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船舶水泵配件的結(jié)構(gòu)組成

船用CL立式單級(jí)離心泵的基本結(jié)構(gòu)，葉輪用鍵和螺母固定在泵軸3的一端。固定葉輪用的螺母通常采用左旋螺紋，以防反復(fù)啟動(dòng)因慣性而松動(dòng)。軸的另一端穿過(guò)軸封伸出泵殼，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)按箭頭指向回轉(zhuǎn)。泵殼呈螺線形，

亦稱螺殼或蝸殼。下面具體分析各部分結(jié)構(gòu)。

1.葉輪

葉輪是離心泵的主要運(yùn)動(dòng)部件，其功能是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳遞給排送流體。葉輪可分為閉式、半開式和開式3種。兼有前、后蓋板的葉輪稱為閉式葉輪，它工作時(shí)液體漏失少，效率較高，使用普遍。只有后蓋板的葉輪稱為半開式葉輪，而開式葉輪則只有葉瓣和部分后蓋板，后兩種葉輪鑄造比較方便，但工作中液體容易漏失，多用于輸送含固體顆?；蝠ば暂^高的液體。

葉輪可分為單側(cè)吸入式和雙側(cè)吸入式。當(dāng)流量小于300m3/h、吸入管徑小于200mm時(shí)，一般采用單吸式葉輪。當(dāng)泵的流量和吸入管徑較大時(shí)多采用雙吸葉輪，以限制進(jìn)口流速，提高抗汽蝕性能。雙吸式葉輪安裝時(shí)要防止裝反，裝反

時(shí)，后彎葉輪成為前彎葉輪造成運(yùn)行時(shí)過(guò)載。

葉輪遇有下列情況之一時(shí)應(yīng)予換新：

(1)出現(xiàn)裂紋而無(wú)法補(bǔ)焊。

(2)因腐蝕或汽蝕而損壞嚴(yán)重，形成較多的孔眼。

(3)蓋板及葉片因沖刷而顯著變薄，不能保證足夠的機(jī)械強(qiáng)度。

(4)進(jìn)口靠密封環(huán)處嚴(yán)重偏磨而無(wú)法修復(fù)。

(5)因吸入固體雜物將葉片打壞。

2. 泵殼

泵殼的主要作用是將葉輪封閉在一定空間內(nèi)，以小的水力損失匯聚從葉輪中流出的高速液體，將其引向泵的出口或下一級(jí)，并使液體的流速降低，將大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換壓力能。離心泵的泵殼主要有渦殼式和導(dǎo)輪式兩種。

(1)渦殼式。渦殼式泵殼包括螺線形蝸室和擴(kuò)壓管兩部分。這兩部分的分隔部分稱為泵舌。泵舌與葉輪的徑向間隙，對(duì)泵的效率和性能影響較大。

蝸室的作用是匯集從葉輪中流出的高速液體，并將少部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓力能。擴(kuò)壓管的作用是進(jìn)一步降低液流速度，將其中的大部分動(dòng)能進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為壓力能。擴(kuò)壓管的擴(kuò)散角一般為6~8°，過(guò)大會(huì)引起液體脫流，而過(guò)小則達(dá)不到擴(kuò)壓效果。

蝸殼泵的水力性能完善，率工作區(qū)較寬，檢修方便。但蝸殼制造加工困難，一般只能鑄造，其內(nèi)表面的精度和光潔度較差，而影響實(shí)際工作效率。而且蝸殼泵在非設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生不平衡的徑向力。

2)導(dǎo)輪式。導(dǎo)輪式泵殼中的導(dǎo)輪安裝在葉輪的外周，導(dǎo)輪中有4~8片導(dǎo)葉，導(dǎo)葉數(shù)目與葉輪的葉片數(shù)應(yīng)互為質(zhì)數(shù)，否則運(yùn)行時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生共振。導(dǎo)輪外徑一般約為葉輪外徑的1.3~1.5倍。導(dǎo)輪兼有匯集液體和擴(kuò)壓的作用。導(dǎo)輪背面的反導(dǎo)葉是用以引導(dǎo)排出液體進(jìn)入下一級(jí)葉輪。

導(dǎo)輪泵制造加工方便，結(jié)構(gòu)緊湊，而且隨著級(jí)數(shù)增加，質(zhì)量可比蝸殼泵減輕較多。缺點(diǎn)是零件較多，拆修不便，一般三級(jí)以上多用導(dǎo)輪式。

泵殼在工作過(guò)程中由于振動(dòng)、碰敲等原因而出現(xiàn)裂紋。一般可用手錘輕敲聽是否有破啞聲來(lái)判斷，通常在進(jìn)行初步檢查后，可在可疑處澆上煤油，然后擦干再涂以白粉，再輕擊殼體讓煤油滲出，以顯示裂紋。如裂紋較短并發(fā)生在不承受壓力或不起密封作用的地方，可采用打止裂空的方法，即在裂紋兩端各鉆一個(gè)直徑約3mm的不穿透的小孔，以防裂紋繼續(xù)擴(kuò)大；如裂紋較長(zhǎng)并出現(xiàn)在承壓的地方，應(yīng)進(jìn)行焊補(bǔ)。

泵殼應(yīng)經(jīng)過(guò)水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力應(yīng)為泵的工作壓力的1.5倍，試驗(yàn)時(shí)間不少于10min，鑄件表面不得有滲漏現(xiàn)象。焊補(bǔ)后的受壓零件應(yīng)重新做水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力應(yīng)為工作壓力的1.7倍。

3. 密封裝置

(1)密封環(huán)。離心泵葉輪與泵殼吸入口之間不可避免地存在著間隙。離心泵葉輪所排出的液體可能會(huì)從葉輪與泵殼之間的間隙漏向吸入口。這種內(nèi)部泄漏會(huì)降低泵的容積效率，使泵的流量減小，揚(yáng)程降低。

為了減少內(nèi)部漏泄，****使泵殼和葉輪進(jìn)口處的間隙做得很小，而磨損后又容易修復(fù)。這樣，在葉輪入口處即需裝設(shè)密封環(huán)(也叫阻漏環(huán))。密封環(huán)是離心泵的易損件，通常多用銅合金制成，也有用不銹鋼或酚醛樹脂制作的。安裝在葉輪與泵殼上的密封環(huán)分別稱為動(dòng)環(huán)和靜環(huán)，它們可成對(duì)使用，也可只裝設(shè)靜環(huán)。

根據(jù)密封環(huán)的形式，有平環(huán)和曲徑環(huán)兩大類。曲徑越多，阻漏效果越好，但制造和裝配的要求也越高。因此，曲徑環(huán)多用在單級(jí)揚(yáng)程較高的離心泵中。離心泵轉(zhuǎn)子在工作中難免有抖動(dòng)和偏移，排送熱的液體時(shí)還會(huì)受熱膨脹，若密封環(huán)的徑向間隙過(guò)小，則容易產(chǎn)生摩擦，甚至咬死；但若間隙過(guò)大，漏泄又會(huì)顯著增加。

泵工作約200后，應(yīng)檢查密封環(huán)的間隙。當(dāng)半徑方向的間隙超過(guò)允許值時(shí)，即應(yīng)更換。也可以在內(nèi)表面堆焊后光車，或涂敷塑料后再進(jìn)行機(jī)械加工。密封環(huán)新裝后，****檢查安裝間隙，應(yīng)符合表中所列的數(shù)值。必要時(shí)可用涂色法(在靜環(huán)內(nèi)側(cè)或動(dòng)環(huán)外側(cè)的環(huán)形面上涂以很薄的紅鉛油，然后盤車)檢查密封環(huán)間隙是否合適。

(2)軸封。作為運(yùn)動(dòng)部件，泵軸伸出泵殼處也有間隙，葉輪排出的液體可能由此漏出，稱為外漏。外漏不僅會(huì)降低容積效率，還可能污染環(huán)境；有時(shí)泵殼出軸處的內(nèi)側(cè)壓力低于大氣壓，這時(shí)空氣可能漏入，而增加噪聲和振動(dòng)，嚴(yán)重的甚至?xí)贡檬?。因此，在泵軸伸出泵殼處都設(shè)有軸封裝置。目前離心泵中使用廣泛的軸封形式是填料密封和機(jī)械密封。
 

①填料密封。填料密封是船用泵中常用的密封裝置，由填料、填料環(huán)(水封環(huán))、填料壓蓋等所組成?？刻盍吓c泵軸或軸套的外圓表面接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)密封。軸封的嚴(yán)密性可用松緊填料壓蓋的方法來(lái)調(diào)節(jié)。填料密封的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、更換方便。缺點(diǎn)是磨損和漏泄相對(duì)較大，使用壽命較短，一般只能用在低速、低壓和液體溫度不高的場(chǎng)合。

填料是由植物纖維、人造纖維、石棉纖維等編織物或以有色金屬為基體，輔以某些浸漬材料或充填材料所制成。填料的圈數(shù)應(yīng)視密封壓力來(lái)選取。一般低于0.5MPa取3~4圈0.5~1MPa選4~5圈。填料安裝時(shí)接頭****錯(cuò)開，一般交錯(cuò)120°，填料應(yīng)平整地一圈一圈地安放。與填料相接觸的軸或軸套表面應(yīng)進(jìn)行硬化處理，并應(yīng)有足夠的光潔度。軸的徑向跳動(dòng)量一般允許值約為0.03~0.08mm。

當(dāng)填料密封內(nèi)側(cè)的壓力低于大氣壓或略高于大氣壓時(shí)，則應(yīng)采用帶水封環(huán)的密封結(jié)構(gòu)水封環(huán)是由斷面呈H形的兩個(gè)半圓合成的圓環(huán)，水封環(huán)與泵軸(或軸套)之間留有0.4~0.5mm的徑向間隙。水封環(huán)的安放位置應(yīng)對(duì)準(zhǔn)軸封殼體上的水封管，以便引入壓力水，密封水既能防止空氣吸入泵內(nèi)，又能給泵軸和填料以適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑和冷卻。密封水的壓力應(yīng)比密封內(nèi)腔的壓力略高而又不致將填料中的潤(rùn)滑劑沖走，一般以高出0.05-0.1MPa為宜。當(dāng)離心泵輸送潔凈液體時(shí)，可直接從泵的排出側(cè)引出液體來(lái)進(jìn)行密封;當(dāng)離心泵輸送含有雜質(zhì)的液體時(shí)，則密封水在引至水封管前應(yīng)予以過(guò)濾；當(dāng)泵出口壓力過(guò)低時(shí)，則應(yīng)從其他相應(yīng)系統(tǒng)中引入適當(dāng)壓力的清水作為密封水；需要注意的是當(dāng)泵用于輸送油性液體時(shí)，需引用中性密封油。

填料密封合理的漏泄量是漏泄液體應(yīng)保持每分鐘不超過(guò)60滴。漏泄量太大可適當(dāng)壓緊填料壓蓋，但要避免壓得過(guò)緊，以防填料箱發(fā)熱。填料老化變硬應(yīng)及時(shí)更換。

②機(jī)械密封。機(jī)械密封主要由動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、橡膠密封圈、形密封圈、壓緊彈簧等組成。機(jī)械密封有3個(gè)密封面，即動(dòng)環(huán)與靜環(huán)之間的密封面A；動(dòng)環(huán)與軸套間的密封面B；靜環(huán)與端蓋間的密封面C。其中密封面A屬動(dòng)密封，密封面B、C屬靜密封。
與填料密封相比，機(jī)械密封密封性好，工作壽命長(zhǎng)，泄露量小，轉(zhuǎn)動(dòng)阻力小。缺點(diǎn)是價(jià)格貴，制造和安裝工藝復(fù)雜，對(duì)含顆粒的液體不宜使用，更換困難。