水泵的基础知识..

滑特性)，碳素纤维、不锈钢纤维、合成树脂纤维编织的填料
(耐高温、耐磨损、耐强腐蚀)。 填料应压得松紧适宜，一般以每分钟30~60滴水从轴封装置漏 出为宜。
填料密封的特点
• 是结构简单，成本低，拆装方便； • 缺点是使用寿命短，密封性能差。
(二)机械密封（端面密封）
主要由动环(随泵转动)、静环(固定在
壳与叶轮承受磨损和腐蚀，通常在离心泵和混流泵的转
子与定子的间隙处的泵壳上安装一个环，或在间隙处的 泵壳和叶轮上各安装一个环。 由于该圆环既可减少漏水量，又能承受磨损，且位于水 泵进口，故称其为密封环，又称减漏环、承磨环 或口环。
类型
(1)安装位置：泵壳环(固定在泵壳上)和叶轮环(固定在 叶轮上)； (2)数目：单环型(在泵壳上或叶轮上安装一个环)和双环 型(安装有两个环)；
接触部分装有钢制或铜制的套轴。
泵轴一端用键、反向螺母和外舌止推垫圈固定叶轮，
另一端装联轴器或皮带轮。
泵轴、叶轮与其它转动部分应当经过静平衡或动平
衡校核，以免转时挠度太大，导致震动和金属磨损。

泵轴分横轴与竖轴，对应卧式泵，立式泵。水泵 也有装斜轴的，叫斜式泵。
铸 铁 水 泵 配 件 、 泵 轴
三、轴承及轴承座
是用以支承泵转子的部件，承受径向和轴向荷载。 轴承分为滚动轴承（滚珠轴承和滚柱轴承）和滑动 轴承两大类。 滚动轴承工作性能较好，但不能承受较大径向力； 滑动轴承具有转动摩擦力较大，能承受较大径向力； 依荷载特性，滚动轴承分为径向轴承、止推轴承和 径向止推轴承。 单级离心泵泵轴60mm以下（滚动），75mm以上（滑 动）
5、对轴有较高的抗弯、抗拉强度要求。
Sh 双吸泵
适用范围广，运行平稳，安装、维修方便， 用来抽送不含固体颗粒及温度不超过 80℃ 甲式：轴径≤60mm，滚珠轴承 广泛应用与大、中型泵站中，如大面积的 的清水或物理化学性质类似清水的其他液 农田灌溉、排水和城镇供水，黄河沿线泵 体；流量126~12500m3/h；扬程9~140m。 乙式：轴径≥ 60mm，巴氏合金滑动轴承 站使用最为广泛。
单级单吸离心泵结构图
1-泵体 2-叶轮螺母 3-止动垫圈 4-密封环 5-叶轮 6-泵盖 7-轴套 8-填料环 9-填料 10-填料压盖 11-轴承体（悬架） 12-泵轴 13-支架
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S型双吸离心泵
单级双吸离心泵
双吸泵特点：
1、流量较大； 2、运行平稳； 3、检查维修方便(水平中开式)； 4、进出水管的布置安装方便；
第一章 水泵的基础知识
主讲：孔凡丹
主要内容
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节 离心泵的工作原理、基本 构造及分类 离心泵的主要零部件 常用离心泵简介 轴流泵和混流泵简介 叶片泵的型号
第一节 离心泵的工作原理与分类
一、离心泵的工作原理
二、 离心泵的基本构造
三、 离心泵的分类
气液混合式自吸泵
• 根据水和空气混合部位不同分为内混ห้องสมุดไป่ตู้和外混式。
• 内混式自吸泵：分离室中的液体回流到叶轮进口处，
空气和水在叶轮进口处混合；
• 外混式自吸泵：分离室中的液体回流到叶轮出口处， 空气和水在叶轮外缘处混合。
1-叶轮
2-内蜗壳流道 3-液气分离室
4-分离式出口
5-外蜗壳流道
自吸泵结构图
泵盖
形成包容和输送液体的总称。 蜗壳的主要作用是汇集叶轮甩出的水流。 泵盖用螺栓和泵体相联，其中部有膛孔，构成填料箱(涵)， 箱中加塞填料以防空气或水从轴和泵盖之间的缝隙进入或流 出。 泵体的进、出水接管上各有一钻孔，用以安装量测泵进口 和出口压力的真空表和压力表。 泵壳顶部设有灌水(或抽气)孔，以便在启动前向泵中充水。 泵壳底部设有放水孔，用以停泵后放空泵中积水，防止冬季 结冻。 泵壳为铸铁铸造，其内部过水表面应光滑，以减小水流阻力
• 制造工艺要求较高。
• 广泛用于抽送污水、带有腐蚀性的液体等密封
要求较高的场合，在某些潜水电泵和喷灌自吸
泵中也有所采用。
六、减漏环（密封环、承磨环或口环）
叶轮进水口外缘与泵壳间的空隙很小，运转时难免发生 摩擦，引起金属的摩损。空隙中的高速水流会冲刷掉由 氧化物构成的表面保护层，导致水对金属腐蚀加快。 为了既能保证很小的空隙，以减小漏水量，又能代替泵
径向轴承只能承受径向荷载，由外圈、内圈、滚动 体和保持架组成； 止推轴承只能承受轴向荷载；上环和下环分别与转 轴和静止部分相连接； 径向止推轴承能同时承受径向和轴向荷载。
轴承座
1—双列滚珠轴承；2—泵轴； 3—组漏油橡皮圈；4—油杯孔； 5—封板；6—冷却水套
四、泵壳
泵体 泵壳
吸入室(进水室) 压水室
泵体
转速有1450r/min和 2900r/min；
单级双吸泵结构图
其适用范围广，运行平稳， 返回 安装、维修方便。
简介
第二节
离心泵的主要零部件
离心泵的组成
转动部件
固定部件
交接部件
叶 轮
泵 键 轴
泵 体
泵 盖
轴 承 体
轴 轴 封 装 承 置
密 连 封 轴 环 器
轴 向 力 平 衡 装置
一、叶轮：工作轮、转轮
S
SLA:立式安装，并增加止推轴承以承受 SA 轴向力
我国制造的中小型双吸式离心泵一律采用蜗壳式，泵盖顶 部设有安装抽气管的螺孔，泵体下部设有放水用的螺孔。
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转动部分：叶轮、泵轴、 轴承、联轴器； 轴承 部件 密 封 部 件 泵 盖 固定部分：泵体、轴承支 架、泵的进口和出口； 叶轮 性能范围： 流量3.6～400m3/h， 扬程5～125m， 进口直径50～200mm, 配套电动机功率0.55～ 110kW,
S型双吸离心泵
五、轴封装置
单吸式离心泵： 间隙处压力大 于大气压，水 流出；
轴封装置
双吸式离心泵： 水体处于真空低 于大气压，气进 出；
填料密封
& 机械密封
（一）填料密封
压盖型轴封装置：底衬环、填料、水封环、水封管和填料压 盖等零件组成。 填料(盘根)作用：阻水或阻气 种类：浸油、浸石墨的石棉绳(耐磨、耐热、柔软和良好的润
(3)止漏面形式：
端面式(主要依靠轴向间隙密封) ， 平直式(主要依靠径向间隙密封) ， 直角式(主要依靠轴向间隙和径向间隙密封)， 迷宫式 (主要依靠曲折形接缝面延长渗径、增大泄露阻
力、减少泄漏量，但结构复杂、制造和安装要求精度高)。
径向间隙密封
轴向间隙密封
第三节
常用离心泵简介
管道泵 自吸泵 水轮泵 污水泵与杂质泵 潜水泵
管道泵结构图
自 吸 泵
• 自吸泵，就是在启动前不需要灌水，经短时间运转， 靠泵本身的作用，即可把水吸上来，投入正常运转。 • 自吸泵在我国喷灌中应用较多。最常见的自吸泵是 气液混合式。 • 主要特点： • ①泵的进口高于泵轴； • ②在泵的出口设有较大的 • 气液分离室； • ③一般都具有双层泵壳。
（水平）中开式多级离心泵• • • • 泵壳沿轴面分开，泵壳分上下两部分 DK型： 可沿通过轴的水平面拆开泵壳以检修 1)优点：有水压引起的轴向 还称为蜗壳式多级泵 推力可自动平衡以减小轴 为消除轴向力，泵叶轮一般对称布置 承承受的推力； 2)性能范围：流量 18~1360m3/h，扬程 100~360m。
低扬程泵也有采用塑料叶轮的，由于其壁面较光滑，减少了水 力摩阻，可提高水力效率，但其抗磨蚀性能较差，使用寿命较
短。
图1-4
1．叶片 （a）封闭式 2．前盖板
单吸式离心泵叶轮的型式
（b）敞开式 （c）半开式 3．后盖板 4．轮毂（用于平衡轴向力）
图1-5
叶轮前后两侧压力分布
平衡方法：
单级单吸离心泵： (1)平衡孔 在靠近轮毂的后盖板上均匀滴开几 个平衡孔，并加装密封环。 (2)平衡筋板的叶轮 采用具有平衡筋板的叶轮 来平衡轴向力，4~6条径向平衡筋板。
1-进水管 2-叶轮 3-泵壳 4-泵轴 5-出水管
真 空 表
压 力 表
H净
离心泵抽水装置
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三、离心泵的分类
分类方式 按吸入 方式 类型 单吸泵 双吸泵 单级泵 按级数 按泵轴 方位 多级泵 卧式泵 立式泵 节段式泵 按壳体 形式 特点 液体从一侧流入叶轮，存在轴向力 液体从两侧流入叶轮，不存在轴向力，泵的流量几乎比 单吸 泵增加一倍 泵轴上只有一个叶轮 同一根泵轴上装有两个或多个叶轮，液体依次流过每级 叶轮， 级数越多，扬程越高 轴水平放置 轴垂直于水平面 泵体按与轴垂直的平面剖分，节段与节段之间用长螺栓 连接 装有螺旋形压水室的离心泵，如常用的端吸式悬臂离心 泵 泵和电动机制成一体潜入水中 泵作为管路一部分，安装时无须改变管路
污水泵与杂质泵
• 输送带有颗粒、污物的液体 • 叶片数目少，流道宽 • 叶轮、泵体及泵盖等过流部分要求采用耐磨材料
管道（离心）泵
直接安装在水平管道中或竖直管道中运行 泵的进口和出口在一条直线上
多数情况下进口与出口的口径相同 适合于工业系统中途加压、空调循环水输送及
城市高层建筑给水使用。
1-放气阀 2-泵体 3-叶轮螺母 4-机械密封 5-挡水圈 6-电动机 7-电动机轴 8-盖架 9-叶轮 10-密封环 11-支撑脚
分段式多级离心泵： 平衡盘或平衡毂 在末级叶轮后面的泵轴上装 有用于平衡轴向力的平衡盘或平衡毂。
1—吸入口；2—盖板；3—叶片；4—轮毂；5—轴孔
图1-8 双吸式离心泵叶轮
二、泵轴
用来支撑并带动叶轮旋转。 要有足够的抗扭强度和刚度，不允许产生变形。 泵轴普遍采用优质碳素钢制造。为防锈在轴与水的
封闭式 两侧有前盖板和后盖板，一般用于输送清水，多数离
心泵采用之;
半开式 只有后盖板，没有前盖板，适用带有一定固体颗粒液 体; 敞开式 无前盖板和后盖板，多用于抽取浆粒状液体或污水。 叶轮一般用铸铁、铸钢、不锈钢或青铜制成。我国除抽取海
水和有些小型深井泵的叶轮采用青铜外，多采用铸铁。目前在
单级泵 泵轴上只有一个叶轮
2.按级数 多级泵 同一根泵轴上装有两个或多个叶轮，液体依次流过 每级叶轮， 级数越多，扬程越高 单级泵
多级泵
3.按泵轴 方位
卧式泵 轴水平放置 斜式泵 轴与水平面成一角度 立式泵 轴垂直于水平面
立式泵
卧式泵 斜式泵
（ 轴流泵）
IS型单级单吸离心泵
LISW型 单级单吸卧式离心泵
泵体上)、压紧元件(弹簧)和密封元件
(密封胶圈)等组成。
(二)机械密封（端面密封）
DY101 主要由动环(随泵转动 型系列 )、静环(固定在 机械密 泵体上)、压紧元件 (弹簧)和密封元件 封 (密封胶圈)等组成。 112型 系列 机械 密封
机械密封的特点
• 结构紧凑，机械摩擦小，密封性能可靠；
单级单吸离心泵 双吸泵 节段式多级离心泵 中开式多级离心泵 深井泵
节段式多级离心泵-各节泵壳沿端面分开
D型多级离心清水泵D46-50×12
导 叶 体
节段式多级泵： 1、D型 1)卧式安装，进口水平，出口垂直向上； 特点： 2)用来输送不含固体颗粒、温度低于 80℃ 导 1、流量小、扬程高； 叶 的清水或物理化学性质类似清水的液体； 2、叶轮级数较多时，会产生 流 道 3)适用于山区和高原地区的灌溉工程及矿 较大的轴向力； 山、工厂和城市给水排水； 3、构造较复杂，拆装较困难。 叶 3/h,扬程25~650m。 4)流量6.25~450m轮 泵 流 2、DG型 体 道 1)卧式安装，进口出口均垂直向上； (a)导叶 (b)出水段 2) 适用介质温度可达 105℃。 图 1-18 节段式多级离心泵的导叶及出水段
中开式泵 壳体在通过轴心线的平面上剖分 蜗壳泵
透平式泵 装有导叶式压水室的离心泵 潜水泵 特殊结构 管道泵
自吸式泵 除首次使用外，泵启动前无须灌水
1.按吸入 液体从两侧流入叶轮，不存在轴向力，泵的流量几 方式 双吸泵 乎比单吸 泵增加一倍
单吸泵 液体从一侧流入叶轮，存在轴向力
单级单吸离心泵
单级双吸离心泵
一、离心泵的工作原理
• 两个例子 • (1)在雨天，旋转雨伞，水滴沿伞边切线方向 飞出，旋转的雨伞结水滴以能量，旋转的离心 力把雨滴甩走，如图所示。
(2)在垂直平面上旋转一个小桶，旋转的离心力给 水以能量，旋转的离心力把水甩走，如图所示。
二、离心泵的基本构造
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1
图1-1 离心泵装置示意图
自吸泵自吸原理示意图
1-叶轮 2-内蜗壳流道 3-气液分离室 4-分离室出口 5-外蜗壳流道
自吸泵结构图（内混式） 1-回流阀 2-回流孔 3-吸入阀 4-泵体 5-气液分离室 6-涡室 7-叶轮 8-机械密封 9-轴承体部件