shè)有中間隔板。 泵體和泵蓋以小間隙緊貼葉輪，形成等截面的環(huán)形流道4。 流道占大半圓周，兩端順徑向外延形成吸、排口，隔舌6將流道吸、排隔開，這種兩端(或一端)直通吸、排口的流道稱為開式流道。 閉式旋渦泵必須配用開式流道。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 當(dāng)葉輪回轉(zhuǎn)時，液體一起回轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力 縱向旋渦：葉輪中液體的u要比流道中的u大，甩出，進人流道，迫使流道中液體向心流動，再從葉片根部進入葉間，依靠縱向旋渦的作用來傳遞能量。 縱向旋渦越強，液體進入葉輪的次數(shù)越多，H越高，縱向旋渦的強弱取決于

36、葉輪內(nèi)液體和流道內(nèi)液體的離心力之差。受縱向旋渦流動阻力影響，與葉片和流道形狀及葉片數(shù)有關(guān)。閉式旋渦泵閉式旋渦泵 下圖為葉輪的各種截面以及葉片的形狀：葉片的傾斜角度和方向不同，泵特性曲線形狀也不同。下圖給出了閉式旋渦泵流道的各種截面的形狀。 閉式旋渦泵閉式旋渦泵 流道截面為矩形時，縱向旋渦的流阻較大，H和效率相對較低，但Q較大。流道為半圓形斷面時，H和效率相對較高，但Q較小。 閉式旋渦泵效率較高，可達35一45。液流是從葉輪外緣進人葉間，該處u較大，液流情況復(fù)雜，速度分布不均，故閉式旋渦泵汽蝕性能差，汽蝕余量必須大一些。泵吸入氣體時，小，會聚集在葉片的根部。在流道出口不易排出，又經(jīng)過隔舌被帶回吸

37、人端，故一般不能抽送氣液混合物，也無自吸能力。要使其能夠自吸，必須在排出端設(shè)氣液分離室，并設(shè)回液口使液體能在排出端擠人葉片根部驅(qū)趕氣體。 閉式旋渦泵多為單級或二級閉式旋渦泵閉式旋渦泵 開式旋渦泵開式旋渦泵 開式葉輪-葉片不帶間隔板 。閉式流道-流道兩端不直接通吸、排口。 泵的吸、排口是開在靠葉片根部處，液流進入葉片的u較小，汽蝕性能比閉式好。 只要將吸、排口朝上安裝，就有自吸能力。 在流道始，液體甩人流道，葉間形成真空，氣體吸人。隨著葉輪回轉(zhuǎn)，流體壓力變大，越近排出口壓力越大。 氣體密度小，被壓縮在葉片根部，V不斷縮小。排出口開在流道盡頭并靠近葉片的根部。當(dāng)液體到流道盡頭時，會急劇變?yōu)橄蛐姆较?/p>

38、流人葉間，將氣體從排出口擠出。 閉式流道能排氣體和自吸，但液體急劇變化運動方向，克服離心力做功，能量損失較大，總效率僅為2027。用吸人端閉式，排出端開式流道，保持較高的效率，但會失去自吸能力效率可提高到2735。為保自吸，又減少水力損失可用向心開式流道。 另一種辦法是在排出端用開式流道并附加輔助閉式流道，讓大部分液體從口a排出，其余分液體進入輔助閉式流道c，這部分液體能夠在輔流道的末端進入葉間，把氣體從泵體側(cè)面與壓出室相通的氣體壓出口b排出。開式旋渦泵可做成單級，也可多級(最多6級)。 泵漏主要是軸向間隙。開式旋渦泵開式旋渦泵 離心旋渦泵離心旋渦泵 第一級采用離心葉輪，第二級采用旋渦葉輪，是

39、一種雙級的小比轉(zhuǎn)數(shù)自吸泵。發(fā)揮了旋渦H相對較高和便于自吸的優(yōu)點，又借離心葉輪D hr小的長處。 特性曲線較陡，在H變化時Q波動較小。 旋渦葉輪3裝在泵軸上，并用內(nèi)隔板1分隔。內(nèi)隔板與泵蓋6構(gòu)成離心葉輪的渦殼。隔板上的中間斜道可從渦殼的最大截面處把水斜向地引入第二級旋渦葉輪。旋渦葉輪是閉式葉輪，開式流道。在旋渦葉輪排出口裝有氣水分離室。起動前必須灌水。工作時，泵內(nèi)液體在旋渦泵人口處與吸人管系中的空氣相混合，經(jīng)旋渦葉輪排到氣水分離室中進行氣水分離。分離后的水經(jīng)內(nèi)、外隔板上回水口再次從旋渦泵的葉片根部進人葉間，重新裹帶空氣。如此循環(huán)，直至空氣驅(qū)盡后，泵就開始正常工作。離心旋渦泵離心旋渦泵螺桿泵螺桿泵

40、 螺桿泵的工作原理與齒輪泵相似，是借助轉(zhuǎn)動的螺 桿與泵殼上的內(nèi)螺紋、或螺桿與螺桿相互嚙合將液體 沿軸向推進，最終由排出口排出。螺桿泵螺桿泵典型結(jié)構(gòu)典型結(jié)構(gòu) 1.由缸套，主, 動螺桿組成。 2.主、從動螺桿轉(zhuǎn)向相反。 3.各嚙合螺桿之間以及螺桿與缸套間的間隙很小，在泵內(nèi)形成多個 彼此分隔的容腔 1)轉(zhuǎn)動時，下部容腔V增大，吸入液體，然后封閉。 2)封閉容腔沿軸向上升 3)新的吸入容腔又在吸入端形成。 4)一個接一個的封閉容腔上移，液體就不斷被擠出。 4.螺桿反轉(zhuǎn)，則吸、排方向相反。 螺桿泵螺桿泵雙螺桿泵有密封和非密封型兩類：雙螺桿泵有密封和非密封型兩類： 1.密封型密封型1）由漸開線和擺線組合而

41、成2) 其v略遜于擺線嚙合的螺桿泵3) 但能使工藝簡化，成本降低。2.非密封型非密封型1）采用兩根直徑D相同、單頭、定螺距、矩形或梯形齒形的螺桿2）不能形成完全封閉的嚙合線，屬于非密封型螺桿泵。3）為減少漏泄，需增加導(dǎo)程數(shù)，又要限制螺桿的長度，故不得不減小螺旋的升角，從而導(dǎo)致螺桿自鎖。 因此，傳遞扭矩需靠齒輪，主動和從動螺桿彼此不直接接觸。1）外軸承式 - 同步齒輪和軸承裝在泵體外面，單獨潤滑2）內(nèi)軸承式 - 齒輪和軸承置于泵體內(nèi)部上圖是兩側(cè)吸入、中間排出結(jié)構(gòu)，軸向力可基本平衡。雙螺桿泵的結(jié)構(gòu)雙螺桿泵的結(jié)構(gòu)螺桿泵螺桿泵(screw pump)(screw pump)的流量的流量 1.1.螺桿泵

42、的理論流量螺桿泵的理論流量 運轉(zhuǎn)時，液體將從缸套與螺桿端面之間的空隙部分連續(xù)流出，因此，其過流面積: A=缸套內(nèi)腔橫截面積-螺桿端面橫截面積 而軸向流速:V=導(dǎo)程 轉(zhuǎn)速 由于過流面積A和軸向流速都不隨時間而變，故螺桿泵的流量十分均勻，其理論流量Qt = 60Atn m3/h2.螺桿泵的實際流量螺桿泵的實際流量 主要內(nèi)漏泄途徑： 1）螺桿頂圓與泵缸或襯套之間（徑向間隙） 2）減少徑向間隙可減少內(nèi)漏，但間隙太小使摩擦功率損失增加 3）嚙合螺桿之間之間（嚙合間隙） 4）密封型泵嚙合線漏泄少，而非密封型較大。 泵內(nèi)各封閉容腔的p是從排出向吸入端遞減 三螺桿泵 v =0.750.95 單螺桿泵 v =0.650.75 雙螺桿泵 v 0.5 0.85。螺桿泵螺桿泵(screw pump)(screw pump)的流量的流量 螺桿泵的特點螺桿泵的特點 螺桿泵的優(yōu)點：螺桿泵的優(yōu)點：1沒有困油現(xiàn)象，流量和壓力均勻，故工作平穩(wěn)，噪聲和振動較少。2軸向吸入，沒有離心力的影響，吸入性能好。 三螺桿泵允許吸上真空高度可達8m水柱；。單螺桿泵可達8.5 m水柱。高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，故