动设备认识知识Word格式文档下载.docx
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叶轮是唯一的作功部件，泵通过叶轮对液体作功。
叶轮型式有闭式、开式、半开式三种。
闭式叶轮由叶片、前盖板、后盖板组成。
半开式叶轮由叶片和后盖板组成。
开式叶轮只有叶片，无前后盖板。
闭式叶轮效率较高，开式叶轮效率较低。
（见下图）
3.3密封部件
密封部件的作用是防止泵的内泄漏和外泄漏，关于多级离心泵而言，级间内漏会严峻阻碍泵的效率，操纵泵的内泄漏的密封部件称作密封环或口环，由耐磨材料制成的密封环，镶于叶轮前后盖板和泵壳上，磨损后能够更换。
操纵泵的外泄漏的密封部件有填料密封、机械密封、浮环密封、干气密封（在下面的内容中介绍）.
3.4轴和轴承
轴是组成一台泵转动的基础部件，轴承是提供泵旋转及支撑泵轴的部件，轴承常见的种类是滚动轴承、滑动轴承。
4.离心泵的密封
4.1填料密封
填料密封类似于阀门的压兰，由于需要适当的松紧度，因此会有一定程度的泄漏，一般在无污染性介质条件下使用。
4.2机械密封
机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。
动环与静环之间的密封：
是靠弹性元件（弹簧、波浪管等）和密封液体压力在相对运动的动环和静环的接触面（端面）上产生一适当的压紧力（比压）使两个光洁、平直的端面紧密贴合；
端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的作用。
这层膜具有液体动压力与静压力，它起着平衡压力和润滑端面的作用。
两端面之因此必须高度光洁平直是为了给端面制造完美贴合和使比压均匀的条件，这是相对旋转密封。
示意图如下：
机械密封的安装使用注意事项：
1）、设备转轴的径向跳动应≤0.04毫米，轴向窜动量不同意大于0.1毫米；
2）、设备的密封部位在安装时应保持清洁，密封零件应进行清洗，密封端面完好无损，防止杂质和灰尘带入密封部位；
3）、在安装过程中严禁碰击、敲打，以免使机械密封摩擦副破损而密封失效；
4）、安装时在与密封相接触的表面应涂一层清洁的机械油，以便能顺利安装；
5）、安装静环压盖时，拧紧螺丝必须受力均匀，保证静环端面与轴心线的垂直要求；
6）、安装后用手推动动环，能使动环在轴上灵活移动，并有一定弹性；
7）、安装后用手盘动转轴、转轴应无轻重感受；
8）、设备在运转前必须充满介质，以防止干摩擦而使密封失效；
9）、对易结晶、颗粒介质，对介质温度>
80oC时，应采取相应的冲洗、过滤、冷却措施，各种辅助装置请参照机械密封有关标准。
10）、安装时在与密封相接触的表面应涂一层清洁的机械油，要特不注意机械油的选择关于不同的辅助密封材质，幸免造成O型圈侵油膨胀或加速老化，造成密封提早失效。
4.3干气密封
一般来讲，典型的干气密封结构包含有静环、动环组件（旋转环）、副密封O形圈、静密封、弹簧和弹簧座（腔体）等零部件。
静环位于不锈钢弹簧座内，用副密封O形圈密封。
弹簧在密封无负荷状态下使静环与固定在转子上的动环组件配合，如图1所示
图1
在动环组件和静环配合表面处的气体径向密封有其先进独特的方法。
配合表面平面度和光洁度专门高，动环组件配合表面上有一系列的螺旋槽，如图2所示。
随着转子转动，气体被向内泵送到螺旋槽的根部，根部以外的一段无槽区称为密封坝。
密封坝对气体流淌产生阻力作用，增加气体膜压力。
该密封坝的内侧还有一系列的反向螺旋槽，这些反向螺旋槽起着反向泵送、改善配合表面压力分布的作用，从而加大开启静环与动环组件间气隙的能力。
反向螺旋槽的内侧还有一段密封坝，对气体流淌产生阻力作用，增加气体膜压力。
配合表面间的压力使静环表面与动环组件脱离，保持一个专门小的间隙，一般为3微米左右。
当由气体压力和弹簧力产生的闭合压力与气体膜的开启压力相等时，便建立了稳定的平衡间隙。
在动力平衡条件下，作用在密封上的力如图3所示。
图3
闭合力Fc，是气体压力和弹簧力的总和。
开启力Fo是由端面间的压力分布对端面面积积分而形成的。
在平衡条件下Fc=Fo，运行间隙大约为3微米。
假如由于某种干扰使密封间隙减小，则端面间的压力就会升高，这时，开启力Fo大于闭合力Fc，端面间隙自动加大，直至平衡为止。
如图4所示。
图4
类似的，假如扰动使密封间隙增大，端面间的压力就会降低，闭合力Fc大于开启力Fo，端面间隙自动减小，密封会专门快达到新的平衡状态，见图5。
图5
干气密封的使用要点：
密封面之间的气源必须保证，转动情况下失去气源确信导致密封损坏。
4.4浮环密封
浮动环密封的原理是靠高压密封油在浮环与轴套间形成油膜，节流降压，阻止高压侧气体流向低压侧，将气体封住。
因为要紧是油膜起作用，故又称为油膜密封。
在工作时浮环受力情况与轴承相似，所不同的是：
轴承浮起的是轴，对浮环密封而言，由于浮环重量专门小，故轴转动而在浮环与轴间隙中产生油膜浮力时，浮起的将是浮环，轴是相对固定的。
依照轴承油膜原理明白，如浮环与轴完全同心，则可不能产生油膜浮力，如浮环与轴偏心，则轴转动时将会产生油膜浮力，这种浮力使浮环浮起而使偏心减小。
当偏心减小到一定程度，即对应产生的浮力正好与浮环重量相等时，便达到了动态平衡。
由于浮环专门轻，因此那个动态平衡时的偏心是专门小的，即浮环会自动与轴保持差不多同心，这是浮环的特点。
浮环密封是由高压环、低压环、防转销、辅助O型密封环等组成。
高压环的作用是利用密封油在浮环与轴套间形成的油膜，阻止所密封气体通过浮环与轴套间的间隙外漏，但会有少量油从此间隙中向密封气体侧泄漏，因高压环两侧压差较小，因此高压环一般为一道。
低压环的作用是利用密封环油在浮环与轴套间形成的油膜，产生节流降压，阻止密封油流向低压侧，起减少密封油消耗、使密封油保压的作用，因低压环两侧压差较大（低压环外侧一般同大气连通），为防止泄油量过大，视情况低压环可选用多道。
防转销的作用是防止浮环随轴转动，但同时防转销又不阻碍浮环正常浮起。
O形密封环的作用是防止密封油从浮环和壳体间的接触面处泄漏，为辅助密封。
从浮环的结构看，目前采纳较多的是L形环。
用L形环能够缩短密封轴向尺寸，但端面密封面难于研磨，不能直接接触来封油，而常用O形密封圈密封，如此就增加了端面摩擦力，对浮环的浮动不利。
另外，由于浮环壁薄，加工时容易出现椭圆度，而且运转时受力不均，容易产生偏斜。
用矩形环能够克服上述缺点，但要增加密封的轴向尺寸。
从工作条件来看，高压侧浮环工作条件要恶劣得多，第一，浮环的两侧压差专门小，一般为约0.06MPa；
第二、为提高密封效果，间隙一般尽可能减少，因此，高压侧的漏油量比低压侧要小得多，一般要少1000~2000倍。
高压浮环运转时产生的大量的热量不能被油及时带走，使高压环和油的温度专门高，容易引起抱轴等现象使浮环损坏。
（为了解决那个问题，必须加强高压侧浮环的冷却，例如，在高压环上钻一些冷却孔，让油先冲刷高压环的外壁，然后绝大部分油通过冷却孔从高压侧环流过，加强了冷却效果，试验证明对提高浮环的运转可靠性和减小污油耗量差不多上有利的。
为加强高压环冷却，也能够在高压环上开径向沟槽和采取其他措施。
为了提高密封处轴的耐磨性，一般在轴上加轴套，并在轴套上涂一层耐磨材料）。
5、离心泵的径向力与轴向力
离心泵的径向力由壳体承受，由于介质有水利轴承的作用，在细长轴结构的立式多级离心泵中，此水力轴承作用尤为重要，如下图举例讲明
例如烯烃车间P2017泵的运行，为防止水力轴承作用减弱，应严格操纵K2001机组透平复水器的液位，防止汽蚀产生。
在单级悬臂式离心泵中，轴向力由推力轴承承受；
在多级卧式离心泵中，轴向力由平衡鼓、平衡盘承受，有的多级卧式离心泵有平衡鼓、平衡盘组合的轴向力平衡装置；
平衡鼓不能调节轴向力，平衡盘能够跟踪转子位置，进行轴向力调节，叶轮轴向力的产生机理及平衡原理见下列图示讲明：
由平衡室泄漏的介质由外部管路引回离心泵第一级入口
6、离心泵的特性曲线
不同型号泵的特性曲线不同，但均有以下三条曲线：
（1）H-Q线表示压头和流量的关系；
（2）N-Q线表示泵轴功率和流量的关系；
（3）η-Q线表示泵的效率和流量的关系；
（4）泵的特性曲线均在一定转速下测定故特性曲线图上注出转速n值；
离心泵特性曲线上的效率最高点称为设计点，泵在该点对应的压头和流量下工作最为经济，离心泵铭牌上标出的性能参数即为最高效率点上的工况参数。
离心泵的性能曲线可作为选择泵的依据确定泵的类型后再依流量和压头选泵。
7、离心泵的操作
7.1正常启动操作
启动前的要紧检查试验工作：
加润滑油：
至视油窗中线或恒液位油杯内至少存有1/3～2/3油液位、检查泵的机械、仪表、电气设备完好；
灌泵：
关闭入口阀、打开出口阀和放气阀、见液后关闭排气阀；
灌泵后进行盘车；
点动：
检查旋转方向是否正确（泵转子的转向必须与悬架上的箭头方向一致）。
启动操作：
打开入口阀至完全开启位置、确认出口阀全关；
确认所有的冷却、加热和冲洗管线均启动并稳定；
启动电动机，定速后立即慢慢打开出口阀，调节直至得到所需的流量；
（流量的最小值不可小于最小流量限值）；
检查并确认泵运转的声音、振动及轴承座和电机的温度，确认无异常泄漏和异味；
确认各压力表指示稳定。
泵的切换操作：
检查备用泵并盘车，确认机械、仪表、电器、冷却和润滑油系统完好，设备具备开启条件；
打开备用泵入口阀，启动备用泵电机；
缓慢打开备用泵的出口阀；
逐渐关小运转泵的出口阀，确认运转泵的出口阀全关，备用泵的出口阀开至合适位置；
停运转泵的电机，关闭入口阀；
检查并确认运转泵运转的声音、振动及轴承座的和电机的温度正常，确认无异常泄漏和异味。
操作要点：
泵空转会造成泵的损坏；
调节流量必须由出口阀进行，不可用入口阀来调节泵的流量；
启动电机后必须短时刻打开泵的出口阀，否则可能引起热量积存，造成泵的损坏；
在泵停止运行后，必须等到泵完全冷却后才能停止供给冷却水；
出现下列情况立即停泵：
严峻泄漏、异常振动、异味、火花、烟气、撞击、电流持续超高；
常见问题及处理措施：
（仅供参考）
序号
常见问题现象
故障缘故
处理方法
1
离心泵抽空：
（1）出口压力表大幅度变化，电流表读数波动
（2）泵体及管线内有噼啪作响声音（3）出口流量减小许多（4）泵出口压力不足
泵吸入管线漏气
排净机泵内的气体
入口管线堵塞或阀门开度太小
开大入口阀或疏通管线
入口压头不够
提高入口压头
介质温度高，含水气化
降低介质温度
介质温度低，粘度过大
适当降低介质粘度
泵腔进出口、叶轮堵塞
联系钳工打开清理
2
离心泵轴承温度升高
润滑油（脂）不足或过多
加注润滑油（脂）或调整润滑油液位至1/2～2/3
轴承箱进水，润滑油乳化、变质、有杂物
更换润滑油
泵负荷过大
依照工艺要求适当降低负荷
3
离心泵振动
泵内或吸入管内有气体
重新灌泵，排净泵内或管线内气体
吸入管内压力小或接近汽化压力
提高吸入压力
叶轮松动
检查叶轮并紧固
入口管、叶轮内、泵内有杂物
清除杂物
平衡不良
修正动平衡
轴弯曲
更换传动轴
轴承损坏或间隙过大
更换轴承或调整间隙
泵座与基础共振
消除共振
4
泵出口压力超标
出口管线堵
处理出口管线
出口阀开度太小或阀板（芯）脱落
开大出口阀或检查修理出口阀门
泵入口压力过高
查找缘故降低入口压力
出口压力表损坏
更换出口压力表
5
密封泄漏
机械密封损坏
联系钳工修理机械密封
填料磨损或压盖松
更换填料或压紧压盖
日常维护保养工作：
检查轴封及各接合密封面是否有泄漏；
检查冷却系统、密封润滑系统是否畅通，压力、温度是否在合理范围；
检查运转的平稳性，是否有振动；
检查联轴器、安全罩、机座螺栓是否松动；
长时刻停车应排净系统中的物料，气温较低时检查防冻防凝情况；
定期检查工作：
每周检查轴承箱润滑油或润滑脂油位情况；
每月检查振动情况，并推断轴承磨损情况；
依照换油周期进行定期换油，换油时目测箱体内部是否有沉积物或残留物，并决定是否清洗；
8、泵的选型要点：
泵的选型，应依照工艺流程，从五个方面加以考虑：
即液体输送量、扬程、液体性质、管路布置以及操作运转条件等；
流量是选泵的重要性能数据之一，它直接关系到整个装置的的生产能力和输送能力。
选择泵时，以工艺计算最大流量为依据，兼顾正常流量，在没有最大流量时，通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量；
装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据，一般要用放大5%—10%余量后扬程来选型；
液体性质，包括液体介质名称，物理性质，化学性质和其它性质。
物理性质要紧指：
温度、密度、粘度、介质中固体颗粒直径和气体的含量等，这涉及到系统的扬程，有效气蚀余量计算和合适泵的类型；
化学性质要紧指：
液体介质的化学腐蚀性和毒性，是选用泵材料和选用那一种轴封型式的重要依据；
装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向，吸入侧最低液面，排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等，以便进行系梳扬程计算和汽蚀余量的校核；
操作条件的内容专门多，如液体的饱和蒸汽力、吸入侧压力（绝对）、排出侧容器压力、海拔高度、环境温度、操作是间隙的依旧连续的、泵的位置是固定的依旧可移的。
（2）、柱塞泵
柱塞泵是靠柱塞在缸体中作往复运动造成密封容积的变化来实现吸油与压油的液压泵，与齿轮泵和叶片泵相比，这种泵有许多优点。
首先，构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸孔，加工方便，可得到较高的配合精度，密封性能好，在高压工作仍有较高的容积效率；
第二，只需改变柱塞的工作行程就能改变流量，易于实现变量；
第三，柱塞泵中的要紧零件均受压应力作用，材料强度性能可得到充分利用。
由于柱塞泵压力高，结构紧凑，效率高，流量调节方便，故在需要高压、大流量、大功率的系统中和流量需要调节的场合，如龙门刨床、拉床、液压机、工程机械、矿山冶金机械、船舶上得到广泛的应用。
柱塞泵按柱塞的排列和运动方向不同，可分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵两大类。
1、径向柱塞泵
径向柱塞泵的工作原理：
径向柱塞泵的工作原理如图所示，柱塞1径向排列装在缸体2中，缸体由原动机带动连同柱塞1一起旋转，因此缸体2一般称为转子，柱塞1在离心力的（或在低压油）作用下抵紧定子4的内壁，当转子按图示方向回转时，由于定子和转子之间有偏心距e，柱塞绕经上半周时向外伸出，柱塞底部的容积逐渐增大，形成部分真空，因此便通过衬套3（衬套3是压紧在转子内，并和转子一起回转）上的油孔从配油孔5和吸油口b吸油；
当柱塞转到下半周时，定子内壁将柱塞向里推，柱塞底部的容积逐渐减小，向配油轴的压油口c压油，当转子回转一周时，每个柱塞底部的密封容积完成一次吸压油，转子连续运转，即完成压吸油工作。
配油轴固定不动，油液从配油轴上半部的两个孔a流入，从下半部两个油孔d压出，为了进行配油，配油轴在和衬套3接触的一段加工出上下两个缺口，形成吸油口b和压油口c，留下的部分形成封油区。
封油区的宽度应能封住衬套上的吸压油孔，以防吸油口和压油口相连通，但尺寸也不能大得太多，以免产生困油现象。
2、轴向柱塞泵
轴向柱塞泵的工作原理：
轴向柱塞泵是将多个柱塞配置在一个共同缸体的圆周上,并使柱塞中心线和缸体中心线平行的一种泵。
轴向柱塞泵有两种形式,直轴式（斜盘式）和斜轴式（摆缸式）,如图所示为直轴式轴向柱塞泵的工作原理,这种泵主体由缸体、配油盘、柱塞和斜盘组成。
柱塞沿圆周均匀分布在缸体内。
斜盘轴线与缸体轴线倾斜一角度,柱塞靠机械装置或在低压油作用下压紧在斜盘上,配油盘和斜盘固定不转,当原动机通过传动轴使缸体转动时,由于斜盘的作用,迫使柱塞在缸体内作往复运动,并通过配油盘的配油窗口进行吸油和压油。
当缸体转角在π～2π范围内,柱塞向外伸出,柱塞底部缸孔的密封工作容积增大,通过配油盘的吸油窗口吸油;
在0～π范围内,柱塞被斜盘推入缸体,使缸孔容积减小,通过配油盘的压油窗口压油。
缸体每转一周,每个柱塞各完成吸、压油一次,如改变斜盘倾角,就能改变柱塞行程的长度,即改变液压泵的排量,改变斜盘倾角方向,就能改变吸油和压油的方向,即成为双向变量泵。
直轴斜盘式柱塞的变量机构，如下图，调节手柄1的位置，便能够调节写盘的角度，从而调节流量：
（3）、螺杆泵
螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。
主动螺杆由原动机带动回转，从动螺杆随主动螺杆作反向旋转，由于各螺杆的相互啮合以及螺杆与衬筒内壁的紧密配合，在泵的吸入口和排出口之间，就会被分隔成一个或多个密封空间。
随着螺杆的转动和啮合，这些密封空间在泵的吸入端不断形成，将吸入室中的液体封入其中，并自吸入室沿螺杆轴向连续地推移至排出端，将封闭在各空间中的液体不断排出，犹如一螺母在螺纹回转时被不断向前推进的情形那样。
由于螺杆是等速旋转，因此液体出流流量也是均匀的。
螺杆泵能够输送润滑油，输送燃油，输送各种油类及高分子聚合物，用于输送黏稠液体。
螺杆泵有单螺杆泵、双螺杆泵和三螺杆泵。
螺杆泵特点为：
螺杆泵损失小，经济性能好，压力高而均匀，流量均匀，转速高，能与原动机直联。
（4）齿轮泵
齿轮泵的工作原理的概念是专门简单的，即它的最差不多形式确实是两个尺寸相同的齿轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转，那个壳体的内部类似“8”字形，两个齿轮装在里面，齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。
来自于管线的物料在吸入口进入两个齿轮中间，并充满这一空间，随着齿的旋转沿壳体运动，最后在两齿啮合时排出。
（5）隔膜泵
隔膜泵一般分为电动隔膜泵和气动隔膜泵。
下面以气动隔膜泵讲明其工作原理：
在泵的两个对称工作腔中，各装有一块有弹性的隔膜6，联杆将两块隔膜结成一体，压缩空气从泵的进气接头1进入配气阀3后，推动两个工作腔内的隔膜，驱使联杆联接的两块隔膜同步运动。
与此同时，另一工作腔中的气体则从隔膜的背后排出泵外。
一旦到达行程终点。
配气机构则自动地将压缩空气引入另一个工作腔，推动隔膜朝相反方向运动，如此就形成了两个隔膜的同步往复运动。
每个工作腔中设置有两个单向球阀4，隔膜的往复运动，造成工作腔内容积的改变，迫使两个单向球阀交替地开启和关闭，从而将液体连续地吸入和排出。
使用特点：
气动隔膜泵是一种输送机械，采纳压缩空气为动力源，关于各种腐蚀性液体，带颗粒的液体，高粘度、易挥发、易燃、剧毒的液体，均能予以自动抽吸及输送。
气动隔膜泵一般由以下四种材质制造：
塑料、铝合金、铸铁、不锈钢。
泵的隔膜可依照不同液体介质分不采纳丁晴橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯、聚四六乙烯。
以满足不同的需要。
能够安置在各种专门场合，用来抽送种常规泵不能抽吸的介质。
（6）计量泵
计量泵要紧分为柱塞式计量泵、液压隔膜式计量泵、机械驱动隔膜式计量泵三种。
计量泵适用于要求输液量十分准确而又便于调整的场合，如向化工厂的反应器输送液体。
有时可通过用一台电机带动几台计量泵的方法，使每股液体流量稳定，且各股液体量的比例也固定。
柱塞式计量泵:
柱塞在往复直线运动中,直接与所输送的介质接触,在进出口单向阀的作用下完成吸排液体。
适用各种高压,低压（使用压力0-60Mpa）,强腐蚀性场合，计量精度小于0.5%。
柱塞式计量泵是通过偏心轮把电机的旋转运动变成柱塞的往复运动，偏心轮的偏心距能够调整，使柱塞的冲程随之改变。
若单位时刻内柱塞的往复次数不变时，泵的流量与柱塞的冲程成正比，因此可通过调节冲程而达到比较严格地操纵和调节流量的目的，柱塞式计量泵能够理解成单级柱塞泵，周密的加工精度保证了每次泵出量进而实现被输送介质的周密计量。
柱塞式计量泵在高防污染要求的流体计量应用中受到专门多限制。
因而使用范围不是十分宽广。
液压隔膜式计量泵:
借助柱塞在油缸内的往复运动,使腔内油液产生脉动力,推动隔膜片来回鼓动,在进出口阀的作用下完成吸排液体的目的.由于隔膜片将柱塞与输送的介质完全隔开,因而能防止液体向外渗漏.它的压力使用范围在0-35Mpa之间。
液压隔膜式计量泵具备计量精确,耐高压,耐强腐蚀且完全不泄漏的显著优点，隔膜式计量泵目前差不多成为流体计量应用中的主力泵型。
泵的核心部件是膜片，能够讲膜片决定了其使用寿命。
机械驱动隔膜式计量泵:
它与液压隔膜式的区不是滑杆与隔膜片直接连接,工作时滑杆往复运动时直接推（拉）动隔膜片来回鼓动,通过泵头上的单向阀启闭作用完成吸排目的.它具有液压隔膜泵不泄漏,耐强腐蚀的突出优点,适用于低压和中小流量的场合，结构见下图：
改变推杆的返回位置能够对行程进行调节，可实现0-100%范围内任意无级调节。
8、泵的操作要点小结:
类型
叶
片
式
容
积
离心泵
旋涡泵
往复泵
转子泵
要紧构件
叶轮与泵体
活（柱）塞与泵缸
转子与定子
作用原理
叶轮旋转产生离心力使液体能量增加，泵体中蜗壳（导轮）扩压器使部分速度能转变为压力能
叶轮旋转产生离心力使液体形成径向旋涡，同时叶片间又形成纵向旋涡，使流体在泵内多次反复增能
活（柱）塞作往复运动，使泵缸内工作容积间隙变化，泵阀操纵液体单向吸入和排出，形成工作循环，使液体能量增加
转子旋转并依靠它与定
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