水泵检修基础知识

　　一、离心水泵的原理和性能

　　1.  水泵的定义：

　　泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。

　　2.  离心泵的定义：

　　利用液体随叶轮旋转时产生的离心力来工作的水泵称为离心泵。

　　•  一、离心水泵的原理和性能

　　3. 离心泵的工作原理：

　　•  一、离心水泵的原理和性能

　　4. 水泵型号：

　　•  一、离心水泵的原理和性能

　　5. 离心泵的六大参数：

　　•  一、离心水泵的原理和性能

　　6. 离心泵的优缺点：

　　其优点为：转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、性能平稳、容易操作和维修等特点。

　　不足是：起动前泵内要灌满液体、粘度大对泵性能影响大，只能用于近似水的粘度液体。

　　流量适用范围： 5-20000 米 3/ 时，扬程范围在 8-2800 米。

　　•  二、水泵的分类和构造

　　•  泵的分类

　　1 、根据泵的工作原理和结构分：

　　•  二、水泵的分类和构造

　　2 、根据介质分：

　　清水泵、污水（污物）泵、油泵、耐腐蚀泵、衬氟泵、排污泵等；

　　3 、按工作压力分：

　　低压泵：工作压力在 2Mpa 以下的泵

　　中压泵：工作压力在 2-6Mpa 的泵

　　高压泵：工作压力在 6Mpa 以上的泵

　　•  二、泵的机构及工作原理

　　•  离心泵的主要零部件

　　（一）、离心泵转子

　　•  1 ．叶轮

　　•  2 ．泵轴

　　•  离心泵的泵轴的主要作用是传递动力，支承叶轮保持在工作位置正常运转。它一端通过联轴器与电动机轴相连，另一端支承着叶轮作旋转运动，轴上装有轴承、轴向密封等零部件。

　　•  由于泵轴用于传递动力，且高速旋转，在输送清水等无腐蚀性介质的泵中，一般用 45# 钢制造，并且进行调质处理。在输送盐溶液等弱腐蚀性介质的泵中，泵轴材料用 40Cr ，且调质处理。在防腐蚀泵中，即输送酸、碱等强腐蚀性介质的泵中，泵轴材质一般为 1Crl8Ni9 或 1Crl8Ni9Ti 等不锈钢。

　　•  3 ．轴套

　　•  轴套的作用是保护泵轴，使填料与泵轴的摩擦转变为填料与轴套的摩擦。

　　•  4 ．轴承

　　•  ( 二 ) 、蜗壳和导轮

　　•    蜗壳与导轮的作用，一是汇集叶轮出口处的液体，引入到下一级叶轮入口或泵的出口；二是将叶轮出口的高速液体的部分动能转变为静压能。一般单级和中开式多级泵常设置蜗壳，分段式多级泵则采用导轮。

　　•  1 ．蜗壳

　　•    蜗壳是指叶轮出口到下一级叶轮入口或到泵的出口管之间截面积逐渐增大的螺旋形流道，如图 1—15 所示。其流道逐渐扩大，出口为扩散管状。

　　•  ( 三 ) 、密封环

　　•  ( 四 ) 、轴向密封装置

　　•  从叶轮流出的高压液体，经过叶轮背面，沿着泵轴和泵壳的间隙流向泵外，称为外泄漏。在旋转的泵轴和静止的泵壳之间的密封装置称为轴封装置。它可以防止和减少外泄漏，提高泵的效率，同时还可以防止空气吸入泵内，保证泵的正常运行。特别在输送易燃、易爆和有毒液体时，轴封装置的密封可靠性是保证离心泵安全运行的重要条件。常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。

　　•  1 ．填料密封

　　•    填料密封指依靠填料和轴 ( 轴套 ) 的外圆表面接触来实现密封的装置。它由填料箱 ( 又称填料函 ) 、填料、水封环、填料压盖和双头螺栓等组成，如图 1—19 所示。水封环安装时必须对准填料函上的入液口，通过密封管与泵的出口管相通，引入压力液体形成水封，并冷却润滑填料。填料密封是通过填料压盖压紧填料，使填料发生变形，并和轴 ( 或轴套 ) 的外圆表面接触，防止液体外流和空气吸入泵内。合理的松紧度应该使液体从填料函中滴状漏出，每分钟控制在 15—20 滴左右。

　　•   2 ．机械密封

　　•  结构及工作原理：依靠静环与动环的端面沿轴向紧密贴合，并作相对转动而构成的密封装置，称为机械密封，又称端面密封。其结构如图所示。

　　•  （五）、联轴器及其选用

　　泵用联轴器一般选用挠性联轴器，目的是传递功率，补偿泵轴与电机轴的相对位移，减低对联轴器安装的精确对中要求，缓和冲击，改变轴系的自振频率和避免发生危害性振动等。

　　泵常用联轴器有：

　　1. 梅花形、爪型弹性联轴器

　　2. 弹性柱销联轴器

　　3. 膜片联轴器

　　4 、尼龙柱销联轴器

　　•  1. 梅花型、爪型弹性联轴器

　　•  2. 弹性柱销联轴器

　　•  3. 膜片联轴器

　　•  4 、 尼龙柱销联轴器

　　5 、其它联轴器：

　　（ 3 ）多级离心泵

　　1 、前泵盖   　 2 、泵体　   3 、叶轮螺母   　 4 、叶轮   　 5 、后泵盖

　　6 、机封压盖   　 7 、机械密封组合   8 、轴套   　 9 、前轴承压盖

　　10 、托架   11 、泵轴   　 12 、轴承盒　   13 、后轴承压盖

　　•  三、关于离心泵的一些技术问题

　　•  1. 水泵的汽蚀现象：

　　水泵的汽蚀是由水的汽化引起的，水的汽化与温度和压力有一定的关系，在一定压力下温度升高到一定数值时水才开始汽化，如果在一定温度下压力降低到一定数值时水同样也会汽化，把这个压力称为水在该温度下的汽化压力。如果在流动过程中某一局部地区的压力等于或低于与水温相对应的汽化压力时水就在该处发生汽化，就会形成许多蒸汽与气体混合的小汽泡。当汽泡随同水流从低压区流向高压区时，汽泡在高压的作用下破裂，高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间，形成一个冲击力。金属表面在水击压力作用下，形成疲劳而遭到严重破坏。因此我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程，称为汽蚀现象。

　　汽蚀的危害

　　•  材料破坏

　　•  噪声和振动

　　•  导致流量下降

　　•  导致扬程下降

　　•  效率也相应降低

　　2 、水锤

　　（一）水锤现象

　　（三）防止水锤的措施

　　•  3 、离心泵的轴向力是怎麽产生的，如何消除

　　•  轴向力的产生主要是两方面：叶轮两侧的液体压力不对称和液体从叶轮入口到出口，因流体的流动方向由轴向变为径向，对叶轮产生的反作用力。

　　•  消除轴向力的方法：

　　1 ）单级泵可在叶轮上开平衡孔。

　　2 ）双级泵的叶轮可对称安装。

　　3 ）装平衡盘。

　　4 ）采用双吸叶轮。

　　5 ）采用平衡管。

　　•  4 、离心泵在小流量情况下运行会发生那些现象

　　–  泵内液体温度升高

　　–  泵会发生振动和噪音

　　–  长期小流量会使部分液体汽化，吸入液体困难

　　–  泵的效率降低，能量消耗增加

　　•  5 、往复泵与离心泵在启动时有什麽不同

　　–  往复泵是靠活塞的往复运动来输送液体的，它有自吸液体的能力，不论泵内是否有空气，只要将泵启动，泵就能吸入液体和排出液体，所以启动往复泵时必须先打开出口阀，否则会因出口憋压发生操作事故。

　　–  离心泵为了使启动电流不至于过大，所以启动离心泵时必须先关死出口阀，等泵运行正常后再开出口阀。离心泵启动前必须使泵体内充满输送的液体，不能有空气，否则会产生抽空。

　　•  四、水泵检修的基本知识

　　•  检查修理联轴器及驱动机与泵的对中情况；

　　•  检查清理冷却水、封油和润滑等系统；

　　•  检查修理或更换机械密封；

　　•  解体检查各部件的磨损、腐蚀和冲蚀情况。泵轴、叶轮必要时进行无损探伤；

　　•  检查清理轴承、油封、轴承箱、挡油环、挡水环、油标等，测量调整轴承、油封间隙；

　　•  检查测量转子的各部圆跳动和间隙。转子必要时进行动平衡；

　　•  检查并校正轴的直线度；

　　•  测量并调整转子的轴向窜动量；

　　•  检查泵体、基础、地脚螺栓及进出口法兰的错位情况，防止将附加应力施于泵体。

　　5 、对轮的找正方法

　　5.1 、操作内容：

　　（ 1 ）应用粗测法：即用钢板尺靠对轮的外园，用塞尺检测对轮端面间隙。

　　（ 2 ）精确法（双表找正法）：

　　A 、一般情况下，机泵水平度已找好，故以泵的对轮为基准，调整电机的对轮来保证电机与泵轴的对中找正。

　　•  B 、在电机对轮的找正架上，固定好径向和轴向检测百分表

　　•  （ 3 ）测量时先测出 0 0 时的径向间隙 a 1 和轴向间隙 S 1 ，然后分别测出 90 0 、 180 0 、 270 0 时的径向和轴向间隙，并作图记录之。

　　•  （ 4 ）测量回原点时必须与原读数一致，否则查找原因。

　　•  （ 5 ）按上述方法进行调整，直至达到质量要求。

　　•  5.2 、技术要求：

　　•  （ 1 ）紧固所有地脚螺栓后，测得数据符合如下式才算测量正确。

　　•  a 1 +a 3 =a 2 +a 4  s 1 +s 3 =s 2 +s 4

　　•  （ 2 ）测量时要校百分表，应准备、灵活、跳杆测头应光滑平整，百分表应固定可靠，并保证测头与被测面的垂直度。

　　•  （ 3 ）对电机 — 高温泵的机组，电机轴中心应比泵轴稍高。

　　•  （ 4 ）对于汽轮机 — 热油泵机组，应具体分析。必要时升温后进一步复查。

　　•  （ 5 ）两对轮端面之间的轴向间隙一般 2—6 毫米。

　　•  （ 6 ）橡胶圈在对轮孔内的直径间隙为 1—1.5 毫米。

　　•  联轴器的对中要求值应符合下表：

　　•  多级离心泵径向和端面跳动允许值：

　　•  单级离心泵转子径向和端面园跳动允许值：

　　•  单级、多级离心泵壳体止口间隙值：

　　•    一般止口间隙在 0.04—0.08mm ，一般不得大于 0.10—0.12mm ，如果间隙过大会影响泵转子和定子的同心度。

　　•  检修离心泵时为什么测转子的晃度？

　　•  测离心泵转子的晃度即径向跳动的原因：

　　•  1 ）及时发现泵组装时轴是否有弯曲，转子部件是否合格。

　　•  2 ）测量转子各级叶轮距离符合原图纸要求。

　　•  五、典型泵的检修

　　•  （一）   S 型单级双吸离心泵的检修（以一期循环水泵为例）

　　(2) 工器具准备

　　•  A 工具准备；

　　•  30--32 号梅花扳手 30 、 36 号敲击扳手管钳 12 寸、 10 寸、 15 寸扳手

　　•  22-24 、   17-19 、 24-27 梅花扳手大、小撬棍、小、大锤锉刀

　　•  一字改锥勾板子铜棒两根大锤 2 把扁铲、钢丝钳。布剪刀拉马大号烤把两套倒链 2 吨一个钢丝绳 3 根

　　•  卡环 4 个、道木油盘、毛刷平刮刀、钢丝刷卡簧钳、记号笔

　　•  B 量具

　　•  千分尺卡尺百分表 3 套 V 型铁塞尺

　　•  C 材料

　　•  砂纸破布白布塑料布胶皮警戒绳铅丝 0.2 毫米青稞纸垫黄油、松动剂、密封胶。锯条片

　　•  D 备件

　　•  叶轮轴套 2 个（对轮侧内径 φ70mm 外径 φ90mm 、尾侧内径 φ78mm 外径 φ90mm ）锁母 2 套 M76×3 和 M76×3 左

　　•  水封环 2 个

　　•  轴承前 :22216k 一盘后： 6313Z 两盘

　　•  14×14×90MM 水基盘根

　　•  叶轮密封环直径 φ339.4mm

　　(3) 拆卸顺序及工艺要求

　　•  A 拆卸

　　•  办理开工手续检查安全措施

　　•  开吊装孔并做好警戒

　　•  取下对轮罩子

　　•  将对轮做好标记拆卸对轮螺栓做好记号并放入油盘中

　　•  复查对轮

　　•  拆卸水泵接合面螺栓取下稳钉

　　•  将压兰螺栓松开压兰推出填料函

　　•  检查各处无影响吊上盖的部件后用倒链起吊上盖，平稳不要与其他部件碰撞，将泵盖放置于胶皮上

　　•  检查叶轮密封环间隙

　　•  将轴承压盖固定螺栓松开并将压盖做好记号后取下

　　•  用钢丝绳栓在两侧填料压盖处，撬棍先将转子抬起后吊车平稳的将转子吊出

　　•  转子吊出后检查叶轮，密封环出入口的汽蚀情况

　　•  检查并测量清理泵接合面纸垫

　　•  将对轮取下，键取下后放好

　　•  将轴承室螺栓松开取出

　　•  用铜棒将轴承室敲下

　　•  用深度尺测量对轮侧轴承套的位置做好记录后取下轴承套和轴承

　　•  取下压兰

　　•  水封环取下

　　•  勾出盘根水封环，清理水室

　　•  取下轴套

　　•  取下叶轮和键

　　•  各处打磨

　　•  测量轴弯曲

　　•  B   清理测量

　　•  轴承取下更换，新轴承游隙的测量检查，前轴承套的清理打磨

　　•  轴承室内清理干净测量轴承与轴与轴承室的紧力

　　•  泵壳结合面的清理，空气们的检查与疏通。

　　•  叶轮的检查与清理，汽蚀严重的叶轮更换

　　•  大轴的清理与轴弯曲的测量，轴径的测量与各部位的配合间隙测量

　　•  压兰与填料函的清理测量压兰与轴和上填料函的间隙

　　•  叶轮密封环的清理并测量密封环间隙

　　•  轴套的清理与检查，磨损严重的更换

　　•  对轮内径的清理与轴径配合间隙的测量

　　•  C 、安装

　　•  基本安装先拆后装的原则进行回装即可   ，切记对轮侧轴承的定位尺寸不可改变。

　　•  D 各工艺要求

　　•  轴弯中间不超过 0.05mm 轴径处不超过 0.02mm 且轴径处的椭圆度不超过 0.02mm

　　•  轴套外圆与轴线垂直的两端面的轴向跳动小于 0.03mm

　　•  叶轮密封环的径向跳动不得超过 0.08mm 轴套处 0.04mm 轴颈处不超过 0.02mm

　　•  泵盖对密封环的紧力 0-0.03mm 密封环的径向跳动不大于 0.05mm

　　•  密封环间隙 0.30-0.40mm 轴向 4-5mm 顶部 0.30mm 左右

　　•  轴承与轴承端盖轴向间隙为 0.20mm 与轴承壳配合间隙为 -0.01-0.03mm 与轴径配合紧力适度一般为 0.01-0.05mm 压轴承紧力为 0-0.03mm

　　•  加油用二硫化钼加满轴承室的 1/3-1/2 即可

　　•  联轴器中心偏差端面小于 0.05mm, 外圆小于 0.08mm.

　　•  （二）   IS 型单级单吸离心泵的检修（ 22# 射水泵为例）

　　•  （ 2 ）工具准备；

　　•  1 、工具；梅花扳手； 22-24 、 17-19 、 14-17 、 12 寸、 8 寸扳手、扁铲、撬棍、改锥、套筒扳手、铜棒、锉刀、刮刀、剪子、拉马、油盘、

　　•  2 、量具；卡钳、卡尺、深度尺、百分表、内径千分尺、塞尺