第二章_立式机组的结构

二、叶轮
转动叶片与固定轮毂间的密封处理，一般靠叶片根部轮毂内的压 力弹簧，压紧“入”形密封橡胶圈，圈外再以对开形压环螺丝压 紧在轮毂体上，从而使叶片根部不漏油。叶片轴上的转臂用键来 防止径向位移，转臂两端用铜套轴承支承在轮毂体内，而转臂又 用卡环压紧在轮毂体上，故叶片在高速旋转时，不致因离心力的 作用而被拨出。 叶轮内的操作杆与泵轴内的长操作杆用套筒螺母连接，以便于叶 轮可单独分开运输，整个操作杆孔及叶轮内腔，运转时均充满低 压透平油，以利于润滑、防锈及叶片根部的密封，同时亦可降低 零件的加工精度和装配要求。 叶轮与泵油用法兰联接，在法兰的止口处设有密封橡胶绳止漏； 同时在法兰圆周上每间隔设一个圆柱销，以传递扭矩切向力；叶 轮底盖止口上用密封橡胶绳止漏，中间设有放油孔，检查时可打 开放油塞，将叶轮及泵轴内的透平油全部排空，以便于解体检修。
三、叶轮外壳
叶轮外壳为球形壳体，以便使球形叶片在内作 任意调角时，保持叶片间隙不变。为了拆装方 便，常做成分半式，在分半的连接面上垫有 0.2mm的青壳纸止漏，用螺栓联接，用定位销 固定。 球壳的上下直段，设有联接法兰面，上下面均 为凹止口，与导体及套管的凸止口相接，止口 内放Ф10橡胶绳止漏。
四、导叶体
九、机械调角机构和油压调角机构
16CJ-80型轴流泵机组，在主轴联轴器之间装有一段长 750mm的差动齿轮调节器，使叶片变成全调节式。 差动齿轮调节器操作时，先通过炭刷及滑环，把交流 电通入随轴旋转的调节器，接通调节器上腔内的2.2kW 异步电动机，利用换向开关，可使小电动机作正反方 向转动，带动调节机构中的差动齿轮体，使空心轴内 的丝杆、操作杆及轮毂体内的十字架作上升或下降运 动，从而调整叶片的角度至所需值。
• 我国最大的轴流泵站是江苏省淮安抽水站二站，叶轮直径 为4.5m，单泵流量为65m3/s，单机功率为5000kW；最大 的混流泵站是江苏省皂河抽水站，叶轮直径为5.7m，单泵 流量为97.5m3/s，单机功率为7000kW；最大的离心泵站 是陕西省东雷电灌站，叶轮直径为1.2m，单泵流量为 2.2m3/s，单机功率为8000kW；
800卧式 TL3000-40/3250 TDL535/60/56 TDL550/45-60
30ZWQ-30 3 1000 3 38.8 105
98
+4~-12
卧式 直联
1600
TDL143/54-8
28CJH-56 2.8 500 5.6 20.8 150
源自文库
90 +4~-8 直联 1600 TL1600-40/3250
二、叶轮
16CJ-80型轴流泵叶轮，叶片为全调节式，利 用泵轴顶上的差动齿轮调节器，通过泵轴中的 长操作杆，带动操作架作上下移动，操作架即 带动耳柄使叶片根部的转臂转动，从而带动叶 片转动，当长操作杆向上移动时，叶片向正角 度方向转动，向下移动时，叶片向负角度方向 转动。
二、叶轮
二、叶轮
28CJ－56型轴流泵叶轮，叶片为油压全调节式， 4张叶片顶部为活塞式接力器，靠压力油使活 塞上下运动，从而带动操作杆使叶片调角。活 塞上下行程为110mm，叶片的可调范围为6º~+8º，所供压力油的最大压力为1.45MPa， 整个操作机构浸没在润滑油中。
40CJ-95
4
500 9.5 53
107
89 +6~-8 直联 6000
45CJ-90 4.5 700 7
60
100
90 +4~-8 直联 5000
配套电动机型号
TL800-24/2150 TL800-24/2150
630/120-32 TL800-24/2150 1600/600变极 TL1600-40/3250 TDL325/56-40
+6
+2 0 -2
18 -6
C
19 24
15
17
B
16
14 A
12
油压调角机构原理
20
23
26 25
1-操作架； 2-耳柄；
14-手轮； 15-伺服电机；
21
11
3-叶片；
16-配压阀活塞杆；
22
10
4-连杆；
17-回复杆；
5-转臂；
18-刻度盘叶片角度；
13
6-接力器活塞； 19-随动轴换向接头；
7
250
85 +4~-4 直联 800
16CJ-80 1.54 500 8
7
250
87 +2~-10 直联 800
18CJB-34 1.8 700 3.4 9.9
250 86.2 +4~-6 直联 630
18CJ-63 1.8 700 6.3 10.1 250 87.3 +2~-10 直联 800
ZL13.5-8 2 700 8 13.5 250/125 86 +6~-6 可逆 1600
轴 流 泵
28CJ-56 28CJ-90 30CJ-30
2.8 2.8A
3
760 500 700
5.6 21 9 25.2
3.1 18.1
150 150 105
ZL30-7 3.1 700 7 30.2 150
89 +8~-6 直联 1600 89 +8~-8 直联 2800 81 +4~-6 间传 800 87 +6~-6 直联 3000
五、中间接管
中间接管为整体式铸铁件，它是泵体固定部分 的基础，上面支承着大弯管及小弯管等，下面 悬挂着导叶体、叶轮外壳及套管，中间设有人 孔；两臂支承在钢筋混凝土泵墩上，支臂上设 有圆孔，供穿钢管作吊装叶轮用；臂端下面装 有基础板，就位时放在泵墩基础混凝土的调整 垫铁上，基础板用三只地脚螺栓与泵墩混凝土 连接。
差动齿轮调节器
1-实心电机轴； 2-空心泵轴； 3-2.2kW异步电动机； 4-齿轮组1； 5-齿轮组2； 6-花键轴； 7-套筒齿轮轴； 8-螺杆轴； 9-自整角机； 10-紧固螺栓； 11-平键； 12-长操作杆； 13-碳刷及滑环
固定在小电动机上的齿轮，带动齿轮组1，使花键轴旋 转，同时带动齿轮组2，使套筒齿轮轴也旋转，在同一 根轴上，通过两种比速不同且差距很小的同一方向转动， 使轴产生上下运动。
八、主轴承
水导轴承
水润滑的橡胶 轴承
稀油润滑的金 属轴承
转动油盆式 稀油轴承
毕托管式稀 油轴承
八、主轴承
橡胶轴承的轴承体为分半式铸铁件，在轴承体 内胶合一层橡胶衬，上面开有4~6条过水润滑 水槽，轴承体上端为法兰面，可用螺栓及销钉 固定在轴窝面上。轴承上部有水箱，与供水系 统相连，以便进压力水润滑和冷却轴承。 大弯管顶上的上橡胶轴承、水箱密封靠填料函， 内装3~4道方形油浸石棉盘根，用分半式压盖 压紧。在导叶体的下橡胶轴承，因四周有水， 通常采用密封性能好的平板橡皮水封装置；而 下导油轴承则采用梳齿形密封或机械端面密封。
• 大型立式混流泵口径有1.8m、3m、6m几种，扬程9m左 右。
• 国产大型轴流泵及混流泵除个别为卧式外其余均为立式。
大型轴流泵及混流泵主要性能参数表
水泵型号
叶轮 直径
(m)
比转 速
n5
扬程 流量
(m)
(m3/s )
转速 (r/min)
效率 (%)
调节 范围 (°)
结构 型式
配套 功率
(kW)
64ZLB-50 1.54 500 8
27
23 22
29
21
ZL13.5-8型轴流泵的结构图
19
20
28
18
17 16
25
15
14
26
13
12
10
11
96
78 1
1-叶轮；2-叶轮外壳；3-套管；4下压环；5-底座；6-活塞；7-叶轮 轮毂；8-橡胶密封；9-水泵轴； 10-梳形密封；11-防漏橡胶圈； 12-转动油盆；13-毕托管；14-导 轴承座；15-导轴承；16-异形管； 17-导叶帽；18-护管；19-泵盖； 20-人孔盖；21-上盖；22-上座； 23-护管盖；24-泵座；25-油位计； 26-油位计连通管；27-联轴器螺栓； 28-外进人孔盖；29-填料压盖
8 9 7-油箱；
20-受油器；
12
8-油泵；
21-至活塞下腔；
9-电动机；
22-至活塞上腔；
10-压缩空气管； 23-中间隔管；
第二章 立式机组的结构
第一节 概述 第二节 立式轴流泵的结构 第三节 立式电动机结构
第一节 概述
• 我国研制的大型泵，分两种类型，10个规格，即叶轮直径 1.6~5.7m，扬程3~9.8m，单机流量8~97.5m3/s，单机功 率800~7000kW。目前生产的大型轴流泵又有了很大提高， 已接近或达到世界先进水平
2 3
4
5
设计 朱劲木 制图 朱劲木
比例 1:1 材料
一、伸缩节
伸缩节由底座、套管、压环组合而成，底座上 口为填料函（对于圬工式轴流泵，中间有6张 前导叶，管壁四周有8块基础板），套管放入 可自由伸缩，套管与底座之间放4~6道油浸石 棉盘根，上面用压环压紧，供泵壳由于制造、 安装、热变形所引起的轴向位移用，同时在检 修时，可先落下套管，使叶轮外壳便于拆装。
导叶体、中间接管、大弯管、小弯管、套管、压环和与混凝土出水管相接的 上底座等部件组成。泵体转动部分主要有泵轴（包括短轴或调节轴）和叶轮 （包括轮毂和5张叶片）组成。 • 泵体固定部分的重量，大部分通过中间接管的两个支臂传递到钢筋混凝土泵 墩上，出口端的一部分重量搁支在混凝土出水管上；在64CJ-80型泵的小弯管 上，还装有吊环花兰螺丝，把部分重量悬挂在电机次梁上。 • 水泵轴与电机轴用刚性联油器联接；16CJ-80型泵的联轴器之间还装有调节轴， 用差动齿轮调节器调节叶片，泵轴径向靠两只橡胶轴承支承，在大弯管上的 称上橡胶轴承，在导叶体中间的称下橡胶轴承，运行时供压力清水润滑。
1400HL-16 1.2 300 16
5
375
88 +4~-4 直联 1600 TL1250-16/2150
第二节 立式轴流泵的结构
立式直联 同步电机 全调轴流
固定部分
转动部分
轴承及密封
调节机构
第二节 立式轴流泵的结构
• 以1.6m的弯管式轴流泵和2m的圬工式轴流泵为主要对象进行说明。 • 泵体固定部分主要由与混凝土进水流道相接的底座、套管、压环、叶轮外壳、
混 28CJH-90 2.8 500 9 25.9 150
87 +4~-4 直联 2800
TDL325/
流
3HL
2.85 900 9.8 23.2 150
88 +4~-4 直联 3000 -TL3000-40/3250
泵
6HL
5.7 960 5.95 95.7
75
92.1 0~-8 直联 7000
TDL740/61-80
二、叶轮
64ZLB－50型轴流泵叶轮，叶片为半调节式， 轮毂上的5张叶片用紧固螺母压紧在壳体上， 叶片根部刻有基准线，轮壳体上相对应处刻有 安装角度线，根据使用单位的要求，水泵出厂 时把叶片固定在某一角度上，如工况发生变化 需调节角度时，可卸下叶轮，松开紧固螺母， 转动叶片，使基准线对准轮壳上所要求的角度 线，然后拧紧紧固螺母。装好叶轮。
导叶体为整体式铸铁件，中间设下橡胶轴窝 （圬工式轴流泵有的采用油润滑轴承，导叶体 上部埋入钢筋混凝土的出水管内，并用衬圈及 连接螺栓固定，在泵轴伸出混凝土的出水弯管 处，设有填料止水装置），根据水泵型号的不 同，在外壳与轴窝之间铸有4~8张导叶片。 导叶体呈上口大、下口下的圆锥形，以便使流 速逐渐减小，以较小的水力损失，把水流导成 轴向流。在轴窝的上口装有分半式导水圈及导 水锥。设计制造时，要求外壳与轴窝的同轴度 不超过0.08mm，轴窝本身的垂直度不超过 0.02mm，与轴线的同轴度不超过0.05mm。
六、大弯管
大弯管为整体式铸铁件，上口法兰与小弯管相 接，下口法兰支承在中间接管上，大弯管顶部 设有上橡胶轴承窝，供安装上橡胶轴承及填料 压盖用。
七、泵轴
泵轴用35号锻钢制成，半调节式叶轮用实心轴， 全调节式叶轮用空心轴，内设长操作杆与叶轮 操作杆相连。泵轴上端设刚性联轴器与电机轴 相连，下端设法兰与叶轮壳顶相连。泵轴在上 下橡胶轴承和填料密封位置处，常焊一不锈钢 套或喷镀不锈钢层，以防泵轴的锈蚀和磨损。
第一节 概述
• 大型轴流泵如出水弯管用铸铁制成，常称弯管式轴流泵， 主要有64ZLB-50型，16CJ-80型。在我国这种类型的大泵 使用最早，已装机近400台套，约占大型泵总数的70％； 出水弯管如采用钢筋混凝土制成，称圬工式轴流泵。由于 消耗金属材料少、结构简单，故应用较广，水泵口径有 2.8m、3.0m、4.0m和4.5m几种，其中2.8m安装台数最多； 如泵体全部装在钢筋混凝土井筒内，则称为泵井式轴流泵， 口径有2m、3.1m几种。