泵的使用与维修-离心泵

维修基础知识培训系列之泵篇 （一）按泵的工作分类 1、容积式泵 是利用工作室容积的周期性变化而提高液体压力达到输液的目的。如，螺杆泵、往复泵、隔膜泵、齿轮泵等。 2、动力式泵是一种依靠泵内做高速旋转的叶轮把能量传递给液体，进行液体输送的机械。如离心泵、轴流泵、混流泵和旋涡泵。 3、其他类型泵如喷射泵、水锤泵、电磁泵等。 1.容积泵只要依靠元件往复或回转运动，使工作容积交替地增大和缩小，以实现液体吸入和排出。其中往复泵适用高压力，小流量，扬程高 如：柱塞泵。回转泵，如齿轮泵，螺杆泵属于这类泵，该类泵效率高，有自吸能力，运转时必须将出口管路全部打开。 2.动力式泵是指依靠叶轮旋转将能量传送给液体的一类泵，又称叶轮泵或者叶片泵。离心泵，混流泵，旋涡泵都属于动力式泵，其中离心泵应用最广泛。动力式泵在一定转速下产生的扬程有一定极限值，扬程随流量而改变；一般工作稳定，连续输送，流量压力无脉动，一般无自吸能力。适宜输送清洁液体。 (二) 按泵的用途分类清水泵污水泵泥浆泵砂泵耐酸泵热油泵低温泵热水循环泵等我们公司目前主要有：离心泵（苏尔寿，格兰富，大连深蓝）。齿轮泵（威肯泵）。耐驰螺杆泵。往复柱塞泵（精炼压滤机油泵，特油卧 式过滤机）。叶片泵（压胚机油泵） 多级泵（格兰富和锅炉给水泵）凸轮容积泵（精炼2110，污水厂都有这种泵。） 离心泵的构造、分类及维修 离心泵主要由泵体、泵盖、叶轮、泵轴、轴承及支架、密封装置等组成。按其结构不同分类如下： 1 按叶轮的吸入方式分类单吸式离心泵和双吸式离心泵 2 按所装叶轮的数目分类单级泵、多级泵等 3 按泵壳的剖分方式分类中开始泵、分段式泵等 离心泵零件名词解释及作用叶轮：分为开式叶轮，半开式和闭式叶轮。 开式叶轮 半开式 闭式叶轮。泵壳体或泵体 离心泵的工作原理 离心泵主要依靠离心力作用来输送液体。离心泵在运转之前必须先在泵内灌满液体，并将叶轮全部浸没。当泵运转时，原动机带动叶轮高速旋转，叶轮中的叶片带动液体一起旋转，因而产生离心力，在离心力的作用下，叶轮中的液体沿叶片流道被甩向叶轮外缘，经涡壳送入排出管，而叶轮中间时吸入口处却形成了低压，使吸液罐中的液体不断地经吸入管路及泵的吸液室进入叶轮中心。这样，在叶轮旋转过程中，一面不断吸入液体，一面又不断给吸入液体一定的能量，将液体排出并输送到工作地点。 泵体由：泵轴承箱、泵背板、联轴器、挡水盘、补偿油杯、机械密封、密封件、泵轴几部分组成。 1 泵体 2 叶轮 3 轴 4 轴套 5 密封环 6 泵盖7 填料密封 8 悬架部件 9 悬架支架 10 叶轮螺母11 机封轴套 12 机械密封 13 密封垫 14 机封压盖所谓的副叶轮流体动力密封是指在泵的叶轮后盖板背面附近同轴反方向安装一开式叶轮。当泵工作时，副叶轮随泵主轴一起旋转，副叶轮中的液体也会一起旋转，转动的液体会产生一个向外的离心力，这个离心力一方面顶住流向机械密封处的液体，降低了机械密封处的压力、阻止介质中的固体颗粒进入机械密封的摩擦副中、减少机械密封磨块的磨损，延长了其使用寿命、还可以起到降低轴向力的作用。在性能参数完全相同的情况下，立式泵的轴向力比一般卧式泵要大，而平衡难度比卧式泵要难。所以在立式泵中，轴承容易损坏其原因也是与轴向力大有着很大的关系。液体作用在副叶轮上压差力的方向是与上述两力的合力相反的，这样可以抵消一部分轴向力，也就起到了延长轴承寿命的作用。但是使用副叶轮密封系统也有一个缺点，那就是在副叶轮上要消耗一部分能量，一般在3%左右，但是只要设计合理，完全可以把这部分损失降低到最低限度有一些没副叶轮的，开有平衡孔。 离心泵的优点1 转速高。一般离心泵转速在7003500r/min，他可以直接 和电动机或蒸汽轮机相连接。同样，流量和压力的离心泵和往复泵相比较，离心泵重量轻、占地面积小、运转稳定，故设备费用低廉。2 离心泵没有吸入阀及排送阀，工作时可靠性增强，修理费用降低。3 离心泵在运转时，可以利用调节阀的不同开度，很方便的在很宽范围内调节泵的流量，使泵操作简便。4 离心泵流量均匀，运转时噪音低。5 可以输送带杂质的液体。离心泵的缺点1. 离心泵无自吸作用，在启动之前一定在吸入管及叶轮中充满液体。 2. 由于无自吸作用，故少量气体进入吸液管时易使泵产生气蚀现象。3. 一般适用于流量大而扬程不变的流体，不适用于粘性大的流体。离心泵的主要性能参数流量 单位时间内从泵的排液管实际排出的液体体积量称离心泵的流量扬程单位重量的液体流过泵时所增加的能量称离心泵的扬程功率单位时间内由原动机传递给泵轴的功率称轴功率，是泵的输入功率 单位时间内泵对输出液体所做的功称有效功率，是泵的输出功率效率效率是衡量泵工作经济性的指标允许吸上真空度及允许气蚀余量 离心泵性能曲线A、流量扬程特性曲线它是离心泵的基本的性能曲线。比转速小于80的离心泵具有上升和下降的特点（既中间凸起，两边下弯），称驼峰性能曲线。比转速在80150之间的离心泵具有平坦的性能曲线。比转数在150以上的离心泵具有陡降性能曲线。一般的说，当流量小时，扬程就高，随着流量的增加扬程就逐渐下降。 B、流量功率曲线轴功率是随着流量而增加的，当流量Q=0时，相应的轴功率并不等于零，而为一定值（约正常运行的60%左右）。这个功率主要消耗于机械损失上。此时水泵里是充满水的，如果长时间的运行，会导致泵内温度不断升高，泵壳，轴承会发热，严重时可能使泵体热力变形，我们称为“闷水头”，此时扬程为最大值，当出水阀逐渐打开时，流量就会逐渐增加，轴功率亦缓慢的增加。 C、流量效率曲线它的曲线象山头形状，当流量为零时，效率也等于零，随着流量的增大，效率也逐渐的增加，但增加到一定数值之后效率就下降了，效率有一个最高值，在最高效率点附近，效率都比较高，这个区域称为高效率区。泵的工作点泵的工作点为扬程曲线和管路特性 曲线的交点，如下图所示，泵工作点以在泵的效率最高区域内为宜离心泵的流量调节方法1. 出口调节阀调节流量是改变管路特性曲线2. 改变泵的转速调节流量是改变泵的特性曲线3. 切割叶轮外径调节流量是改变泵的特性曲线 离心泵的气蚀1 气蚀现象的产生 由于液体汽化、凝结而使叶轮遭受破坏及影响泵正常运行的现象 称离心泵的“气蚀现象”2气蚀的危害 当泵叶轮的叶片进入处压力低于液体饱和蒸汽压时，泵发生气蚀现象。使泵产生噪音和震动，扬程、功率、效率明显下降。叶轮内表 面遭受破坏。3 防气蚀措施 降低泵的安装高度和液体的温度 减小液体密度和吸入管的阻力损失 提高吸液管液面压力 在叶轮前设置诱导轮或采用抗气蚀材料制造叶轮离心泵的安装高度 定义：指从吸液管液面到泵轴线之间的垂直距离。当泵的实际安装高度 Hg Hg时，泵不会发生气蚀现象， Hg为允许安装高度。离心泵的型号表示泵的吸入口直径表示泵的所在系列表示泵的扬程，m 离心泵维修几组数据 1.拆卸前做好标记、记录数据、拆卸顺序，保护好被拆卸零部件。 2.对泵进行检查。 A：检查叶轮、副叶轮泵体蜗壳是否有磨损。超出： 毫米需要更换。 B：检查蜗壳口环磨损情况超出数据及更换。口环间隙叶轮外径加大、腐蚀介质、温度高介质间隙要按正常标准增大。（工作介质温度每增加150摄氏度，口环间隙需要增加0.125毫米。）泵类 口环直径（毫米） 泵体口环与叶轮口环的间隙值 标准间隙 更换间隙 5080 0.30 0.9 80120 0.350.40 1.20 160230 0.40.5 1.30 230360 0.40.6 1.50 360 0.61.0 叶轮与壳体、叶轮与背板之间隙，由叶轮轴、叶轮直径大小、介质温度等因素决定。一般叶轮与壳体间隙控制在0.2-0.4之间。叶轮与背板之间间隙控制在1.0-1.3毫米之间。如果间隙不合适，一般会出现流量、扬程、压力不足、电机电流高等现象。 3.泵轴检查：检查泵轴键位置、轴承位置是否磨损、轴头螺纹是否损坏、轴是否腐蚀、轴是否弯曲等。将轴放置水平架上，把轴径向方向分为四个点或六或八点（如图1）确定轴向测量点。一般取装旋转零件等重要部位为测量点（如前、后轴承、叶轮、机械密封、联轴器等）并记录。(如下图2） 图1 图2 首先检查轴是否存在椭圆和锥度，不得大于0.02毫米，然后检查轴径向跳动量公差值不应超过规定值（见下图表）若超过规定值公差可先手工校正（有PPT）。机械密封室和泵轴同轴度保证在0.02-0.09mm 轴部位 轴颈出（轴承位置） 轴中部（1500r/min） 轴中部（3000r/min） 轴套 多级泵轴 跳动量 0.02 0.10 0.08 0.05 0.0514 23A B 检查轴承径向间隙和轴向窜动量泵背板相对于轴断面和径向跳动量轴直径 端跳 径跳 30 0.04 0.06 40 0.05 0.06 50 0.06 0.07 60 0.06 0.08 70 0.07 0.08 85 0.08 0.09单位mm轴承 间隙：径向偏转量在制造商规定范围内轴向窜动量：轴向游隙：0.005” /0.13mm 叶轮口环外径跳动mm叶轮口环外径（mm) 径向跳动 50-120 0.07 120-250 0.08 250 500 0.09-0.12 轴承箱体和泵盖配合止口与定位端跳和径跳mm配合止口尺寸D（mm) 端跳 径跳 185-225 0.06 0.07 275-340 0.07 0.08 425-530 0.08 0.09 4.轴承检查安装轴承装配时，其作用力应直接加在紧配合的座圈端面上，不能通过滚动体传动力量，否则会在轴承工作表面造成压痕，影响轴承正常工作，甚至会使轴承很快损坏。滚动轴承一般分为冷装法和热装法，热装法轴承加热温度控制在100到110摄氏度之间。当轴承和轴颈或轴承孔配合过盈量较小时可以用冷装法，即用手手锤或铜棒轻敲来装配，装内圈时可在轴承端面上垫上一软金属材料的装配套管（软钢或铜管）如下图，外圈也一样。轴承的支撑有三种形式，两端都固定的、一端固定，一端游动的、两端游动。轴向固定方式也有多种，选用什么方式固定看具体的工况确定。轴承端盖间隙一般控制到0.1-0.15毫米之间，轴向窜动量，根据轴支持形式、轴直径。（见下表滚珠轴承一般泵都是深沟球轴承和角接触球轴承）。轴直径mm 轴向窜到mm 30 0.03-0.11 30-50 0.04-0.13 50-65 0.05-0.15 65-80 0.06-0.18 敲打轴承安装应在紧配合处受力。手锤套管轴承轴 5.机械密封检查、安装。l） 轴 套 与 轴 间 的 密 封 ； 2） 动 、 静 环 间 密 封 3） 静 环 与 静 环 座 间 的 密 封 ； 4） 动 环 与 轴 套 之 间 密 封 5）密 封 端 盖 与 泵 体 间 的 密 封检查轴套密封面是否磨损，如有磨痕、凹坑 就必须进行更换。如仅有锈蚀，则用金相砂纸将轴套表面打磨光洁。检查密封压盖密封面是否有严重磨损，如有则进行更换。更换动、静密封环和动、静密封垫圈，和轴套、压盖垫子，因为这些密封件密封面的磨损往往是肉眼无法发现的，垫圈是一次性配件，必须进行更换。检查定位环和轴套及压盖螺栓螺纹，如磨损严重就进行更换。检查定位销是否磨损或配合不好。案列分析：精炼脱色2342泵维修 日期：2016.2两次维修。 机 泵 机 械 密 封 泄 漏 原 因 分 析 及 判 断 方 法 安 装 静 试 时 泄 漏 原 因 分 析 及 判 断 方 法 机 械 密 封 安 装 调 试 好 后 ， 一 般 要 进 行 静 试 ， 观 察 泄 漏 量 。 泄 漏 量 较 小 ， 多 为 静 环 密 封 圈 存 在 问 题 。 泄 漏 量 较 大 多 为 动 、 静 环 摩 擦 副 间 存 在 问 题 。 在 初 步 观 察 泄 漏 量 、 判 断 泄 漏 部 位 的 基 础 上 ， 再 手 动 盘 车 观 察 ， 若 泄 漏 量 无 明 显 变 化 则 静 、 动 环 密封 圈 有 问 题 ； 如 盘 车 时 泄 漏 量 有 明 显 变 化 则 可 断 定 是 动 、 静 环 摩 擦 副 存 在 问 题 。 如 泄 漏 介 质 沿 轴 向 喷 射 ， 则 动 环 密 封 圈 存 在 问 题 居 多 ， 泄 漏 介 质 向 四 周 喷 射 或 从 水 冷 却 孔 中 漏 出 则多 为 静 环 密 封 圈 失 效 。 此 外 ， 泄 漏 通 道 也 可 同 时 存 在 ， 但 一 般 有 主 次 区 别 ， 只 有 观 察 细 致 ， 熟 悉 结 构 ， 才 能 正 确 判 断 。介质端大气端 密封端面 O型圈弹簧垫片 引 起 摩 擦 副 密 封 失 效 的 因 素 主 要 有 ： l） 操 作 中 ， 因 抽 空 、 气 蚀 、 憋 压 等 异 常 现 象 ， 引 起 较 大 的 轴 向 力 ， 使 动 、 静 环 接 触 面 分 离 ； （ 泵内 无 介 质 。 如 精 炼 柠 檬 酸 泵 没 融 化 ， 进 口 过 滤 器 堵 塞 胶 带 等 ） 2） 安 装 机 械 密 封 时 压 缩 量 过 大 ， 导 致 摩 擦 副 端 面 严 重 磨 损 、 擦 伤 ； 3） 动 环 密 封 圈 过 紧 ， 弹 簧 无 法 调 整 动 环 的 轴 向 浮 动 量 ； 4） 静 环 密 封 圈 过 松 ， 当 动 环 轴 向 浮 动 时 ， 静 环 脱 离 静 环 座 ； （ MCN浸 出 全 混 合 油 泵 ） 5） 工 作 介 质 中 有 颗 粒 状 物 质 ， 运 转 中 进 人 摩 擦 副 ， 探 伤 动 、 静 环 密 封 端 面 ； 6） 设 计 选 型 有 误 ， 密 封 端 面 比 压 偏 低 或 密 封 材 质 冷 缩 性 较 大 等 。 7） 对 泵 实 际 输 出 量 偏 小 ， 大 量 介 质 泵 内 循 环 ， 热 量 积 聚 ， 引 起 介 质 气 化 ， 导 致 密 封 失 效 ； 8） 回 流 量 偏 大 ， 导 致 吸 人 管 侧 容 器 （ 塔 、 釜 、 罐 、 池 ） 底 部 沉 渣 泛 起 ， 损 坏 密 封 ； （ 如 隔 油 池 ） 9） 对 较 长 时 间 停 运 ， 重 新 起 动 时 没 有 手 动 盘 车 ， 摩 擦 副 因 粘 连 而 扯 坏 密 封 面 （ 毛 油 泵 ） 10） 介 质 中 腐 蚀 性 、 聚 合 性 、 结 胶 性 物 质 增 多 ； 11） 环 境 温 度 急 剧 变 化 ； （ 精 炼 结 晶 泵 需 要 加 热 启 动 泵 ） 12） 工 况 频 繁 变 化 或 调 整 ； （ 温 度 ， 介 质 压 力 变 化 大 ） 13） 突 然 停 电 或 故 障 停 机 等 。 机 械 密 封 工 作 原 理 和 泄 漏 方 式 机 械 密 封 是 靠 与 泵 轴 一 起 旋 转 的 动 环 端 面 和 静 环 端 面 间 的 紧 密 贴 合 ， 产 生 一 定 比 压 (4 6公 斤 厘 米 2)而 达 到 密 封 的 。 机 械 密 封 装 置 包 括 转 动 部 分 和 静 止 部 分 。 转 动 部 分 的动 环 套 在 轴 套 (或 泵 轴 )上 ， 与 轴 套 (或 泵 轴 )之 间 的 间 隙 为 0.30 0.50毫 米 ， 它 由 弹 簧或 波 纹 管 压 紧 在 静 环 的 端 面 上 。 动 环 与 轴 套 (或 泵 轴 )、 静 环 与 泵 盖 间 的 密 封 是 通 过 密封 圈 或 密 封 垫 子 实 现 的 。 弹 簧 或 波 纹 管 可 保 证 在 停 泵 时 压 力 降 低 的 情 况 下 使 两 摩 擦 面间 保 持 接 触 ， 同 时 也 可 补 偿 这 两 个 摩 擦 表 面 在 轴 向 的 磨 损 ， 起 到 自 动 调 节 间 隙 的 作 用。 机 械 密 封 的 结 构 型 式 很 多 ， 不 同 结 构 的 机 械 密 封 ， 适 用 于 不 同 的 工 作 条 件 (温 度 、 压力 、 物 料 性 质 、 转 速 等 )。 几种常用机械密封样式立式泵机械密封（格兰富立式泵） 自来水增压泵，污水泵 波纹管机械密封 集装式机械密封 类似锅炉给水泵机械密封 机 泵 机 械 密 封 检 修 中 的 几 个 误 区 误 区 一 ： 弹 簧 压 缩 量 越 大 密 封 效 果 越 好 实 际 上 弹 簧 压 缩 量 过 大 ， 可 导 致 摩 擦 副 急 剧 磨 损 ， 瞬 间 烧 损 ； 过 度 的 压 缩 使 弹 簧 失 去 调 节 动 环 端面 的 能 力 ， 导 致 密 封 失 效 。 误 区 二 ： 动 环 密 封 图 越 紧 越 好 其 实 动 环 密 封 圈 过 紧 有 害 无 益 。 一 是 加 剧 密 封 圈 与 轴 套 间 的 磨 损 ， 过 早 泄 漏 ； 二 是 增 大 了 动 环 轴 向调 整 、 移 动 的 阻 力 ， 在 工 况 变 化 频 繁 时 无 法 适 时 进 行 调 整 ； 三 是 弹 簧 过 度 疲 劳 易 损 坏 ； 四 是 使 动 环密 封 圈 变 形 ， 影 响 密 封 效 果 。 误 区 三 ： 静 环 密 封 圈 越 紧 越 好 。 静 环 密 封 圈 基 本 处 于 静 止 状 态 ， 相 对 较 紧 密 封 效 果 会 好 些 ， 但 过 紧 也 是 有 害 的 。 一 是 引 起 静 环 密 封因 过 度 变 形 ， 影 响 密 封 效 果 ； 二 是 静 环 材 质 以 石 墨 居 多 ， 一 般 较 脆 ， 过 度 受 力 极 易 引 起 碎 裂 ； 三 是安 装 、 拆 卸 困 难 ， 极 易 损 坏 静 环 。 误 区 四 ： 叶 轮 锁 母 越 紧 越 好 。 机 械 密 封 泄 漏 中 ， 轴 套 与 轴 之 间 的 泄 漏 （ 轴 间 泄 漏 ） 是 比 较 常 见 的 。 一 般 认 为 ， 轴 间 泄 漏 就 是 叶 轮锁 母 没 锁 紧 ， 其 实 导 致 轴 间 泄 漏 的 因 素 较 多 ， 如 轴 间 垫 失 效 ， 偏 移 ， 轴 间 内 有 杂 质 ， 轴 与 轴 套 配 合处 有 较 大 的 形 位 误 差 ， 接 触 面 破 坏 ， 轴 上 各 部 件 间 有 间 隙 ， 轴 头 螺 纹 过 长 等 都 会 导 致 轴 间 泄 漏 。 锁母 锁 紧 过 度 只 会 导 致 轴 间 垫 过 早 失 效 ， 相 反 适 度 锁 紧 锁 母 ， 使 轴 间 垫 始 终 保 持 一 定 的 压 缩 弹 性 ， 在运 转 中 锁 母 会 自 动 适 时 锁 紧 ， 使 轴 间 始 终 处 于 良 好 的 密 封 状 态 。 误 区 五 ： 新 的 比 旧 的 好 。 相 对 而 言 ， 使 用 新 机 械 密 封 的 效 果 好 于 旧 的 ， 但 新 机 械 密 封 的 质 量 或 材 质 选 择 不 当 时 ， 配 合 尺 寸 误差 较 大 会 影 响 密 封 效 果 ； 在 聚 合 性 和 渗 透 性 介 质 中 ， 静 环 如 无 过 度 磨 损 ， 还 是 不 更 换 为 好 。 因 为 静环 在 静 环 座 中 长 时 间 处 于 静 止 状 态 ， 使 聚 合 物 和 杂 质 沉 积 为 一 体 ， 起 到 了 较 好 的 密 封 作 用 。 误 区 六 ： 拆 修 总 比 不 拆 好 。 一 旦 出 现 机 械 密 封 泄 漏 便 急 于 拆 修 ， 其 实 ， 有 时 密 封 并 没 有 损 坏 ， 只 需 调 整 工 况 或 适 当 调 整 密 封 就可 消 除 泄 漏 。 这 样 既 避 免 浪 费 又 可 以 验 证 自 己 的 故 障 判 断 能 力 ， 积 累 维 修 经 验 提 高 检 修 质 量 。 NETZSCH 4/25/2021 - 22谢谢！