離心泵的構(gòu)造及工作原理

  一、離心泵的基本構(gòu)造離心泵的種類有很多，圖1—1所示為單級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、灌水漏斗和泵座。

圖1—1  單級單吸式離心泵構(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；8灌水漏斗；9泵座   
 
離心泵的基礎(chǔ)知識
    
  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)生的離心力來工作的。水泵在啟動前，必須使泵殼和吸水管內(nèi)充滿水，然后啟動電機，使泵軸帶動葉輪和水做高速旋轉(zhuǎn)運動，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泵殼內(nèi)，葉輪通過不停地轉(zhuǎn)動，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)工作時各部件所處的工作狀態(tài)，大致可以分成三大類型：轉(zhuǎn)動部件、固定部件和交接部件。
    1．葉輪
    葉輪是泵的核心組成部分，它可使水獲得動能而產(chǎn)生流動。葉輪由葉片、蓋板和輪轂組成，見圖l-2。選擇葉輪材料時，除了要考慮離心力作用下的機械強度以外，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稱狀。雙吸式葉輪如圖1—3所示兩邊吸水，葉輪蓋板呈對稱狀，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、敞開式和半開式三種，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式及敞開式結(jié)構(gòu)，以防止砂粒對葉輪的磨損及堵塞。
    2．泵軸
    泵軸是用來旋轉(zhuǎn)泵葉輪的。常用材料是碳素鋼和不銹鋼。泵軸應(yīng)有足夠的抗扭強度和足
夠的剛度，其撓度不超過允許值。葉輪和軸用鍵來聯(lián)結(jié)。鍵是轉(zhuǎn)動體之問的連接件，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定位的。
    3．泵殼
    其過水部分要求有良好的水力條件。水泵及泵站設(shè)計計算葉輪工作時，沿蝸殼的漸擴斷面上，流量是逐漸增大的，為了減少水力損失，在水泵設(shè)計中應(yīng)使沿蝸殼漸擴斷面流動的水流速度是一常數(shù)。水由蝸殼排出后，經(jīng)錐形擴散管而流入壓水管。蝸殼上錐形擴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)對過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械強度。
    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式泵殼兩種，端蓋式泵殼沿著與泵軸心線相垂直的徑向面剖分，形成泵體
和泵蓋，多用于單級泵，如圖1-5（a）所示；中開式泵殼沿通過泵軸心線的平面剖分的泵殼，常用于雙支承的蝸殼式泵，如橫軸單吸雙吸泵等。