天津雨辰泵业有限责任公司
轴流泵的工作原理及基本构造
轴流泵的工作是以空气动力学中的升力理论为基础的。当叶轮高速旋转时,泵体中的液体质点就会受到来自叶轮的轴向升力的作用,使水流沿轴向方向流动。
轴流泵外型很像一根水管,泵壳直径与吸水口直径差不多。轴流泵按泵轴的工作位置可以分为立轴、横轴和斜轴三种结构形式。由于立轴泵占地面积小,轴承磨损均匀,叶轮淹没在水中,启动无需水,还可以采用分座式支承方式并且能将电机安置在较高位置上,以防被水淹没,因此大多数轴流泵都采用立式结构。图2-9(a)所示为立式半调(节)式轴流泵的外形图,图l—20(b)所示为该泵的结构图,其基本部件由吸人管1,叶轮(bao括叶片2,轮毂体3),导叶4,泵轴8,出水弯管7,上下轴承5、9,填料盒l2以及叶片角度的调节机构等组成。
1.吸入管
吸人管的作用就是改善入Vl处水力条件,使来流稳定、均匀地流至叶轮进口。一般采用符合流线型的喇叭管或做成流道形式。
2.叶轮
轴流泵叶轮按其调节的可能性,可以分为固定式、半调式和全调式3种。固定式轴流泵的叶片和轮毂体是一体的,叶片的安装角度是不能调节的。半调式轴流泵的叶片是用螺母栓紧在轮毂体上,在叶片的根部上刻有基准线,而在轮毂体上刻有几个相应的安装角度的位置
线,-4°、-2°、0°、+2°、+4°等。在使用过程中,可以根据流量和扬程的变化需要,调整叶片的安装角度,确保水泵在{gx}区工作。但调节叶片安装角度,只能在停机的情况下完成。全调式轴流泵可以根据不同的扬程与流量要求,在停机或不停机的情况下,通过一套油压调节机构来改变叶片的安装角度,从而来改变其性能,以满足使用要求,这种全调式轴流泵调节机构比较复杂,一般应用于大型轴流泵站。
3.导叶
在轴流泵中,液体流经叶轮时,除有轴向运动以外,还随叶轮有一个旋转运动,液体流出叶轮后继续旋转,而这种旋转运动是我们不需要的。导叶的作用就是把叶轮中向上流出的水流旋转运动变为轴向运动,把旋转的动能变为压力能,从而提高了泵的效率。导叶是固定在泵壳上不动的,水流经过导叶时就xc了旋转运动。一般轴流泵中有6~12片导叶。
4.轴和轴承
泵轴是用来传递扭矩的。在大型轴流泵中,为了在轮毂体内布置调节、操作机构,泵轴常做成空心轴,里面安置调节操作油管。轴承在轴流泵中按其功能有两种。
(1)导轴承 主要是用来承受径向力,起到径向定位作用。
(2)推力轴承其主要作用是在立式轴流泵中,用来承受水流作用在叶片上的方向向下的轴向推力,水泵转动部件重量以及维持转子的轴向位置,并将这些推力传到机组的基础上去。
5.密封装置
轴流泵出水弯管的轴孔处需要设置密封装置,目前,一般仍常用压盖填料型的密封装置。
6.出水弯管
出水弯管作为轴流泵的一个过流部件起到了改变流向的作用,弯管角度一般为60°或75°。
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在潜水轴流泵水力模型设计中,采用合理的环量及轴面速度径向分布规律。针对潜水轴流泵的结构特点,提出合理的轮毂比、叶片数、升力系数及稠密度等叶轮几何参数的确定方法。并提出合理的导叶几何参数的确定方法。依此设计系列效节能、抗汽蚀性能好的新型水力模型;经过试验验证,潜水轴流泵效率达到78%~85%,达到了国外同类产品的技术指标。
潜水轴流泵的电动机与水泵联为一体,电动机在水泵的上方。电动机周围是液体的环形流道,电动机的尺寸是根据功率和转速确定的,这就限制了导叶体的出口尺寸,即导叶体扩散角的大小。为了保证过流面,扩散角一般情况下偏大,这势必增加了扩散损失,降低了水泵的效率。另外,电动机的法兰面太大,几乎挡住了导叶出水口的一半以上,使出水受阻,水流不畅,增加冲击损失,降低泵的效率。
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离心泵、轴流泵和深井泵的吸水功能