離心泵的構(gòu)造及工作原理

  一、離心泵的基本構(gòu)造離心泵的種類(lèi)有很多，圖1—1所示為單級(jí)單吸式離心泵的基本構(gòu)造，主要包括蝸殼形的泵殼、泵軸、葉輪、吸水管、壓水管、底閥、控制閥門(mén)、灌水漏斗和泵座。

圖1—1  單級(jí)單吸式離心泵構(gòu)造
1一泵殼；2一泵軸；3葉輪；4一吸水管；5一壓水管；6一底閻；7控制閥門(mén)；8灌水漏斗；9泵座   
 
離心泵的基礎(chǔ)知識(shí)
    
  二、離心泵的工作原理
  離心泵是利用葉輪旋轉(zhuǎn)而使水產(chǎn)生的離心力來(lái)工作的。水泵在啟動(dòng)前，必須使泵殼和吸水管內(nèi)充滿(mǎn)水，然后啟動(dòng)電機(jī)，使泵軸帶動(dòng)葉輪和水做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，水在離心力的作用下，被甩向葉輪外緣，經(jīng)蝸形泵殼的流道流入水泵的壓水管路。水泵葉輪中心處，由于水在離心力的作用下被甩出后形成真空，吸水池中的水便在大氣壓力的作用下被壓進(jìn)泵殼內(nèi)，葉輪通過(guò)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，使得水在葉輪的作用下不斷流入與流出，達(dá)到了輸送水的目的。
    三、離心泵的主要零件
    離心泵是由許多零件組成的，根據(jù)工作時(shí)各部件所處的工作狀態(tài)，大致可以分成三大類(lèi)型：轉(zhuǎn)動(dòng)部件、固定部件和交接部件。
    1．葉輪
    葉輪是泵的核心組成部分，它可使水獲得動(dòng)能而產(chǎn)生流動(dòng)。葉輪由葉片、蓋板和輪轂組成，見(jiàn)圖l-2。選擇葉輪材料時(shí)，除了要考慮離心力作用下的機(jī)械強(qiáng)度以外，還要考慮材料的耐磨和耐腐蝕性能。目前多數(shù)葉輪采用鑄鐵、鑄鋼和青銅制成。
    葉輪一般可分為單吸式葉輪與雙吸式葉輪兩種。單吸式葉輪如圖l-2所示，它是單邊吸水，葉輪的前蓋板與后蓋板呈不對(duì)稱(chēng)狀。雙吸式葉輪如圖1—3所示兩邊吸水，葉輪蓋板呈對(duì)稱(chēng)狀，一般大流量離心泵多數(shù)采用雙吸式葉輪。

圖1 2單吸式葉輪    圖l—3雙吸式葉輪

1一前蓋板；2一后蓋板；3一葉片；4葉槽；    1一吸人口；2一輪蓋；3一葉片5一吸水口；6一輪轂；7一泵軸    4一輪轂；5一軸孔
    葉輪按其蓋板情況又可分為封閉式、敞開(kāi)式和半開(kāi)式三種，如圖l—4所示。污水泵往往采用封閉式葉輪單槽道或雙槽道結(jié)構(gòu)，以防止雜物堵塞；砂泵則往往采用半開(kāi)式及敞開(kāi)式結(jié)構(gòu)，以防止砂粒對(duì)葉輪的磨損及堵塞。
    2．泵軸
    泵軸是用來(lái)旋轉(zhuǎn)泵葉輪的。常用材料是碳素鋼和不銹鋼。泵軸應(yīng)有足夠的抗扭強(qiáng)度和足
夠的剛度，其撓度不超過(guò)允許值。葉輪和軸用鍵來(lái)聯(lián)結(jié)。鍵是轉(zhuǎn)動(dòng)體之問(wèn)的連接件，離心泵中一般采用平鍵，這種鍵只能傳遞扭矩而不能固定葉輪的軸向位置，在大、中型水泵中葉輪的軸向位置通常采用軸套和并緊軸套的螺母來(lái)定位的。
    3．泵殼
    其過(guò)水部分要求有良好的水力條件。水泵及泵站設(shè)計(jì)計(jì)算葉輪工作時(shí)，沿蝸殼的漸擴(kuò)斷面上，流量是逐漸增大的，為了減少水力損失，在水泵設(shè)計(jì)中應(yīng)使沿蝸殼漸擴(kuò)斷面流動(dòng)的水流速度是一常數(shù)。水由蝸殼排出后，經(jīng)錐形擴(kuò)散管而流入壓水管。蝸殼上錐形擴(kuò)散管的作用是降低水流的速度，使流速水頭的一部分轉(zhuǎn)化為壓力水頭。
    泵殼的材料選擇，除了考慮介質(zhì)對(duì)過(guò)流部分的腐蝕和磨損以外，還應(yīng)使殼體具有作為耐壓容器的足夠的機(jī)械強(qiáng)度。
    4．泵殼
    泵殼由若干零部件組成，其內(nèi)腔形成了葉輪工作室、吸水室和壓水室。泵殼的形狀和大小取決于葉輪結(jié)構(gòu)形式和尺寸以及由水力設(shè)計(jì)確定的吸水室和壓水室形狀尺寸。泵殼主要有端蓋式泵殼和中開(kāi)式泵殼兩種，端蓋式泵殼沿著與泵軸心線(xiàn)相垂直的徑向面剖分，形成泵體
和泵蓋，多用于單級(jí)泵，如圖1-5（a）所示；中開(kāi)式泵殼沿通過(guò)泵軸心線(xiàn)的平面剖分的泵殼，常用于雙支承的蝸殼式泵，如橫軸單吸雙吸泵等。