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1、输油泵知识第1页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵的基本知识工作原理：工作原理：当泵内充满液体时，由于叶轮高速的旋转，在叶片之当泵内充满液体时，由于叶轮高速的旋转，在叶片之间的液体在离心力的作用下，不断的从中心流向四周。间的液体在离心力的作用下，不断的从中心流向四周。甩出的液体流入泵壳，而后流入排出管，送到需要的甩出的液体流入泵壳，而后流入排出管，送到需要的地方。地方。在液体从叶轮中心流向四周时，叶轮中心就形成了低压区，在液体从叶轮中心流向四周时，叶轮中心就形成了低压区，在受外界大气压作用下的储罐液体，便在此压差下通过吸在受外界大气压作用下的储罐液体，便在此压差下通过吸入管而进入泵内，
2、补充被排出的液体。因此，离心泵叶轮入管而进入泵内，补充被排出的液体。因此，离心泵叶轮不断的旋转，离心泵便不断吸入和排出液体。液体在叶轮不断的旋转，离心泵便不断吸入和排出液体。液体在叶轮中获得巨大的动能，在泵壳中经过降速增压后排出。中获得巨大的动能，在泵壳中经过降速增压后排出。第2页，共55页，编辑于2022年，星期三泵壳部分泵壳部分转子部分转子部分密封部分密封部分平衡部分平衡部分轴承部分轴承部分传动部分传动部分离心泵的主要组成部分第3页，共55页，编辑于2022年，星期三泵壳部分：泵壳部分：吸入、导流、动吸入、导流、动能转换为压能，一般分蜗形泵壳能转换为压能，一般分蜗形泵壳和分段式泵壳。和分段
3、式泵壳。蜗形泵壳的优点：蜗形泵壳的优点：A、叶轮可对称布置，消除轴向推力；叶轮可对称布置，消除轴向推力；、拆装检修简单方便。进出口管道都装在底座部分，只要把、拆装检修简单方便。进出口管道都装在底座部分，只要把泵盖吊起来就可检修，密封面少不易渗漏；泵盖吊起来就可检修，密封面少不易渗漏；、制造容易，所有的孔可一次镗出，保证了精度及密封的、制造容易，所有的孔可一次镗出，保证了精度及密封的间隙；间隙；、在较宽的（流量）、在较宽的（流量）（压头）曲线范围内效率都很好，（压头）曲线范围内效率都很好，因此，可以用车小叶轮的方法（可车小叶轮达因此，可以用车小叶轮的方法（可车小叶轮达20）改变泵）改变泵的特性，
4、且能保持泵的效率变化不大；的特性，且能保持泵的效率变化不大；、泵的一级叶轮可装双吸式的，分段的多级泵则不能装双、泵的一级叶轮可装双吸式的，分段的多级泵则不能装双吸叶轮。吸叶轮。离心泵主要组成-泵壳第4页，共55页，编辑于2022年，星期三蜗形泵壳的缺点：蜗形泵壳的缺点：、泵壳铸造复杂，流道内部不易加工，从而影、泵壳铸造复杂，流道内部不易加工，从而影响泵的效率；响泵的效率；、重量大，泵长度比分段式增加、重量大，泵长度比分段式增加1015；、存在很大的径向力，需采取平衡措施。、存在很大的径向力，需采取平衡措施。离心泵主要组成-泵壳第5页，共55页，编辑于2022年，星期三多级分段式壳体的优点：多级
5、分段式壳体的优点：、泵体铸造不复杂；、泵体铸造不复杂；、泵体内的液体通道部分及零件，均可进、泵体内的液体通道部分及零件，均可进行机械加工，可以保证精度的提高；行机械加工，可以保证精度的提高；、泵的外廓尺寸小；、泵的外廓尺寸小；、没有径向力。、没有径向力。离心泵主要组成-泵壳第6页，共55页，编辑于2022年，星期三多级分段式壳体的缺点：多级分段式壳体的缺点：、需装特殊的装置以平衡轴向推力；、需装特殊的装置以平衡轴向推力；、在将定子及转子组成为一个整体时，、在将定子及转子组成为一个整体时，拆装复杂，间隙不易保证，对正中心难拆装复杂，间隙不易保证，对正中心难度大；度大；、装导流器的泵比蜗壳的泵、压
6、头和效率、装导流器的泵比蜗壳的泵、压头和效率曲线都比较陡，且当转子有轴向位移时，曲线都比较陡，且当转子有轴向位移时，泵的效率会降低。泵的效率会降低。离心泵主要组成-泵壳第7页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-转子部分转子部分：转子部分：泵的转子部分是组合部件，它由轴、叶轮、轴套等组成，是泵的转子部分是组合部件，它由轴、叶轮、轴套等组成，是泵的心脏部分，是产生离心力和能量的旋转主体。另外密封装泵的心脏部分，是产生离心力和能量的旋转主体。另外密封装置及平衡装置，轴承等都套装在轴上。置及平衡装置，轴承等都套装在轴上。、泵轴、泵轴泵轴的作用是传递原动机的动力及带动叶轮旋转，并支撑轴泵
7、轴的作用是传递原动机的动力及带动叶轮旋转，并支撑轴上各零部件的重量。上各零部件的重量。轴受扭力及弯力的作用。为了保证强度及工艺安装的轴受扭力及弯力的作用。为了保证强度及工艺安装的要求，一般做成阶梯式，中间粗两头细。一般泵轴均选要求，一般做成阶梯式，中间粗两头细。一般泵轴均选用优质的炭素钢来制作，输油用泵轴一般采用合金钢。用优质的炭素钢来制作，输油用泵轴一般采用合金钢。第8页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-转子部分、叶轮、叶轮叶轮在轴的带动下旋转，产生离心力，完成叶轮在轴的带动下旋转，产生离心力，完成液体的吸入和排出。叶轮形式按进水方式可分液体的吸入和排出。叶轮形式按进水方式
8、可分为单吸和双吸两种。双吸式适用于大排量。为单吸和双吸两种。双吸式适用于大排量。封闭式封闭式前后都有盖板，中间有一组数目不等的叶前后都有盖板，中间有一组数目不等的叶片，叶片数一般为片，叶片数一般为612个。这种叶轮适合输送不含杂个。这种叶轮适合输送不含杂质的液体，输油泵采用的叶轮均为封闭式。质的液体，输油泵采用的叶轮均为封闭式。第9页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-转子部分半开式半开式叶轮吸入侧没有盖板，叶轮吸入侧没有盖板，它适用于输送它适用于输送粘性液体和含有固体颗粒的液体（。粘性液体和含有固体颗粒的液体（。开式开式叶轮的前后侧均无盖板，适用于输送污浊渣叶轮的前后侧均无盖
9、板，适用于输送污浊渣质的液体。质的液体。第10页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-转子部分叶轮是转子上的重要零件。叶轮的结构形式，叶轮是转子上的重要零件。叶轮的结构形式，决定了泵的性能好坏。决定了泵的性能好坏。叶轮尺寸的大小，表面加工的光洁程度，都直叶轮尺寸的大小，表面加工的光洁程度，都直接影响泵的压力、流量和效率。一般叶轮的外径接影响泵的压力、流量和效率。一般叶轮的外径越大，产生的压力也越高；反之叶轮外径越小，越大，产生的压力也越高；反之叶轮外径越小，产生的压力也越小。产生的压力也越小。另外叶轮的残余不平衡量，是造成泵振动的重要因另外叶轮的残余不平衡量，是造成泵振动的重要因
10、素，所以对叶轮要进行流道加工、清除表面残渣，不素，所以对叶轮要进行流道加工、清除表面残渣，不得有气孔、砂眼，流道表面要光滑，所以规定了叶轮得有气孔、砂眼，流道表面要光滑，所以规定了叶轮的不平衡量不得超过一定数值。的不平衡量不得超过一定数值。第11页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-转子部分3、轴套、轴套轴套套在轴上，一般是圆柱形。轴套有两种：轴套套在轴上，一般是圆柱形。轴套有两种：一种是装在叶轮与叶轮之间，主要起固定叶轮位一种是装在叶轮与叶轮之间，主要起固定叶轮位置的作用；另一种是装在轴两头密封处，主要是置的作用；另一种是装在轴两头密封处，主要是防止轴磨损，保护轴的作用。防止
11、轴磨损，保护轴的作用。小型泵的轴套一般用铸铁制作；大型泵的轴套则采小型泵的轴套一般用铸铁制作；大型泵的轴套则采用铸钢。为加强轴套的耐磨性能，在轴套表面进行热用铸钢。为加强轴套的耐磨性能，在轴套表面进行热处理和镀一层耐磨金属以便提高硬度，延长更换周期。处理和镀一层耐磨金属以便提高硬度，延长更换周期。第12页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-转子部分转子是泵的主要运转部件，正确选择转子的结构，转子是泵的主要运转部件，正确选择转子的结构，合理地装配和安装，关系到泵的安全平稳运行，泵振动合理地装配和安装，关系到泵的安全平稳运行，泵振动大小。除了叶轮要作静平衡试验外，转子组装后还要进大
12、小。除了叶轮要作静平衡试验外，转子组装后还要进行动平衡试验，由于残余不平衡量会加剧轴的变形，破行动平衡试验，由于残余不平衡量会加剧轴的变形，破坏泵的正常工作，因此，一般规定：由不平衡重量产生坏泵的正常工作，因此，一般规定：由不平衡重量产生的离心力，不应超过转子总重的。的离心力，不应超过转子总重的。泵工作状况及振动的大小，还与轴的转数和叶轮的泵工作状况及振动的大小，还与轴的转数和叶轮的直径及装配间隙大小有直接关系。当转数高，叶轮外径直径及装配间隙大小有直接关系。当转数高，叶轮外径大、装配间隙也大时，则泵振动的可能性也大，所以对大、装配间隙也大时，则泵振动的可能性也大，所以对泵的装配间隙有很严格的
13、要求。泵的装配间隙有很严格的要求。第13页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分、密封的目的：、密封的目的：在离心泵的转动部分和固定部分之间形成一在离心泵的转动部分和固定部分之间形成一定的缝隙，为了防止泵内高压液体从缝隙泄漏定的缝隙，为了防止泵内高压液体从缝隙泄漏到低压或外部来，为了提高效率，应该减小缝到低压或外部来，为了提高效率，应该减小缝隙量，这就是进行密封的目的。隙量，这就是进行密封的目的。第14页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分、密封装置的组成：、密封装置的组成：密封装置分两部分：泵壳与轴之间的密封、叶轮与泵壳（隔板与密封装置分两部分：
14、泵壳与轴之间的密封、叶轮与泵壳（隔板与轴套或导流器与轴套）之间的密封。装设密封装置后延长了液体泄漏轴套或导流器与轴套）之间的密封。装设密封装置后延长了液体泄漏通道的长度，降低了高低压两边的压差，从而实现了损失的减少。应通道的长度，降低了高低压两边的压差，从而实现了损失的减少。应该力求这些间隙越小越好，但又不可能没有间隙（没有间隙就无法运该力求这些间隙越小越好，但又不可能没有间隙（没有间隙就无法运转），若缝隙过小，又会加剧零、部件的磨损，甚至发热或咬死。无转），若缝隙过小，又会加剧零、部件的磨损，甚至发热或咬死。无论间隙控制得怎样合理，由于客观条件的影响，泵运转中零部件的磨论间隙控制得怎样合理，
15、由于客观条件的影响，泵运转中零部件的磨损始终是要发生的，为了不更换泵体、叶轮及轴，也需要这种密封装损始终是要发生的，为了不更换泵体、叶轮及轴，也需要这种密封装置来完成。置来完成。第15页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分当泵在真空下工作时（泵吸入侧），为了防止空气当泵在真空下工作时（泵吸入侧），为了防止空气进入泵内，破坏泵的正常工作，也需要装设密封装进入泵内，破坏泵的正常工作，也需要装设密封装置。置。叶轮与泵壳的密封是在泵壳与叶轮的磨擦部位装有不同叶轮与泵壳的密封是在泵壳与叶轮的磨擦部位装有不同形式的承磨环，承磨环可以更换，容易检修拆装。承磨环形式的承磨环，承磨环可以
16、更换，容易检修拆装。承磨环可同时装配在叶轮和泵壳上，承磨环的表面要非常坚硬，可同时装配在叶轮和泵壳上，承磨环的表面要非常坚硬，故材质为锰钢、不锈钢或在炭钢表面经热处理或焊接硬质故材质为锰钢、不锈钢或在炭钢表面经热处理或焊接硬质合金的材料来保证耐磨性。合金的材料来保证耐磨性。第16页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分3、密封环的种类：、密封环的种类：图图6叶轮与壳体密封环的形式叶轮与壳体密封环的形式第17页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分平式密封环（图平式密封环（图6(a)）平式密封环是利用一个环向很小的平式密封环是利用一个环向很小的间隙来阻
17、止液体泄漏的。这种形式的密封环制造简单，安装方便，间隙来阻止液体泄漏的。这种形式的密封环制造简单，安装方便，但泄漏量大，效果不好。所以只限于低压，小型泵采用。但泄漏量大，效果不好。所以只限于低压，小型泵采用。角式密封环（图角式密封环（图6(b)）角式密封环由径向间隙和轴向间隙所）角式密封环由径向间隙和轴向间隙所组成。两种间隙以组成。两种间隙以90相交，可减少冲击。由于流速降低，所以相交，可减少冲击。由于流速降低，所以漏失减少，效果较好。漏失减少，效果较好。单面迷宫式密封环（图单面迷宫式密封环（图6(c)）它具有一个曲折状的间隙，）它具有一个曲折状的间隙，由于总的间隙路线较长，因此密封效果比上两
18、种好，应用于比转由于总的间隙路线较长，因此密封效果比上两种好，应用于比转数较低的泵上。数较低的泵上。双面迷宫式密封环（图双面迷宫式密封环（图6(d)）它由两个单面迷宫式的间隙组成，）它由两个单面迷宫式的间隙组成，效果最好。但加工精度高、制造复杂，安装也复杂，所以实际工作中效果最好。但加工精度高、制造复杂，安装也复杂，所以实际工作中很少采用。很少采用。第18页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分4、密封元件：、密封元件：为了防止泵内的高压液体沿轴端和泵壳之间为了防止泵内的高压液体沿轴端和泵壳之间的间隙漏至外界，同时也防止外界空气进入泵内，的间隙漏至外界，同时也防止外界空气
19、进入泵内，在离心泵泵壳与轴端之间通常采用两种密封元件：在离心泵泵壳与轴端之间通常采用两种密封元件：软填料密封的盘根箱和机械密封（端面密封）。软填料密封的盘根箱和机械密封（端面密封）。第19页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分图图7软填料盘根箱软填料盘根箱、填料箱体、填料压盖、填料箱体、填料压盖 、填、填 料、料、液封环、液封环 、填料底套、泵轴套（轴）、填料底套、泵轴套（轴）装软填料的盘根箱密封装软填料的盘根箱密封盘根箱的密封组成见盘根箱的密封组成见（图（图7）这种密封装置是离心泵这种密封装置是离心泵广泛采用的一种，它靠广泛采用的一种，它靠有弹性的软填料（盘根）有弹性
20、的软填料（盘根）抱住轴，使轴与填料的抱住轴，使轴与填料的间隙变小阻止液体流出。间隙变小阻止液体流出。第20页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分填料压紧的程度：填料压紧的程度：填料压紧的程度，取决于压盖上螺栓拧紧的程度。压盖螺填料压紧的程度，取决于压盖上螺栓拧紧的程度。压盖螺栓拧的越紧，则填料压在轴上也越紧，泄漏量也越少。但过栓拧的越紧，则填料压在轴上也越紧，泄漏量也越少。但过紧会增加磨擦阻力，由于磨擦而生热，加速了轴套及填料的紧会增加磨擦阻力，由于磨擦而生热，加速了轴套及填料的磨损，甚至泄漏反而增大。反之，压的力量不够，间隙大，磨损，甚至泄漏反而增大。反之，压的力量不
21、够，间隙大，泄漏也大。只有压紧力量的适中，才能使盘根箱很好的工作。泄漏也大。只有压紧力量的适中，才能使盘根箱很好的工作。影响盘根箱工作的好坏：影响盘根箱工作的好坏：影响盘根箱工作的好坏是零件加工的精度、选择填料的规格影响盘根箱工作的好坏是零件加工的精度、选择填料的规格和质量如何、轴的转数和填料的填充方法及上紧力的比压大小。和质量如何、轴的转数和填料的填充方法及上紧力的比压大小。根据输送液体的介质温度、压力、腐蚀性等因素，正确合理地根据输送液体的介质温度、压力、腐蚀性等因素，正确合理地选择填料的规格和材质。选择填料的规格和材质。第21页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分
22、常用的软填料有：常用的软填料有：、用石墨和黄油浸渍的棉织盘根，用于低压、输冷水泵上。、用石墨和黄油浸渍的棉织盘根，用于低压、输冷水泵上。、用石墨浸渍的石棉盘根，用于中等温度和压力，压力、用石墨浸渍的石棉盘根，用于中等温度和压力，压力3兆帕、兆帕、温度温度t250、铂包和铝包软心石棉盘根，用于温度、铂包和铝包软心石棉盘根，用于温度t200-400、压力、压力2.5兆帕的石油产品。兆帕的石油产品。、橡胶制的皮碗盘根。可用纯橡胶或加骨架以及用弹簧配合增加弹、橡胶制的皮碗盘根。可用纯橡胶或加骨架以及用弹簧配合增加弹力的胶圈，用模具压制成各种形状，适用于中、小型泵、以及无腐蚀力的胶圈，用模具压制成各种形
23、状，适用于中、小型泵、以及无腐蚀低温的液体。低温的液体。第22页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分装填和更换填料的方法：装填和更换填料的方法：正确掌握装填和更换填料的方法，也是使密封装置正常工作的措正确掌握装填和更换填料的方法，也是使密封装置正常工作的措施之一。在装填料之前应将填料用油浸泡好，装填时应先盘车数圈，施之一。在装填料之前应将填料用油浸泡好，装填时应先盘车数圈，看是否有卡住现象，压填料时要一根一根的往里压，压的力量要均看是否有卡住现象，压填料时要一根一根的往里压，压的力量要均匀。当盘根箱很长时，如头一根压不到底，就不要一次压几根，应匀。当盘根箱很长时，如头一
24、根压不到底，就不要一次压几根，应做一个半圆形的假套辅助压紧（防止内松外紧）。每根的对口应是做一个半圆形的假套辅助压紧（防止内松外紧）。每根的对口应是斜接口，相邻两根接口要错开斜接口，相邻两根接口要错开120，接口处不得有接口处不得有“缺肉缺肉”，接触要，接触要紧密。在有液封的填料箱内，要测量好液封环到填料箱的端部距离，以便紧密。在有液封的填料箱内，要测量好液封环到填料箱的端部距离，以便保证压紧后液封环上的孔与壳部的进液孔相吻合。在上完最后一圈时，盘保证压紧后液封环上的孔与壳部的进液孔相吻合。在上完最后一圈时，盘一下车，能盘动即可。再松开螺栓，轻轻用手把螺帽上靠，开车后再调整，一下车，能盘动即可
25、。再松开螺栓，轻轻用手把螺帽上靠，开车后再调整，把泄漏量调节到每分钟把泄漏量调节到每分钟60滴，以不烫手为宜。压盖与端部间隙两边均相等，滴，以不烫手为宜。压盖与端部间隙两边均相等，不得压偏。不得压偏。第23页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分 盘根箱内的密封环（封油环）盘根箱内的密封环（封油环）是一个中间钻有很多小孔的空是一个中间钻有很多小孔的空心圆环，装在填料箱的中部，心圆环，装在填料箱的中部，与填料配合一起阻止泵内液体与填料配合一起阻止泵内液体外泄，并防止外界空气进入泵外泄，并防止外界空气进入泵内。内。通常使用的密封液体（油或通常使用的密封液体（油或水）比泵内压力
26、大水）比泵内压力大0.050.15兆帕，打入空心环内起密封作兆帕，打入空心环内起密封作用，同时密封液体也可起到冷用，同时密封液体也可起到冷却和润滑作用，在输送有毒易却和润滑作用，在输送有毒易燃的液体时可起到安全和保护燃的液体时可起到安全和保护作用。作用。第24页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分机械密封机械密封机械密封的概念：两块密封元件（动环与静环），分别固定在机械密封的概念：两块密封元件（动环与静环），分别固定在轴上和泵壳上，两环端面间紧密接触，并作相对旋转运动而构成的轴上和泵壳上，两环端面间紧密接触，并作相对旋转运动而构成的密封装置叫机械密封密封装置叫机械密封。
27、第25页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分由图看出机械密封有四处密封点、及。由图看出机械密封有四处密封点、及。点是相对旋转密封，靠弹性元件（弹簧或波纹管）和密封点是相对旋转密封，靠弹性元件（弹簧或波纹管）和密封液体的压力，在动环和静环的接触面上产生适当的压紧力（比液体的压力，在动环和静环的接触面上产生适当的压紧力（比力），使这两个光洁而平直的端面紧密接合，端面间维持一层力），使这两个光洁而平直的端面紧密接合，端面间维持一层极薄的液体膜，而达到密封的目的。极薄的液体膜，而达到密封的目的。点为静环与压盖之间的密封。它是一种静止的密封，用不同形状有点为静环与压盖之间的密封。
28、它是一种静止的密封，用不同形状有弹性的胶圈来防止液体渗漏。弹性的胶圈来防止液体渗漏。点为动环与轴（轴套）之间密封。这是一种静止密封，在端面磨损点为动环与轴（轴套）之间密封。这是一种静止密封，在端面磨损时，允许作补偿的轴向移动，也是用胶圈来密封。时，允许作补偿的轴向移动，也是用胶圈来密封。点为压盖与泵体接合处的密封，也是静止密封。用石棉垫片来达到点为压盖与泵体接合处的密封，也是静止密封。用石棉垫片来达到密封，垫片的厚度、尺寸大小也可用来调节比压。密封，垫片的厚度、尺寸大小也可用来调节比压。第26页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分机械密封的种类很多，可以按摩擦付的多少分
29、，也可机械密封的种类很多，可以按摩擦付的多少分，也可按比压的作用情况分，还可按弹簧的受力情况分。按比压的作用情况分，还可按弹簧的受力情况分。（a）单端面密封。密封元件机构只有一对磨擦付。单端面密封。密封元件机构只有一对磨擦付。（b）双端面密封。在密封元件机构中，有两对以上的磨双端面密封。在密封元件机构中，有两对以上的磨擦付。单端面的结构比双端面简单，制造、拆装也比较擦付。单端面的结构比双端面简单，制造、拆装也比较容易，但单端面只适用一般场合，而且不可能完全消除容易，但单端面只适用一般场合，而且不可能完全消除介质的渗漏。介质的渗漏。双端面比单端面适应范围广，它适用双端面比单端面适应范围广，它适用
30、于强腐蚀、高温、带悬浮颗粒和易燃易爆的液体和于强腐蚀、高温、带悬浮颗粒和易燃易爆的液体和气体等。气体等。第27页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分（c）内装式内装式弹簧及加荷装置都置于工作介质之内。弹簧及加荷装置都置于工作介质之内。内内装式受力情况较好，结构比较紧凑，介质泄漏的地方装式受力情况较好，结构比较紧凑，介质泄漏的地方与离心力相反，泄漏情况较外装式好，所以一般采用与离心力相反，泄漏情况较外装式好，所以一般采用内装式。内装式。（d）外装式外装式弹簧及加荷装置都置于工作介质之弹簧及加荷装置都置于工作介质之外。外。外装式特点是大部分密封元件不与工作介质接触，外装式特
31、点是大部分密封元件不与工作介质接触，由于密封装置在外部，故而便于观察、安装和检修。由于密封装置在外部，故而便于观察、安装和检修。一般用于不耐腐蚀、介质易结晶影响弹簧性能的粘稠一般用于不耐腐蚀、介质易结晶影响弹簧性能的粘稠液体。液体。第28页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分（e）平衡型平衡型介质压力在端面上所引起的比压可以卸荷的，介质压力在端面上所引起的比压可以卸荷的，称为平衡型密封。称为平衡型密封。（f）非平衡型非平衡型介质压力在端面上所引起的比压不能卸荷的，称为介质压力在端面上所引起的比压不能卸荷的，称为非平衡型密封。非平衡型密封。一般情况应尽可能采用非平衡型密封
32、，如采用平衡型密封，必需将一般情况应尽可能采用非平衡型密封，如采用平衡型密封，必需将轴与轴套制成台阶式，因而提高了成本，但平衡型密封适应的压力范轴与轴套制成台阶式，因而提高了成本，但平衡型密封适应的压力范围比较广泛。围比较广泛。（g）旋转式或固定式：旋转式或固定式：旋转式就是弹簧与加荷装置随轴旋转，即旋转式就是弹簧与加荷装置随轴旋转，即弹簧装置的压力直接压紧在动环上；固定式就是弹簧及加荷装置不随弹簧装置的压力直接压紧在动环上；固定式就是弹簧及加荷装置不随轴转动，即弹簧的装置压力直接压紧在静环上。轴转动，即弹簧的装置压力直接压紧在静环上。第29页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成
33、-密封部分机械密封的优点：机械密封的优点：（a）密封可靠，在一个很长的使用周期中，不会泄漏或泄漏很少。）密封可靠，在一个很长的使用周期中，不会泄漏或泄漏很少。（b）使用寿命长，正确选择摩擦付材料和比压，机械密封可使用年，高可达使用寿命长，正确选择摩擦付材料和比压，机械密封可使用年，高可达年。年。（c）维修周期长。在正常工作的情况下，不需要维修。）维修周期长。在正常工作的情况下，不需要维修。（d）摩擦功率耗损少，一般为填料密封损耗的）摩擦功率耗损少，一般为填料密封损耗的1050。（e）轴与轴套不被磨损。）轴与轴套不被磨损。（f）对旋转轴的振摆和轴对泵壳体孔偏斜不敏感。）对旋转轴的振摆和轴对泵壳体
34、孔偏斜不敏感。（g）适应范围广、低温、高温、真空、高压及各种不同的转数，以及有适应范围广、低温、高温、真空、高压及各种不同的转数，以及有腐蚀颗粒、易燃、易爆、有毒的介质均可采用。同时有利于文明生产，腐蚀颗粒、易燃、易爆、有毒的介质均可采用。同时有利于文明生产，改善操作条件，可降低能源的消耗，节省劳动力，有利于自动化控制。改善操作条件，可降低能源的消耗，节省劳动力，有利于自动化控制。第30页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分机械密封的缺点：机械密封的缺点：结构比较复杂，加工精度要高，结构比较复杂，加工精度要高，安装技术要求严，造价也高。安装技术要求严，造价也高。对摩擦付
35、材质的要求是：耐磨性能好，并具有足够的对摩擦付材质的要求是：耐磨性能好，并具有足够的强度；耐腐蚀性好；要有很好的耐热性及导热性；有较强度；耐腐蚀性好；要有很好的耐热性及导热性；有较低的滑动摩擦系数和自润性；有较好的加工性能和成本低的滑动摩擦系数和自润性；有较好的加工性能和成本低廉；来源方便等要求。低廉；来源方便等要求。摩擦付材质选择的依据：摩擦付材质选择的依据：输送介质的性质、工作的压输送介质的性质、工作的压力和温度、以及滑动速度的大小。力和温度、以及滑动速度的大小。第31页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分常用的材料有：非金属和金属两大类。常用的材料有：非金属和金属
36、两大类。A、非金属材料主要、非金属材料主要有石墨有石墨纯石墨和石墨浸渍树脂或浸渍金属两种，是比较理想纯石墨和石墨浸渍树脂或浸渍金属两种，是比较理想的摩擦付材料，目前广泛得到应用。的摩擦付材料，目前广泛得到应用。聚四氟乙烯和酚醛塑料，陶瓷等材料，由于强度低、体积聚四氟乙烯和酚醛塑料，陶瓷等材料，由于强度低、体积轻、一般应用在小型泵及腐蚀性的，有润滑性质的介质上。轻、一般应用在小型泵及腐蚀性的，有润滑性质的介质上。、金属材料、金属材料铸铁、碳钢适用于油类及中性介质。铸铁、碳钢适用于油类及中性介质。铬钢、铬镍钢适用于弱腐蚀介铬钢、铬镍钢适用于弱腐蚀介质。质。青铜适用于海水及油类的中性介质。青铜适用于
37、海水及油类的中性介质。碳化钨得到广泛采用，碳化钨得到广泛采用，但脆性大且很硬，不易加工。但脆性大且很硬，不易加工。第32页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分 影响机械密封寿命的因素：影响机械密封寿命的因素：（a）正确合理的选择端面比压、摩擦付的圆周速度及所选用）正确合理的选择端面比压、摩擦付的圆周速度及所选用的摩擦付材质。的摩擦付材质。（b）材料加工的精度。）材料加工的精度。（c）所输送液体的温度和润滑的好坏。）所输送液体的温度和润滑的好坏。（d）密封的安装质量。）密封的安装质量。（e）日常的正确操作和维护。）日常的正确操作和维护。因此为了提高机械密封的使用寿命，要做
38、好安装及因此为了提高机械密封的使用寿命，要做好安装及日常维护工作日常维护工作第33页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-密封部分提高机械密封的使用寿命应做好以下工作：提高机械密封的使用寿命应做好以下工作：（a）拆装按顺序进行，不得磕碰、敲打。）拆装按顺序进行，不得磕碰、敲打。（b）按规程装配压缩尺寸和弹簧的压缩力（安装前检验每个弹簧）按规程装配压缩尺寸和弹簧的压缩力（安装前检验每个弹簧）。（c）保持动、静环的垂直和平行，防止脏物进入。）保持动、静环的垂直和平行，防止脏物进入。（d）开车前一定要将平衡管进行排空，冷却液体去前、后密封的流道要畅）开车前一定要将平衡管进行排空，冷却液
39、体去前、后密封的流道要畅通。通。（e）要盘车看是否有卡住现象，以及密封处渗漏情况。）要盘车看是否有卡住现象，以及密封处渗漏情况。（f）开车后要检查泄漏情况，要求不大于）开车后要检查泄漏情况，要求不大于1530滴分滴分（g）检查摩擦付的发热情况，平衡管及过滤网有无堵塞现象。）检查摩擦付的发热情况，平衡管及过滤网有无堵塞现象。（f）对泵振动情况的检查。）对泵振动情况的检查。第34页，共55页，编辑于2022年，星期三现现象象原原因因措措施施机械密封发热冒烟端面宽度过大。减小端面宽度。端面比压太大。降低端面比压，降低弹簧压力。动、静环端面粗糙。提高端面光洁度。转动件与填料函内径的间隙太小，由于轴振动
40、引起碰撞。增加内径，扩大间隙，最小应保持间隙。摩擦付选择不当。更换动、静环材料。冷却不足，润滑恶化形成抽空或死油（水）区。加强冷却措施，疏通冷却管路，排除密封腔空气。机械密封端面泄漏摩擦付（动、静环）歪斜不平。安装调正。弹簧装置作用不良、杂质与固化介质粘结，使动环失去浮动能力改善弹簧装置结构，防止杂物堵塞密封元件。固体颗粒进入摩擦付密封面。提高摩擦付元件硬度，改善密封结构。弹簧力不足，比压太小，端面磨损，补偿作用消失。增加弹簧力，更换摩擦付。摩擦付端面宽度太小。适当增加宽度，提高弹簧压力。端盖与轴不垂直，静环压偏，胶垫厚度不均。安装调正，更换。动、静环浮动性差。改善密封圈弹性，适当减小动静环胶
41、圈与轴套间的紧力。机械密封轴向泄漏密封圈与轴配合太松或太紧。重新调正。密封圈太软、太硬、耐蚀、耐温性能不好，发生变形、老化。更换密封圈材料或改变密封结构安装密封圈卷边，扭动。密封圈与轴过盈选择不当，仔细安装。第35页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-平衡部分平衡部分泵的平衡是指所产生的有害力平衡，包括轴向推泵的平衡是指所产生的有害力平衡，包括轴向推力及径向力的平衡。力及径向力的平衡。、轴向力、轴向力轴向力的产生：是由于叶轮结构的不对称性及轴向力的产生：是由于叶轮结构的不对称性及叶轮内液体流速方向的改变叶轮内液体流速方向的改变当泵在工作时叶轮周围充满着高压液体，作用当泵在工作时
42、叶轮周围充满着高压液体，作用在叶轮的入口处以上的力是平衡的，而在入口处在叶轮的入口处以上的力是平衡的，而在入口处以下就不一样了。叶轮前部入口是低压，而叶轮以下就不一样了。叶轮前部入口是低压，而叶轮后侧是高压，形成了一压差，推动轴发生位移。后侧是高压，形成了一压差，推动轴发生位移。这个力的方向是指向入口的，它的大小与泵的级这个力的方向是指向入口的，它的大小与泵的级数、压力和比转数有关。数、压力和比转数有关。第36页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-平衡部分平衡部分由于轴向推力的存在，易使泵的转子发生向入口侧的位移，这由于轴向推力的存在，易使泵的转子发生向入口侧的位移，这样就会造
43、成内部零件的加速磨损或振荡，轴承会损坏，破坏泵样就会造成内部零件的加速磨损或振荡，轴承会损坏，破坏泵的正常工作。平衡装置是用来清除轴向力的。的正常工作。平衡装置是用来清除轴向力的。单级泵轴向推力的平衡：单级泵轴向推力的平衡：（a）采用双吸式叶轮）采用双吸式叶轮:双吸式叶轮相当两个单吸式叶轮背靠背装在双吸式叶轮相当两个单吸式叶轮背靠背装在一起，由于叶轮吸入口是对称的，因此，叶轮两侧盖板上液体的压力一起，由于叶轮吸入口是对称的，因此，叶轮两侧盖板上液体的压力是相等的，基本不存在压差、消除了轴向力。由于制造的精度，几何是相等的，基本不存在压差、消除了轴向力。由于制造的精度，几何尺寸不可能完全对称，还
44、会有残余轴向力，可装止推轴承来平衡。尺寸不可能完全对称，还会有残余轴向力，可装止推轴承来平衡。第37页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-平衡部分平衡部分（b）在叶轮后盖板开平衡孔在叶轮后盖板上开有均匀分布的孔，使高压）在叶轮后盖板开平衡孔在叶轮后盖板上开有均匀分布的孔，使高压液体流入吸入侧，达到减少和消除轴向力的目的。这种方法称平衡法。液体流入吸入侧，达到减少和消除轴向力的目的。这种方法称平衡法。一般在单级单吸小流量的泵中采用。一般在单级单吸小流量的泵中采用。由于开孔，使一部分液体从高压流入低压的入口处，增加了容积损失，又由由于开孔，使一部分液体从高压流入低压的入口处，增加了
45、容积损失，又由于回流的液体与进泵的液体相碰撞，影响了液体的流动状态，增加了功率消于回流的液体与进泵的液体相碰撞，影响了液体的流动状态，增加了功率消耗，泵的效率可降低。耗，泵的效率可降低。开孔面积的大小决定了平衡效果。一般开孔的面积为密封缝隙总面积的开孔面积的大小决定了平衡效果。一般开孔的面积为密封缝隙总面积的倍，可平衡掉轴向推力的倍，可平衡掉轴向推力的80，残余力用止推轴承来平衡。，残余力用止推轴承来平衡。也可采用平衡管的办法来平衡。用一根管将叶轮后盖板与泵壳之间的高也可采用平衡管的办法来平衡。用一根管将叶轮后盖板与泵壳之间的高压液体引流回入口处，使该处压力与吸入端相等，达到平衡推力的目的。压
46、液体引流回入口处，使该处压力与吸入端相等，达到平衡推力的目的。此法平衡效果很不好，漏损大，且盘根箱处在负压下工作，故不多采用。此法平衡效果很不好，漏损大，且盘根箱处在负压下工作，故不多采用。第38页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-平衡部分平衡部分 多级泵轴向力的平衡多级泵轴向力的平衡（a）叶轮的对称排列叶轮的对称排列对于中开式泵，一般采用叶轮对称排列，从而达到平衡轴对于中开式泵，一般采用叶轮对称排列，从而达到平衡轴向推力。这种方法平衡效果好，但泵结构复杂，成本也较高。向推力。这种方法平衡效果好，但泵结构复杂，成本也较高。这种方法只能用于叶轮数为偶数时，如是这种方法只能用于叶
47、轮数为偶数时，如是400型的叶轮为型的叶轮为对称排列；型的第一级为双吸式，二级与三级为对称排列。对称排列；型的第一级为双吸式，二级与三级为对称排列。第39页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-平衡部分平衡部分 多级泵轴向力的平衡多级泵轴向力的平衡 （b）用平衡鼓法，采用平衡鼓来平衡轴向推力的方法多用用平衡鼓法，采用平衡鼓来平衡轴向推力的方法多用于多级离心泵上。平衡鼓是装在轴上的圆柱体，与轴一起旋于多级离心泵上。平衡鼓是装在轴上的圆柱体，与轴一起旋转（图转（图22）。平衡鼓装在末级叶轮与平衡室之间，平衡鼓）。平衡鼓装在末级叶轮与平衡室之间，平衡鼓外圆与泵壳套之间的间隙要尽量的小，
48、一般为外圆与泵壳套之间的间隙要尽量的小，一般为0.250.30毫米。毫米。平衡室与吸入口用管连通，这种平衡鼓前面是高压，而后面则平衡室与吸入口用管连通，这种平衡鼓前面是高压，而后面则是入口压力（接近吸入压力），两面形成了压差，产生方向向是入口压力（接近吸入压力），两面形成了压差，产生方向向后的推力（与轴向推力的方向相反），从而平衡轴向推力。平后的推力（与轴向推力的方向相反），从而平衡轴向推力。平衡鼓的直径一般和叶轮入口直径相等，如选择适当可平衡掉轴衡鼓的直径一般和叶轮入口直径相等，如选择适当可平衡掉轴向推力的向推力的9095，残余轴向力可安装止推轴承来平衡。，残余轴向力可安装止推轴承来平衡。第
49、40页，共55页，编辑于2022年，星期三图图22平衡鼓法平衡鼓法图图23平衡盘法平衡盘法第41页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-平衡部分平衡部分 多级泵轴向力的平衡多级泵轴向力的平衡 自动平衡装置自动平衡装置平衡盘平衡盘平衡盘的结构如图平衡盘的结构如图23所示，它是具有轴向间隙的平衡装所示，它是具有轴向间隙的平衡装置。平衡盘装在最后一级叶轮和平衡室之间，与轴一起旋转。置。平衡盘装在最后一级叶轮和平衡室之间，与轴一起旋转。在平衡盘和泵壳接触面之间有轴向间隙在平衡盘和泵壳接触面之间有轴向间隙bo（一般为（一般为0.0010.005，为平衡盘之外径），从间隙，为平衡盘之外径），
50、从间隙bo流出的液体进入平流出的液体进入平衡室，而后再经管路引进吸入口。平衡盘的直径应较叶轮吸入口衡室，而后再经管路引进吸入口。平衡盘的直径应较叶轮吸入口直径略大，主要是为了更好平衡轴向力。直径略大，主要是为了更好平衡轴向力。第42页，共55页，编辑于2022年，星期三离心泵主要组成-平衡部分平衡部分、径向力、径向力 径向力的产生：径向力的产生：离心泵径离心泵径向力的产生是由于蜗壳排出向力的产生是由于蜗壳排出室的结构不对称，以及当流室的结构不对称，以及当流量又不是额定流量时，叶轮量又不是额定流量时，叶轮圆周上的压力是个变值，因圆周上的压力是个变值，因此在叶轮的圆周上会产生径此在叶轮的圆周上会产