水泵、机械密封知识及维修2014.2

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）
1、水泵按叶片式分为几种？ 2、水泵的构造？ 3、离心泵的装配的步骤？ 4、离心式水泵的原理？
复习题
机械密封的维修
机械密封泄漏点 机械密封泄漏点基本上有5处：1、静环
O型圈2、动静环端面3、动环与轴套O 型圈4、轴套与泵轴间的密封处5、密封 压盖垫片处。其中前3 处是泄漏的高发 区
机械密封的维修
机械
压力过紧，端面比压过大磨损过快
密封 本身
压缩弹 簧 压力过松，端面接触不紧，密封不
25%
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。
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。
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
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。
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。
1-泵体；2-泵盖；3-叶轮；4-轴；5-密封环；6百度文库轴套；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。
维修注意事项 详细的设备检修记录是提高维修水平的重要手段，设备损坏后
一定要详细记录损坏时间、损坏情况和当时的外部条件，判断 损坏原因。维修后，做好详细试运转记录。 拆卸过程中切忌蛮力，蛮力会造成机械密封的二次损坏。机械 密封安装前，要认真检查密封零件是否足够，各元件是否有损 坏，特别是动静环的密封端面有无碰伤、裂纹等缺陷。检查轴 套或压盖是否有毛刺，如不符合要求必须修整。机械密封各元 件及有关的装配接触面，在安装前必须清晰干净。安装过程中 应保持清洁，特别是动静环及辅助密封元件，应无杂质、灰尘。 安装时，动静环表面涂上一层清洁的机油或透平油。必须保证 接触表面四周均匀，用塞尺检查各点允许差≤0.1mm。安装前做 通水静压实验，确保无任何泄漏。
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%
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。
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。
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。
第一部分
水泵基本知识
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）。
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。
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
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。
机械密封的维修
弹簧压缩量要按规定进行调整，不允许有过大或过小 的现象，要求误差在±2mm，过大会增加端面比压， 加速端面磨损。过小会造成比压不足，不能起到密封 作用。弹簧装上后，弹簧在弹簧座内要移动灵活。用 弹簧时要注意弹簧的旋向应与轴的转动方向相反。动 环安装后必须保持灵活移动，将动环压箱弹簧后应能 自动回弹。先将静环密封圈套在静环背部后，再装入 密封盖内。机械密封解体后，要仔细清洗每个部件， 然后进行测量，记录好测量数据。例如密封端面的表 面粗照度、O型圈尺寸、轴套的轴向移动量
四、水泵型号
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。
问题
严
O型圈老化变形，无法有效限制机械密封动静 环
5%
密封断面断裂
5%
安全 机械密封安装存在问题
操作 清理不彻底，O型圈不合理挤压
3%
问题
冷却水未软化处理，形成水垢使动环补偿失
灵 水压高，密封端面和O型圈密封不足 水压低，离心泵介质倒流进机械密封磨损端
40%
面
设备
问题
机封安装轴的振动和位移
2%
机械密封的维修