第三章 泵與風(fēng)機(jī)的構(gòu)造

第三章泵與風(fēng)機(jī)的構(gòu)造離心式泵的構(gòu)造離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造軸流式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造1§3.1離心式泵的構(gòu)造一、離心泵的主要零部件1.葉輪

作用：把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳遞給液體，使液體流經(jīng)葉輪后增加能量。包括葉輪、吸水室、壓水室、填水函等。2

組成：葉片、輪轂、前后蓋板

a.類型：閉式、半開、全開b.葉片數(shù)：

5~12片，葉片出口安裝角15°~40°342.吸水室（進(jìn)水段）

作用：將吸水管內(nèi)的液體以最小阻力損失均勻地導(dǎo)入葉輪。

結(jié)構(gòu)型式：直錐型、環(huán)型、半螺旋型。

直錐型單級(jí)懸臂式離心泵環(huán)型離心泵5半螺旋型吸水室單級(jí)雙吸泵63.壓水室（出水段）

作用：將葉輪流出的液體匯聚起來導(dǎo)引至泵的排出口，并使部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變成壓力能。結(jié)構(gòu)型式：環(huán)型、螺旋型（我國大部分）。螺旋型壓出室由一個(gè)截面逐漸擴(kuò)大的螺旋形流道和一個(gè)擴(kuò)壓管組成。螺旋形流道截面為梯形或圓形兩種。784.導(dǎo)葉用于多級(jí)分段式水泵，包括正向?qū)~（導(dǎo)水圈）和反向?qū)~（返水圈）正向?qū)~（導(dǎo)水圈）：固定在泵體上，包圍在葉輪外圓，由若干個(gè)葉片組成，導(dǎo)葉數(shù)與葉輪葉片數(shù)應(yīng)互為質(zhì)數(shù)。作用：一是接受葉輪高速流出的液體，

二是使部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變成靜壓能。反向?qū)~（返水圈）：固定在導(dǎo)水圈背面的若干個(gè)葉片。作用：以最小損失把水引入次級(jí)葉輪入口。9導(dǎo)葉中的流道是按照泵在額定工況下設(shè)計(jì)的，葉輪出口處流體的絕對(duì)速度方向與導(dǎo)葉流道的形狀吻合，液體與葉輪無撞擊。當(dāng)泵不在額定工況時(shí)，泵的效率降低。1.反向?qū)~2.正向?qū)~10115.水泵的密封（1）提高泵的容積效率，防止氣體進(jìn)入。（2）固定件之間密封紙墊密封（3）轉(zhuǎn)動(dòng)部分與固定之間的密封

①密封環(huán)(大口環(huán)、小口環(huán))：阻止葉輪間液體溝通。密封葉輪吸水口與固定部分之間、葉輪尾端輪轂和中段內(nèi)孔之間的環(huán)形縫隙。

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②填料函

在泵軸兩頭伸出泵殼處。作用：在吸水側(cè)防止空氣進(jìn)入泵內(nèi)；在出水側(cè)防止高壓水外泄。組成：填料箱、填料、水封環(huán)、壓蓋。要求：填料壓蓋不可擰得太緊或太松。應(yīng)控制從填料函處有間斷的滴狀滲漏（滴水不成線）。141516二、軸向推力及平衡裝置葉輪為單吸式的水泵，在工作時(shí)受到軸向推力作用，迫使葉輪和轉(zhuǎn)子一起朝入口方向移動(dòng)。單級(jí)泵的軸向推力有幾百公斤；多級(jí)分段式水泵的可達(dá)幾噸。軸向推力必須予以平衡才能保證泵的正常工作。（一）軸向推力產(chǎn)生的原因作用在葉輪前、后底盤外表面上的總壓力不相等，和作用在葉輪內(nèi)表面上水的動(dòng)壓的軸向分力所致。1718（二）軸向推力的計(jì)算多級(jí)泵軸向推力為方向指向進(jìn)水口側(cè)。K—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，1.3~1.5i—葉輪級(jí)數(shù)19（三）軸向推力的危害使整個(gè)葉輪向吸水側(cè)竄動(dòng)；使葉輪造成破壞性磨損；軸承發(fā)熱、電動(dòng)機(jī)負(fù)載增加；使葉輪出水口與導(dǎo)水圈的導(dǎo)葉進(jìn)口發(fā)生偏移，引起沖擊和渦流，降低泵的效率。20構(gòu)成一個(gè)平衡室，降低平衡室內(nèi)的壓強(qiáng)。其方法如下：（1）在葉輪后蓋板上鉆孔，把平衡室和葉輪入口連接起來，使兩側(cè)壓強(qiáng)相等；（2）用專門的通路將平衡室與低壓區(qū)溝通，達(dá)到降壓目的。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：容積損失增大，降低效率2％-5％。適用：?jiǎn)渭?jí)小泵。1.平衡孔（四）軸向推力的平衡方法212.平衡葉片在葉輪后蓋板的背面對(duì)稱安置幾條徑向筋片。使液體加速旋轉(zhuǎn)，離心力加大，葉輪背面的壓力降低。缺點(diǎn)：此法降低泵的效率適用：雜質(zhì)泵。223.雙吸葉輪軸向力相抵消，達(dá)到平衡適合流量較大的單級(jí)離心泵234.對(duì)稱布置葉輪軸向力相互平衡缺點(diǎn)：級(jí)與級(jí)之間流道長(zhǎng)，泵殼鑄造復(fù)雜，成本高。一般在2~4級(jí)離心泵多用。245.平衡鼓（1）結(jié)構(gòu)原理（2）特點(diǎn)不能完全平衡需采用止推軸承高壓低壓256.平衡盤法（1）結(jié)構(gòu)原理（2）特點(diǎn)自動(dòng)平衡，平衡效果好，但起動(dòng)過程易與平衡座接觸造成磨損。（3）注意平衡盤與平衡座之間間隙在0.5～1㎜之間；泵軸的竄量不小于1㎜，不大于4㎜。ABP1P2P3P4P526△p1△p2271.D型泵（1）特點(diǎn)是DA型泵的改進(jìn)品，屬單吸、多級(jí)、分段式離心式泵。級(jí)數(shù)2~10，用于礦井主排水泵。

Q=32.4~580m3/h，H=67.5~800m主要由轉(zhuǎn)動(dòng)部分、固定部分、軸承部分、密封部分等組成。三、常用離心泵的構(gòu)造28轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括：葉輪、泵軸、平衡盤。葉片數(shù)為7，第一級(jí)葉輪的入口直徑大于其余各級(jí)。葉輪葉片的入口邊緣呈扭曲狀，減少了水流入口的沖擊損失。故該泵初始揚(yáng)程較高，效率曲線平坦。29（2）型號(hào)意義固定部分包括：進(jìn)水段（前段）、出水段（后段）和中間段等部件，并用拉緊螺栓連接在一起。吸水口位于進(jìn)水段呈水平方向，出水口位于出水段，為垂直向上。

新系列編號(hào)D280-43×330D型水泵為多級(jí)分段式離心水泵，MD型為耐磨多級(jí)離心泵DG多級(jí)鍋爐離心泵

D型泵流通部件的材質(zhì)有兩種，一種適用于普通中性水，用“D”表示；另一種適用于酸性水，用“DF”表示31平衡盤出水段323334352.B型泵（1）特點(diǎn)：主要特點(diǎn)是流量大揚(yáng)程低（農(nóng)業(yè)用泵）

單吸、單級(jí)、懸臂式離心泵

流量4.5-360m3/h，

揚(yáng)程8-98m。組成：泵體、泵蓋、葉輪、軸和托架等。(2)型號(hào)意義6B33A型:6-進(jìn)水口6寸，33-揚(yáng)程33米,A-小葉輪150BJ-33型：150-進(jìn)水口為150公分，33-揚(yáng)程33米36泵蓋密封環(huán)葉輪托架3738394041423.吊泵（1）特點(diǎn)單吸、多級(jí)、立式離心泵，泵體固定在懸掛的機(jī)架上。

流量50m3/h，

揚(yáng)程250-270m。半開式葉輪、倒錐型。（2）用途立井鑿井GDL和NBD系列43§3.2離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造一、離心式通風(fēng)機(jī)的主要零部件離心風(fēng)機(jī)的主要?dú)鈩?dòng)部件是葉輪、集流器（進(jìn)風(fēng)口）和蝸殼。1.葉輪組成由前盤、后盤、葉片和輪轂等組成。

葉型葉型有平板型、圓弧形和機(jī)翼形葉片。

葉片數(shù)目一般為6-80片,出口安裝角在15°-72°之間。4－72型風(fēng)機(jī)的葉輪葉片數(shù)目為10片。G4－73風(fēng)機(jī)葉片數(shù)目為12片4445462.集流器

作用：保證氣流均勻地充滿葉輪進(jìn)口，減小流動(dòng)損失和降低進(jìn)口渦流噪聲。形式：圓筒形圓錐形弧形錐筒形弧筒形錐弧形47軸向間隙徑向間隙集流器與葉輪間的間隙形式：徑向間隙對(duì)主氣流影響小；尤其后彎葉輪軸向間隙對(duì)主氣流影響大。集流器的性能主要看氣流充滿葉輪進(jìn)口處的均勻程度。

大型風(fēng)機(jī)上多用錐弧型，中小型風(fēng)機(jī)上多采用弧形集流器。483.蝸殼

作用：將葉輪出口氣體匯集起來，導(dǎo)至風(fēng)機(jī)的出口并將氣體的部分動(dòng)壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓。

擴(kuò)散角：6°~8°蝸舌形式：深舌（低比轉(zhuǎn)數(shù)，效高陡、高噪）、短舌（高比轉(zhuǎn)數(shù)、效平、低噪）和平舌（低壓低噪、效率低）。蝸舌防止部分氣體在蝸殼內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。494.進(jìn)風(fēng)箱

作用：在雙側(cè)進(jìn)風(fēng)的離心式風(fēng)機(jī)，因氣流轉(zhuǎn)彎會(huì)使葉輪進(jìn)口截面上的氣流很不均勻。加裝進(jìn)風(fēng)箱即是改善這種狀況。505.進(jìn)口導(dǎo)流器（前導(dǎo)器）

作用：擴(kuò)大使用范圍，以提高調(diào)節(jié)性能徑向和軸向?qū)Я?16.G4-73-11型離心式通風(fēng)機(jī)52二、離心風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式1.離心風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方式

據(jù)葉輪的轉(zhuǎn)向分左旋、右旋從電機(jī)軸看風(fēng)機(jī)，順時(shí)針——右旋；逆時(shí)針——左旋2.離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣方式

有單側(cè)進(jìn)風(fēng)、雙側(cè)進(jìn)風(fēng)兩種。3.離心風(fēng)機(jī)出口位置

八個(gè)基本出口位置。若不能滿足要求再補(bǔ)充角度。4.離心風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)方式

有A、B、C、D、E、F六種5354A—無軸承箱；B—支撐皮帶（懸臂支撐，皮帶傳動(dòng)，帶輪在支撐點(diǎn)中部）C—懸臂皮帶；55D—懸臂聯(lián)軸節(jié)；E—中間皮帶；F—中間聯(lián)軸節(jié)。一般4－72－11和G4－73－11采用前四種；大型的K4－73－01采用后兩種。）56編號(hào)內(nèi)容：名稱、型號(hào)、機(jī)號(hào)、傳動(dòng)方式、旋轉(zhuǎn)方式、出口位置以G4-72-11№20B右90°為例，說明該通風(fēng)機(jī)的型號(hào)意義：名稱：G——表示通風(fēng)機(jī)的用途；型號(hào)：4——表示通風(fēng)機(jī)在最高效率點(diǎn)時(shí)的全壓系數(shù)為0.4；72——表示通風(fēng)機(jī)在最高效率點(diǎn)時(shí)的比轉(zhuǎn)數(shù)；1——表示通風(fēng)機(jī)葉輪為單側(cè)進(jìn)風(fēng)，雙側(cè)0；1——表示設(shè)計(jì)序號(hào)；5.離心風(fēng)機(jī)的型號(hào)、規(guī)格

57G4-72-11№20B右90°機(jī)號(hào)：№20——表示通風(fēng)機(jī)機(jī)號(hào)，即葉輪直徑為2000mm；傳動(dòng)方式：B——表示通風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)方式為B式傳動(dòng)(懸臂支承裝置，皮帶傳動(dòng)，皮帶輪在軸承中間)；右——表示右向旋轉(zhuǎn)；90°——表示出風(fēng)口方向。5859

目前礦山常用離心式風(fēng)機(jī)有4-72-11型和G4-73-11型。

1.4-72-11型離心式風(fēng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)是焊接的，10個(gè)后彎?rùn)C(jī)翼型葉片，用優(yōu)質(zhì)錳鋼板制成。機(jī)號(hào)№2.8~20共11個(gè)，機(jī)殼做成兩種形式：№2.8~12整體機(jī)殼，不能拆。

№16~20兩種可拆成三部分，上下可分開，上半部又可左右分開，各部分之間用螺栓連接，拆卸方便，易于檢修。

三、離心式風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)6061為適應(yīng)在各種條件下應(yīng)用，外殼的出口可以位于軸下部，水平向外；可位于軸上部，垂直向上；亦可位于軸上部，水平向外。除此之外，葉輪還分為右旋和左旋兩種。

風(fēng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)的聯(lián)結(jié)方式分為，無軸承箱直聯(lián)或采用滾動(dòng)軸承支承，用聯(lián)軸器聯(lián)接，適用于礦井通風(fēng)用的№16和№20的傳動(dòng)方式為皮帶傳動(dòng)。風(fēng)量范圍：1710~204000m3/h風(fēng)壓范圍：290~2550Pa效率高、功耗小、噪聲小、運(yùn)行平穩(wěn)，適于小型煤礦。類型特性曲線：1-№5、6、82-№10、12、16、20626364652.G4-73-11型離心式風(fēng)機(jī)

該型通風(fēng)機(jī)主要供鍋爐通風(fēng)用，但也可用于礦井通風(fēng)。主要有葉輪、機(jī)殼、進(jìn)風(fēng)口、前導(dǎo)器和傳動(dòng)部分組成。(G—表示鍋爐用)與4-72-11相比較，裝有前導(dǎo)器，可在0°到60°范圍內(nèi)調(diào)整。其風(fēng)壓和風(fēng)量較4-72-11大，效率達(dá)93%。適于中小型煤礦，其類型特性示于圖。6667686970713.K4—73—01型離心式通風(fēng)機(jī)72737475一、主要部件主要?dú)鈩?dòng)部件有葉輪、導(dǎo)葉（前導(dǎo)葉、中導(dǎo)葉、后導(dǎo)葉）、機(jī)殼、進(jìn)風(fēng)口（集流器、疏流罩）和擴(kuò)散器?！?.3軸流式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造761.葉輪影響風(fēng)機(jī)性能的主要因素：葉片葉型、葉片數(shù)、葉輪外徑、輪轂比（輪轂直徑與葉輪外徑的比值）和葉輪轉(zhuǎn)速。葉型多為機(jī)翼扭曲形。葉輪外徑和風(fēng)機(jī)軸轉(zhuǎn)速?zèng)Q定圓周速度，直接影響到風(fēng)機(jī)全壓。輪轂多數(shù)取0.6左右。葉片安裝角直接影響旋繞速度的增量，影響風(fēng)機(jī)全壓。通常，可在10～45°范圍內(nèi)調(diào)整。礦用主風(fēng)機(jī)要求風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)量大于60%。777879802.導(dǎo)葉前導(dǎo)葉

某些風(fēng)機(jī)設(shè)有前導(dǎo)葉，用以控制進(jìn)入葉輪的氣流方向，達(dá)到調(diào)節(jié)特性的目的。此導(dǎo)葉可分為兩段，頭部固定不動(dòng)，尾部可以擺動(dòng)。這樣，外界氣流可以較小的沖擊進(jìn)入前導(dǎo)葉，而后改變方向進(jìn)入葉輪。中導(dǎo)葉

在多級(jí)軸流式通風(fēng)機(jī)中級(jí)間設(shè)置。它的作用是將前級(jí)葉輪的流出氣流方向，轉(zhuǎn)為軸向流入后級(jí)葉輪。后導(dǎo)葉

作用是將最后一級(jí)葉輪的出流方向轉(zhuǎn)為接近軸向流出，有利于改善擴(kuò)散器的工作。81注意：（1）導(dǎo)葉的形式以前多采用圓弧形葉片?，F(xiàn)在多采用機(jī)翼形葉片，中、后導(dǎo)葉還采用扭曲機(jī)翼形葉片。（2）導(dǎo)葉的數(shù)目（前導(dǎo)葉、中導(dǎo)葉、后導(dǎo)葉）應(yīng)與葉輪葉片數(shù)互為質(zhì)數(shù)，以避免氣流通過時(shí)產(chǎn)生同期擾動(dòng)。823.進(jìn)風(fēng)口（集流器和整流罩）作用是使氣流順利地進(jìn)入風(fēng)機(jī)的環(huán)形入口，并在葉輪入口處，形成均勻的速度場(chǎng)。目前，礦用通風(fēng)機(jī)集流器型線為圓弧形，疏流罩的型面為球面或橢球面。834.擴(kuò)散器作用是把風(fēng)機(jī)出口動(dòng)壓的一部分轉(zhuǎn)換為靜壓，以提高風(fēng)機(jī)的靜效率。一般由錐形筒芯和筒殼組成，裝在風(fēng)機(jī)出口側(cè)。5.外殼呈圓筒形，重要的是葉輪外緣與外殼內(nèi)表面的徑向間隙應(yīng)盡可能地減小。通常s/l（s-徑向間隙，l-葉展）在0.01～0.06之間。

84二、軸流風(fēng)機(jī)的構(gòu)造1.2K60型通風(fēng)機(jī)（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)兩級(jí)葉輪，每個(gè)葉輪在輪轂上裝有14個(gè)機(jī)翼型扭曲葉片。輪轂比為0.6，葉片安裝角可在15°~45°內(nèi)做間隔5°的調(diào)整。中、后導(dǎo)葉都呈機(jī)翼型扭曲狀，均安裝在主體風(fēng)筒上，是不旋轉(zhuǎn)部件。85為滿足反風(fēng)要求，這種通風(fēng)機(jī)還裝有手動(dòng)制動(dòng)閘和導(dǎo)葉調(diào)節(jié)裝置。反風(fēng)時(shí)，可使葉輪迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)，利用電動(dòng)機(jī)構(gòu)或手動(dòng)操作，改變中、后導(dǎo)葉的角度使通風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)反風(fēng)，其反風(fēng)量能夠到達(dá)正常風(fēng)量的60％。傳動(dòng)部分由軸承、支架、傳動(dòng)軸及聯(lián)軸器等組成。支承主軸的軸承采用靜阻力矩較小的滾動(dòng)軸承，用油脂潤(rùn)滑。擴(kuò)散風(fēng)筒又稱環(huán)形擴(kuò)散器，由錐形筒芯和筒殼組成，裝在通風(fēng)機(jī)出口端。86中導(dǎo)葉后導(dǎo)葉葉輪87（2）技術(shù)性能和性能曲線88（3）型號(hào)意義89靜壓可達(dá)：4905Pa流量：20~25m3/h功率：430~960kw902.GAF型軸流風(fēng)機(jī)上海鼓風(fēng)機(jī)廠引進(jìn)的德國技術(shù)制成的，葉輪直徑從1000mm~6300mm分32種。有單級(jí)、雙級(jí)兩種，形式有臥式和立式，動(dòng)葉調(diào)節(jié)分停車調(diào)和不停車調(diào)兩種。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①兩級(jí)葉輪裝在軸承箱的兩端；②傳動(dòng)軸是用鋼板彎焊成的空心軸；由風(fēng)機(jī)的出風(fēng)側(cè)伸出，與電動(dòng)機(jī)連接。③采用彎頭式擴(kuò)散器，在轉(zhuǎn)彎處裝有整流葉柵；④擴(kuò)散器內(nèi)壁上分段設(shè)置消音板，出