API高速泵简介(张燕超)
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高速泵的最高效率点在切断流量点附近，在使用时最好不要在流量超过最高效 率点很多的地方使用。在这个范围运转，虽然对泵的机能无多大的损害，但在靠 近切断点处运转，扩散管喷嘴处会引起气蚀，从而增加噪声，而且扬程变得不稳 定。要在比最高效率点大的地方使用时，就要改用大的喷嘴，这时最高效率点也 相应向大流量侧移动，流量增加之后，功率当然也要增加，这是需要注意的。两 台以上高速泵并联运行时，每台泵都要设置流量调节阀。
旋转方向 转子弯曲临界转速 泵与增速箱总重
泵级数 泵必须气蚀余量
密封液压力/温度
不倒转
900m 15188r/min
492.9KW ≤34℃ 从泵的吸入口看为顺时针 nkp1=19000-21000r/min， 1000kg
1级 72.0m 2.3MPaG/30-40℃
ຫໍສະໝຸດ Baidu
此高速泵为GSB-W7 系列高速泵，该泵为单吸、悬臂、卧置、中心支撑、后拉
技术参数表
高速泵电动机主要技术参数表
型号 功率 转速
YKK450-2-W 电源（电压/相/频率）
560KW
重量
2975r/min
起动方式
10000V/3ph/50Hz 4250kg 直接起动
中心距 齿型 速比
介质入口温度 流量
输送介质 冷却水进水/回水压
力 进口压力 出口压力 电机转速 有效气蚀余量
P502正常工作时过滤器前主润滑油泵出口正常的工作油压为0.30.7MPa，推力轴承的正常工作油压为0.1-0.4MPa。当主润滑油泵出口油 压过高或在运转中主润滑油泵油压不断升高，可能是过滤器堵塞严重， 也可能是油液被乳化了。当主润滑油泵出口或推力轴承处油压过低时， 可能是油泵磨损或轴承间隙已过大，均应检查原因，排除故障。
P-502高速泵外形结构图
P502高速泵内部结构图
P502高速泵系统PID图
P502高速泵润滑油工作原理
GSB-W7 泵用增速箱是一个独特设计的结构，当高速泵处于备用状态时， 高速轴、轴承及齿轮啮合部完全浸没在润滑油中，保证各润滑点在启动 前得到充分的预润滑；开机时，润滑油由主油泵或辅助油泵从低位油箱 抽出，通过过滤器、油冷却器进行过滤和冷却，经油路方块（设置于油 箱内的一个内管路通道）注入高速轴的前、后径向轴承、止推轴承、低 速轴的滚动轴承和齿轮啮合部位。与此同时，润滑油在主油箱建立正常 油位，并将多余的润滑油送至高位油箱，形成平衡的工作状态。这种设 计，既保证了齿轮轴组件的预润滑，又获得润滑油在无涡流和泡沫状态 下的连续供给。停机时，润滑油自动流回主油箱，轴承、齿轮等润滑点 又重新浸没于润滑油中。
泵的叶片出口角为90°，所以理论扬程-流量曲线为一直线，高速泵的扩散管 喷嘴的截面积A对泵的特性有重要影响，当液体流过喷嘴的速度Q/A等于液体的旋 转速度u时，泵的流量保持不变，扬程急剧下降到零，这种特性称为流量切断特性。 假设不改变喷嘴的面积A，增加流量，则喷嘴内液体的速度大于液体的旋转速度， 破坏了液流的连续性，这就不会产生扬程。流量切断点主要是由喷嘴的截面积决 定的，改变A可得到不同的流量切断点。
式一级齿轮增速单级离心泵；泵主要由诱导轮、叶轮、机械密封、过流部分、增 速箱、润滑系统、电机、底座及其附件组成，泵正常转速为15188r/min，泵扬程 为900m，流量120m3/h，主电机功率560Kw，辅助电机功率2.2Kw，泵送介质为PTA 浆料。泵的进口设置有诱导轮，它可以增加主叶轮的进口压力，实现机组无气蚀 运行。因为对泵本身来说，动压降引起叶片最低点压力降低，是气蚀发生的最根 本原因，必须气蚀余量的大小反应机器抗气蚀性能的好坏，它越大，泵的抗气蚀 性能就越差，它的大小与转速的平方成正比。高速泵因转速高，必须气蚀余量已 达到72m，泵的抗气蚀性能很差，通过在泵进口增加诱导轮提高主叶轮的进口压力， 从而可大大提高了泵的抗气蚀性能。此高速泵叶轮没有前盖板，为半开式叶轮， 叶轮不设前后密封口环，而是采用了长短叶片相间的复合叶轮，这种复合叶轮能 有效消除或防止尾迹流的产生和发展，从而获得很稳定的高扬程流量特性曲线 （小流量点不存在驼峰的扬程曲线）和较高的扬程系数。该泵吸入方式为轴向吸 入，径向排出，安装比较方便；而且大功率电机也不必另有支架支撑。泵的维护 维修很方便；在维护时不必拆卸进出口管道和电机，只要拆卸联轴器中间节即可 对泵头和增速箱进行快速检修。增速箱性能可靠，并有油泵单独对增速箱进行强 迫润滑，具有很强机械性能可靠性。因泵叶轮采用仅有后盖板的半开式叶轮，叶 轮所受盖板力指向叶轮入口，叶轮的动反力由动量定理可判知叶轮动反力的方向 指向叶轮后盖板。单级、斜齿轮传动的斜齿轮轴向力指向叶轮入口，跟叶轮的轴 向力刚好相反，因而能平衡大部分的轴向力，使推力轴承的使用寿命大大提高。
API高速泵简介
讲课人：张燕超 2013年4月2日
高速泵简介
API高速泵定义为整体式齿轮箱驱动泵，它要求有一个与泵成为一 体的增速齿轮箱。叶轮直接安装在齿轮箱的输出轴上。在泵和齿轮箱之 间没有联轴器，而齿轮箱与驱动机之间用联轴器联接。泵可以是立式的 或者卧式的。
高速泵又称部分流泵（简称分流泵），由美国Sundynl公司首先研 制成功，主要用于火箭发动机中。在石化行业中也可部分代替旋涡泵和 往复泵。高速泵属于高扬程小流量泵，过流部件和结构形状与一般离心 泵不同，可以说是基于新的理论研制成功的一种新型泵，目前泵的转速 可达30000r/min，扬程2000m以上。增速箱是重要部件，而高速机械密 封又是高速泵能否长期安全运转的关键。此次研究的介绍的高速泵高速 轴转速为15188r/min ，泵总扬程为900m。
高速泵的工作原理和工作特性
此高速泵叶轮没有前盖板，叶轮采用了长短叶片相间的复合叶轮，这种叶轮 在环形空间内旋转，可以近似认为流体的旋转速度和叶轮的旋转速度相等，即V=U， 也就是流体相对叶轮没有相对速度，实际上U很高，相对速度很小，因Vu2≈U2，则 H=ηu22/g，式中η是动能转换损失系数。在高速泵中，只有在扩散管入口处才有 一部分流体输送出去，所以这种泵称为部分流泵。
泵效率 泵最小连续稳定流量
增速器主要技术参数表
螺旋齿 15188/2975
传递功率 工作性质
重量
主泵主要技术数据参数表
90℃ 120m3/h PTA浆料 0.57/0.4MPaG
13Kg/cm2G 109.6Kg/cm2G
2975r/min 123.8m 64%
60m3/h
扬程 主轴转速 轴功率 冷却水温
旋转方向 转子弯曲临界转速 泵与增速箱总重
泵级数 泵必须气蚀余量
密封液压力/温度
不倒转
900m 15188r/min
492.9KW ≤34℃ 从泵的吸入口看为顺时针 nkp1=19000-21000r/min， 1000kg
1级 72.0m 2.3MPaG/30-40℃
ຫໍສະໝຸດ Baidu
此高速泵为GSB-W7 系列高速泵，该泵为单吸、悬臂、卧置、中心支撑、后拉
技术参数表
高速泵电动机主要技术参数表
型号 功率 转速
YKK450-2-W 电源（电压/相/频率）
560KW
重量
2975r/min
起动方式
10000V/3ph/50Hz 4250kg 直接起动
中心距 齿型 速比
介质入口温度 流量
输送介质 冷却水进水/回水压
力 进口压力 出口压力 电机转速 有效气蚀余量
P502正常工作时过滤器前主润滑油泵出口正常的工作油压为0.30.7MPa，推力轴承的正常工作油压为0.1-0.4MPa。当主润滑油泵出口油 压过高或在运转中主润滑油泵油压不断升高，可能是过滤器堵塞严重， 也可能是油液被乳化了。当主润滑油泵出口或推力轴承处油压过低时， 可能是油泵磨损或轴承间隙已过大，均应检查原因，排除故障。
P-502高速泵外形结构图
P502高速泵内部结构图
P502高速泵系统PID图
P502高速泵润滑油工作原理
GSB-W7 泵用增速箱是一个独特设计的结构，当高速泵处于备用状态时， 高速轴、轴承及齿轮啮合部完全浸没在润滑油中，保证各润滑点在启动 前得到充分的预润滑；开机时，润滑油由主油泵或辅助油泵从低位油箱 抽出，通过过滤器、油冷却器进行过滤和冷却，经油路方块（设置于油 箱内的一个内管路通道）注入高速轴的前、后径向轴承、止推轴承、低 速轴的滚动轴承和齿轮啮合部位。与此同时，润滑油在主油箱建立正常 油位，并将多余的润滑油送至高位油箱，形成平衡的工作状态。这种设 计，既保证了齿轮轴组件的预润滑，又获得润滑油在无涡流和泡沫状态 下的连续供给。停机时，润滑油自动流回主油箱，轴承、齿轮等润滑点 又重新浸没于润滑油中。
泵的叶片出口角为90°，所以理论扬程-流量曲线为一直线，高速泵的扩散管 喷嘴的截面积A对泵的特性有重要影响，当液体流过喷嘴的速度Q/A等于液体的旋 转速度u时，泵的流量保持不变，扬程急剧下降到零，这种特性称为流量切断特性。 假设不改变喷嘴的面积A，增加流量，则喷嘴内液体的速度大于液体的旋转速度， 破坏了液流的连续性，这就不会产生扬程。流量切断点主要是由喷嘴的截面积决 定的，改变A可得到不同的流量切断点。
式一级齿轮增速单级离心泵；泵主要由诱导轮、叶轮、机械密封、过流部分、增 速箱、润滑系统、电机、底座及其附件组成，泵正常转速为15188r/min，泵扬程 为900m，流量120m3/h，主电机功率560Kw，辅助电机功率2.2Kw，泵送介质为PTA 浆料。泵的进口设置有诱导轮，它可以增加主叶轮的进口压力，实现机组无气蚀 运行。因为对泵本身来说，动压降引起叶片最低点压力降低，是气蚀发生的最根 本原因，必须气蚀余量的大小反应机器抗气蚀性能的好坏，它越大，泵的抗气蚀 性能就越差，它的大小与转速的平方成正比。高速泵因转速高，必须气蚀余量已 达到72m，泵的抗气蚀性能很差，通过在泵进口增加诱导轮提高主叶轮的进口压力， 从而可大大提高了泵的抗气蚀性能。此高速泵叶轮没有前盖板，为半开式叶轮， 叶轮不设前后密封口环，而是采用了长短叶片相间的复合叶轮，这种复合叶轮能 有效消除或防止尾迹流的产生和发展，从而获得很稳定的高扬程流量特性曲线 （小流量点不存在驼峰的扬程曲线）和较高的扬程系数。该泵吸入方式为轴向吸 入，径向排出，安装比较方便；而且大功率电机也不必另有支架支撑。泵的维护 维修很方便；在维护时不必拆卸进出口管道和电机，只要拆卸联轴器中间节即可 对泵头和增速箱进行快速检修。增速箱性能可靠，并有油泵单独对增速箱进行强 迫润滑，具有很强机械性能可靠性。因泵叶轮采用仅有后盖板的半开式叶轮，叶 轮所受盖板力指向叶轮入口，叶轮的动反力由动量定理可判知叶轮动反力的方向 指向叶轮后盖板。单级、斜齿轮传动的斜齿轮轴向力指向叶轮入口，跟叶轮的轴 向力刚好相反，因而能平衡大部分的轴向力，使推力轴承的使用寿命大大提高。
API高速泵简介
讲课人：张燕超 2013年4月2日
高速泵简介
API高速泵定义为整体式齿轮箱驱动泵，它要求有一个与泵成为一 体的增速齿轮箱。叶轮直接安装在齿轮箱的输出轴上。在泵和齿轮箱之 间没有联轴器，而齿轮箱与驱动机之间用联轴器联接。泵可以是立式的 或者卧式的。
高速泵又称部分流泵（简称分流泵），由美国Sundynl公司首先研 制成功，主要用于火箭发动机中。在石化行业中也可部分代替旋涡泵和 往复泵。高速泵属于高扬程小流量泵，过流部件和结构形状与一般离心 泵不同，可以说是基于新的理论研制成功的一种新型泵，目前泵的转速 可达30000r/min，扬程2000m以上。增速箱是重要部件，而高速机械密 封又是高速泵能否长期安全运转的关键。此次研究的介绍的高速泵高速 轴转速为15188r/min ，泵总扬程为900m。
高速泵的工作原理和工作特性
此高速泵叶轮没有前盖板，叶轮采用了长短叶片相间的复合叶轮，这种叶轮 在环形空间内旋转，可以近似认为流体的旋转速度和叶轮的旋转速度相等，即V=U， 也就是流体相对叶轮没有相对速度，实际上U很高，相对速度很小，因Vu2≈U2，则 H=ηu22/g，式中η是动能转换损失系数。在高速泵中，只有在扩散管入口处才有 一部分流体输送出去，所以这种泵称为部分流泵。
泵效率 泵最小连续稳定流量
增速器主要技术参数表
螺旋齿 15188/2975
传递功率 工作性质
重量
主泵主要技术数据参数表
90℃ 120m3/h PTA浆料 0.57/0.4MPaG
13Kg/cm2G 109.6Kg/cm2G
2975r/min 123.8m 64%
60m3/h
扬程 主轴转速 轴功率 冷却水温