离心泵的结构、原理及振动的原因及处理

浅谈离心泵的结构、原理及振动的原因及处理

【摘要】目前，油田注水所用的注水泵机组分为离心泵和往复泵机组，其中离心泵使用广泛，流量在5-30000立方米每小时，扬程在8-4000米的范围内。离心泵液体是连续流动的，所以离心泵排量均匀，压力平稳。维修工作量少，特别是离心泵的排量可用出口闸门来调节，比往复泵相比方便很多，正是由于这些优点，所以离心泵在油田开发生产中得到广泛发展和应用。为了确保生产任务的顺利完成，延长设备的使用寿命，我们注水泵工必须了解离心泵的结构、原理及出现故障的处理方法，以便更好的服务生产。

【关键词】离心泵振动处理

1 多级离心泵的工作原理

泵内灌满液体后，在原动机的带动下，叶轮高速的旋转，叶轮带动液体高速旋转。产生离心力，液体受离心力的作用高速甩出，高速甩出的液体经过泵壳流道，增大压力，降低速度，最后进入排出管，当液体甩出的同时，中轮的中心形成低压或真空，与外界形成夺差，在大罐液柱压力的作用下，液体被压入叶轮的进口，于是旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。

2 多级离心泵的组成

离心泵的结构形式很多，作用原理都是相同的，所以主要零部件的形状是相近的，离心泵有六大部分组成：转动部分、泵壳部分、密封部分、轴承部分、传动部分、平衡部分。下面对各部分的作用、构造及材质作一简单介绍。2.1 转动部分

包括：叶轮，叶轮是离心泵的最重要的零件，由前盖板、后盖板，轮鼓叶片组成。它是把泵轴的机械能传给液体使其变成液体的压能和动能，泵的流量、扬程、效率都和叶轮的形状、尺寸的大小及表面粗糙度有着直接密切的关系，一般叶轮的外径越大，流道越窄产生的压力就越高，流道越粗糙流经叶轮时产生的水力损失就越大，所以对叶轮要进行流道加工，清除表面残渣。轴套：一般是圆柱形。是用来保护泵轴的，使泵轴不致于应腐蚀和磨损而影响其机械强度，它主要是与密封件配合使用，工作时，密封件静止，轴套旋转，防止泵同介质外漏，所以轴套是易磨损件。

泵轴：传递动力的部件，两端靠轴承支撑，中间装有叶轮，导叶，平衡盘，在泵中作高速回转，因而泵轴要承载能力大，耐磨，耐腐蚀一般采用45号钢制造，并进行调质处理。

2.2 泵壳部分

单级泵，蜗形泵壳，它是水泵的主体，起到支撑固定的作用，并与安装轴承的托架相连接，从叶轮甩出液体，由于泵壳流道截面积逐渐增大和方向的改变，流速平缓的降低，动能转变为压能。多级泵包括吸入段、中段、压出段、和导叶。

2.3 密封部分

有两个密封装置，叶轮密封环，叶轮与泵壳之是应有一定的间隙，如果间隙过大，叶轮甩出来的部分液体就会从间隙返回到叶轮的入口，造成泵效下降，如果间隙过小会使泵壳和叶轮磨损。安装密封环起到一个承受磨损，和防止漏失的作用。

轴端密封：在泵轴伸出泵体处，旋转的泵轴和固定泵体之间有轴封机构，我们叫它轴端密封，它的作用是防止泵中压力高时，液体泄漏，泵内压力低时时，空气进入泵内，机械密封，它是通过动静密封环两个端面紧密贴合摩擦从而达到密封的，它反映了机械密封的特点，所以机械密封又称为端面密封。

2.4 轴承部分

轴承部分主要用来支撑泵轴并减少泵轴旋转时的摩擦阻力，在离

心泵中通常采用滚动轴承，滑动轴承平衡径向负荷。滚动轴承由外圈，内圈，滚珠和保持架四部分组成。滚动轴承它是标准件，其外圈与轴承座孔采用基轴制，内圈与轴采用基孔制，轴承一般采用润滑脂和润滑油润滑。滑动轴承，俗称轴瓦，主要是由轴瓦和轴承座组成。它是易损件，轴瓦一般用在大型，多级、高压轴向力通过平衡盘法平衡的离心泵上。由于滑动轴承的轴瓦和轴径间的支撑面一般较大，而且用带油环带动润滑，由于油滑油具有吸振能力，所以滑动轴承能承受较大的冲击载荷，因而显示出比滚动轴承更优越的工作性能。

2.5 传动部分

联轴器也称靠背轮。它起到连接机泵，传递扭矩和旋转运动的作用。以及自动调整泵与电机中心的作用。两个靠背轮之间留有一定的间隙，以达到减缓振动。最常用的有刚性联轴器、弹性联轴器。弹性联轴器是我们现场最常用的联轴器，用橡胶圈的变形来，缓冲冲击，补偿两轴之间产生的相对位移。这两种联轴器适用于起动频繁的泵。

2.6 平衡部分

平衡部分主要用来平衡指向叶轮进口端的轴向推力作用。它包括

平衡盘，平衡板平衡套，平衡管。那么轴向力是如何产生的呢？

3 离心泵振动的原因及处理方法

离心泵在正常运行时，低强度的机械振动是不可避免的，当泵机组发生振动时，应针对具体情况逐一分析可能造成振动的原因，找出问题的症结后，采取有效的技术措施加以消除，从广义上讲，引起离心泵振动的原因是多方面的，包括离心泵的设计，制造，安装，运行，等因素，但在作业现场，造成振动增大的原因更集中在表1所示几个方面。

参考文献

[1] 王兰芳.浅谈液压传动系统的噪声和振动[j].煤炭技术，2003，（06）

[2] 李文华，郭仁宁，王玉学.离心泵故障诊断方法[j].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2002，（02）