泵知識講義[共22頁]

1、泵知識講義目錄一、 泵的基本原理 1二、泵的基本參數(shù) 6三、泵的特性曲線 8四、泵的汽蝕 9五、一般泵的故障原因和措施 11六、BD60車用消防泵的使用保養(yǎng) 12七、美國大力（Darley）泵的使用保養(yǎng) 17一、 泵的基本原理1、 泵的定義和分類、概念：泵是把原動機（常見的原動機有柴油機、汽油機等內(nèi)燃機，電動機等，消防車上的消防泵的原動機是車的柴油或汽油發(fā)動機）的機械能轉(zhuǎn)換成抽送液體能量的機器。原動機通過泵軸帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，對液體作功，使其能量增加，從而使需要數(shù)量的液體，由吸水池經(jīng)泵輸送到要求的高處或要求的壓力的地方。泵吸水原理：下圖所示是簡單的泵裝置。原動機帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，將水從A處吸入泵內(nèi)，排

2、送到B處。泵中起主導作用的是葉輪，葉輪中的葉片強迫液體旋轉(zhuǎn)，液體在離心力作用下向四周甩出。這種情況象轉(zhuǎn)動的雨傘，雨傘上的水滴向四周甩出去的道理一樣。泵內(nèi)的液體甩出去后，新的液體在大氣壓力下進到泵內(nèi)。如此連續(xù)不斷地從A處向B處供水。泵在開動前，應先灌滿水。如不灌滿水，葉輪只能帶動空氣旋轉(zhuǎn)，因空氣的單位體積的質(zhì)量很小，產(chǎn)生的離心力甚小，無力把泵內(nèi)和排水管中的空氣排出，在泵內(nèi)造成真空，水也就吸不上來。泵的底閥是為灌水用的，泵出口側(cè)的調(diào)節(jié)閥是用調(diào)節(jié)流量的。車用消防泵在開動前，可灌滿水，遇到必須從自然水源吸水時，需要啟動引水器，把泵室及吸水管內(nèi)的空氣排出，液體在大氣壓力下進到泵內(nèi)，這樣泵也可連續(xù)不斷地吸

3、水了。、泵的類型泵可以分為葉片式泵、容積式泵和其它類型泵三大類。、葉片式泵：也叫動力式泵，這種泵是連續(xù)地給液體施加能量，如離心泵、混流泵、軸流泵等。、容積式泵：在這種泵中，通過封閉而充滿液體容積的周期性變化，不連續(xù)地給液體施加能量，如活塞泵、齒輪泵、螺桿泵等。、其它類型泵：這些泵的作用原理各異，如射流泵、水錘泵、電磁泵等。泵的詳細分類見表1-1所示。2、 葉片泵的主要過流部件和結(jié)構形式：、葉片泵的主要過流部件有吸水室、葉輪、壓水室（包括導葉）。泵吸水室位于葉輪前面，其作用是把液體引向葉輪，有直錐形、彎管形和螺旋形三種形式。壓水室位于葉輪外圍，其作用是收集從葉輪流出的液體，送入排出管。壓水室主要

4、有螺旋形壓水室（渦殼）、導葉和空間導葉三種形式。葉輪是泵最重要的工作元件，是過流部件的心臟。葉輪由蓋板和中間的葉片組成。根據(jù)液體從葉輪流出的方向不同，葉輪分為離心式（徑流式）、混流式（斜流式）和軸流式三種型式。離心式葉輪液體流出葉輪的方向垂直于軸線；混流式葉輪液體流出葉輪的方向傾斜于軸線；表1-1 泵的分類葉片式泵離心泵單級（單吸、雙吸、自吸、非自吸）多級（節(jié)段式、渦殼式）混流泵渦殼泵、導葉式（固定葉片、可調(diào)葉片）軸流泵固定葉片、可調(diào)葉片旋渦泵單級、多級、自吸、非自吸容積式泵往復泵（活塞式、柱塞式）蒸汽雙作用（單缸、多缸） 電動往復式單作用、 雙作用（單缸、多缸）轉(zhuǎn)子泵螺桿式（單、雙、三螺桿）

5、；齒輪式（內(nèi)嚙合、外嚙合）；環(huán)流活塞式（內(nèi)環(huán)流、外環(huán)流）；滑片式；凸輪式；軸向柱塞式；徑向柱塞式其它類型泵射流泵、氣體揚水泵、水錘泵、電磁泵、水輪泵等軸流式葉輪液體流出葉輪的方向平行于軸線。、葉片式泵的結(jié)構形式葉片式泵的結(jié)構形式，分類如下：a、按主軸方向臥式：主軸水平放置；立式：主軸垂直放置；斜式：主軸傾斜放置。b、按葉輪種類離心式：裝離心式葉輪；混流式：裝混流式葉輪；軸流式：裝軸流式葉輪。c、按吸入方式單吸：裝單吸葉輪；雙吸：裝雙吸葉輪。d、按級數(shù)單級：裝一個葉輪；多級：同一根軸上裝兩個或兩個以上的葉輪。e、按葉片安裝方法可調(diào)葉片：葉輪葉片安放角可以調(diào)節(jié)的結(jié)構；固定葉片：葉輪葉片安放角是固定

6、的結(jié)構。f、按殼體剖分方式分段式：殼體按與主軸垂直的平面剖分；節(jié)段式：在分段式結(jié)構形式中，每一級殼體都是分開式的；中開式：殼體在通過軸中心線的平面上分開；水平中開式：在中開式結(jié)構中，剖分面是水平的；垂直中開式：在中開式結(jié)構中，剖分面是與水平在面垂直的；斜中開式：在中開式中，剖分面是傾斜的。g、按泵體形式渦殼式：葉輪排出側(cè)具有帶渦室的殼體；雙渦殼式：葉輪排出側(cè)具有雙渦室的殼體；透平式：帶導葉的離心式泵；筒袋式：內(nèi)殼體外裝有圓筒狀的耐壓殼體；雙層殼體式：指筒袋式之外的雙層殼體泵。h、按泵體的支承方式懸架式：泵體下有泵腳，固定在底座上，軸承體懸在一端；托架式：軸承體下部固定在底座上，泵體被軸承體托起

7、在一端；中心支承式：泵體兩側(cè)在通過軸心的水平面上固定在底座上。i、特殊結(jié)構的葉片式泵潛水電泵：驅(qū)動泵的電機與泵一起放在水中使用的泵；貫流式泵：泵體內(nèi)裝有電動機等驅(qū)動裝置；屏蔽泵：泵與電動機直連（共用一根軸），電動機定子內(nèi)側(cè)裝有屏蔽套，以防液體進入定子。磁力泵：電動機帶動外磁旋轉(zhuǎn)，通過磁感應使和泵葉輪連在一起的內(nèi)磁鋼旋轉(zhuǎn)，內(nèi)外磁鋼間有隔離套，完全杜絕液體外漏；自吸式泵：泵再次起動時無需灌水的泵；管道泵：泵作為管道的一部分，無需特別改變管路即可安裝；無堵塞泵：泵抽送液體中所含固體物質(zhì)不會在泵內(nèi)造成堵塞。3、 泵的用途泵是一種通用機械，種類甚多，應用極廣，可以說，在國民經(jīng)濟各部門中，凡是有液體流動的

8、地方，說有泵在工作。其主要應用范圍是：農(nóng)田排灌、石油化工、動力工業(yè)、城市給排水、采礦和船舶工業(yè)等。另外，泵在火箭燃料供給、船舶推進方面也得到應用。二、 泵的基本參數(shù)表征泵主要性能的參數(shù)有以下幾個：1、 流量Q流量是泵在單位時間內(nèi)輸送出去的液體量（體積咸質(zhì)量）。體積流量用Q表示，單位是：m3/s，m3/h，L/s等。質(zhì)量流量用Qm表示，單位是：t/h，kg/s等。質(zhì)量流量和體積流量的關系為Qm=Q式中液體的密度（kg/m3，t/m3）常溫清水=1000 kg/m3。2、 揚程H揚程是泵所抽送的單位重量液體從泵進口處（泵進口法蘭）到泵出口處的（泵出口法蘭）能量的增值。也就是一牛頓液體通過泵獲得的有

9、效能量。其單位是Nm/N=m，即泵抽送液體的液柱高度，習慣簡稱為米。3、 轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)速是泵軸單位時間的轉(zhuǎn)數(shù)，用符號n 表示，單位是r/min（轉(zhuǎn)/分鐘）。4、 汽蝕余量NPSH汽蝕余量又叫凈正吸頭，是表示汽蝕性能的主要參數(shù)。汽蝕余量國內(nèi)曾用h表示。5、 功率和效率泵的功率通常指輸入功率，即原動機傳到泵軸上的功率，故又稱軸功率，用P表示。泵的有效功率又稱輸出功率，用Pe表示。它是單位時間內(nèi)從泵中輸送出去的液體在泵中獲得的有效能量。因為揚程是泵輸出的單位重量液體從泵中獲得的有效能量，所以揚程和質(zhì)量流量及重力加速度的乘積，就是單位時間內(nèi)從泵中輸出液體所獲得的有效能量泵的有效功率。 Pe=HQmg=gQ

10、H（W）或 Pe=（kW）式中泵輸送液體的密度（kg/m3）； 泵輸送液體的重度（N/m3）； Q泵的流量（m3/s）； H泵的揚程（m）； g重力加速度（m/s2）。若液體重度的單位為kgf/m3，則 Pe=（kW）軸功率P和有效功率Pe之差為泵內(nèi)的損失功率，其大小用泵的效率來計量。泵的效率為有效功率和軸功率之比，用表示，即=Pe/P三、 泵的特性曲線每種泵的性能參數(shù)，流量Q、揚程H、效率、軸功率P及汽蝕余量NPSH等都可用一經(jīng)試驗得出的曲線圖來表示，泵特性曲線全面、綜合、直觀地表示了泵的性能，有多方面的用途。用戶可以根據(jù)特性曲線來選擇要求的泵，確定泵的安裝高度，掌握泵的運轉(zhuǎn)情況。制造廠在泵

11、制造完后，通過試驗作出特性曲線，并根據(jù)特性曲線形狀的變化，分析泵幾何參數(shù)對泵性能的影響，以便設計制造出符合要求性能的泵。特性曲線通常用橫坐標表示流量Q，縱坐標表示揚程H，效率及軸功率P及汽蝕余量NPSH?，F(xiàn)示例如上圖所示。四、 泵的汽蝕1893年，人們確認英國一臺驅(qū)逐艦螺旋槳的破壞是汽蝕的結(jié)果，這就是汽蝕現(xiàn)象的首次發(fā)現(xiàn)。之后，對螺旋槳、水輪機和水泵等水力機械的汽蝕問題進行了大量研究。隨著機器向高速的方向發(fā)展，汽蝕一直是水力機械中至關重要的問題。1、汽蝕的發(fā)生過程液體汽化時壓力為液體的汽化壓力（又稱飽和蒸汽壓力），液體汽化壓力的大小和溫度有關。溫度越高，其汽化壓力越大。20常溫清水的汽化壓力為2

12、33.8Pa（0.0238kgf/cm2），即常溫（20）清水當壓力降為233.8Pa時，就開始汽化，液體便產(chǎn)生氣泡。把這種產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱為汽蝕。泵在運轉(zhuǎn)中，若其過流部分的局部區(qū)域（通常是葉輪葉片進口稍后的某處），因為某種原因，抽送液體的絕對壓力下降到當時溫度下的汽化壓力時，液體便在該處開始汽化，產(chǎn)生氣泡。這些氣泡隨液體向前流動，至某高壓處，氣泡周圍的高壓液體，致使氣泡急驟地縮小以至破裂（凝結(jié)），在氣泡凝結(jié)的同時，液體質(zhì)點將以高速填充空穴，發(fā)生互相撞擊而形成水擊。這種現(xiàn)象發(fā)生在固體壁上將使過流部件受到腐蝕破壞。上述產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭到破壞的過程就是泵中的汽蝕過程。2、泵產(chǎn)生汽蝕時

13、的現(xiàn)象、產(chǎn)生噪聲和振動。由于泵汽蝕時，氣泡在高壓區(qū)連續(xù)發(fā)生突然破裂，以及伴隨的強烈水擊，而產(chǎn)生噪聲和振動，可以聽到像爆豆似的劈劈啪啪的響聲。根據(jù)噪聲可以檢測汽蝕的初生。、過流部件的腐蝕破壞。泵長時間在汽蝕條件下工作時，泵過流部件的某些地方會遭到腐蝕破壞，一般在葉輪出口和壓水室進口部位。這是因為氣泡在凝結(jié)時金屬表面受到像利刃似的高頻（600-25000Hz）強烈沖擊，壓力達49Mpa，致使金屬表面發(fā)現(xiàn)麻點以至穿孔。嚴重時金屬晶粒松動并剝落而呈現(xiàn)蜂巢狀。汽蝕破壞除機械力作用外還伴有電解、化學腐蝕等多種很復雜的作用。、性能下降。泵汽蝕時葉輪內(nèi)液體的能量交換受到干擾和破壞，表現(xiàn)為特性曲線中流量揚程曲線

14、、流量軸功率曲線、流量效率曲線下降。嚴重時會使泵中的液流中斷。3、防止發(fā)生汽蝕的措施、減小幾何吸上高度（吸深）。、減小吸入損失，為此可設法增加管徑，盡量減小管路長度、彎頭和附件等。、泵在發(fā)生汽蝕時，應把流量調(diào)小或降速運行。五、一般泵的故障原因和措施故障原因措施泵不滿水從填料處吸入空氣更換填料密封或壓緊填料密封，增加填料的密封水量從排出閥處吸入空氣提高閥的密封性從管連接處吸入空氣找出泄漏部位并緊固底閥不合適檢查、修理閥真空泵不合要求檢查、修理泵吸氣用電磁閥不合要求檢查、修理泵不能起動不具備起動條件檢查是否符合起動條件原動機發(fā)生故障檢查、修理不出水泵、吸入管水未灌滿再次灌水，檢查吸入管聯(lián)接處及泵填

15、料處有無空氣灌進吸入、排出閥關死打開吸入、排出閥過濾器、吸入管堵塞拆卸開清除異物葉輪內(nèi)有異物拆卸開清除異物旋轉(zhuǎn)方向反了正確接好電動機配線達不到設計流量有空氣吸入檢查吸入管連接部位和泵填料處是否有空氣吸入由于水位降低，淹沒深度不夠延長吸水管，加深淹沒深度葉輪內(nèi)異物堵塞拆卸開清除異物轉(zhuǎn)子部分磨損嚴重由制造廠進行修理一開始有排 水但是立刻停止泵、吸水管灌水不足再次灌水有空氣吸入檢查吸入管的密封性，填料處的密封水吸入管中有空氣積存重新設置管路故障原因措施超負荷旋轉(zhuǎn)速度過快調(diào)整原動機使其達到規(guī)定的轉(zhuǎn)速在設計流量、設計揚程以外狀態(tài)運轉(zhuǎn)調(diào)整排出閥開度回轉(zhuǎn)體與殼體接觸由制造廠進行修理混入泥和其它異物清洗吸入水

16、槽并采取防止異物流入的措施填料密封壓得過緊適當放松壓緊量軸承過熱潤滑脂堵塞，給油不足進行適當調(diào)整潤滑油老化更換潤滑油軸偏心重新找正軸承有故障檢查、修理或更換填料處過熱填料密封壓得過緊稍微松動填料，使水稍有泄漏填料密封水的壓力過大降低密封水管的水壓填料的密封水量不足稍提高密封水管的水壓泵振動葉輪局部有堵塞拆卸并排除異物葉輪破損拆卸并更換葉輪流量過小在設計點附近使用泵與原動機軸不同心定點找正軸承破損維修、檢查或更換混入空氣，發(fā)生汽蝕改變吸入水位，改善吸水管，在設計流量點附近運轉(zhuǎn) 六、BD60車用消防泵的使用保養(yǎng) 1、主要規(guī)格及技術參數(shù) （1）離心泵 型號 BD60 型式 單級離心泵 額定出口壓力

17、1.0MPa 額定流量 60L/s 額定轉(zhuǎn)速 3000r/min 進水口徑 2f150mm 出水口徑 3f100mm 最大吸水深度 7m （2）滑片式引水泵 最大抽真空能力 85kPa 引水時間 45s （3）消防泵總成密封性 真空度為85kPa時，真空降落速度不大于2.6kPa/min （4）質(zhì)量 總質(zhì)量 220kg （5）旋向（從水泵進水口看）順時針 2、產(chǎn)品主要結(jié)構介紹及系統(tǒng)說明 本消防泵由出水總閥門、水泵、軸承箱、滑片引水泵、電磁離合器、引水管自動開關、引水管路組成。見圖（一） （1）水泵：由泵體1、葉輪2、泵蓋4、泵軸6等主要零件構成，見圖（二）。泵軸6由40Cr鋼制造，表面經(jīng)軟氮化

18、處理。以提高耐磨和抗腐蝕性，葉輪前后兩止漏環(huán)均用鑄錳黃銅制造，葉輪2用鑄造鋁黃銅制造，具有較好的耐磨性和抗蝕性。水流經(jīng)泵蓋4進水口進入葉輪2經(jīng)葉輪加能后由泵體1上出口排出。 （2）滑片式引水泵，由轉(zhuǎn)子4，滑片6，泵殼5，齒輪2等主要零件構成，泵殼5軸線與轉(zhuǎn)子4 的軸線有偏心，當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子槽中的滑片6在離心力的作用下甩出，與泵殼5內(nèi)壁接觸，使相應兩滑片之間產(chǎn)生獨立的空腔（在潤滑油的幫助下），隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，各獨立空間容積不斷發(fā)生變化，形成吸氣與排氣，使消防泵泵腔及低壓管路內(nèi)形成真空，從而達到吸水的目的，見圖（三）所示。 滑片6用尼龍材料特制，轉(zhuǎn)子4與殼體5用銅合金材料制造，具有耐磨、耐腐蝕特

19、性。 （3）軸承箱（圖四）和滑片引水泵、電磁離合器、壓力繼電器（圖五），其安裝關系見圖（一）。 工作原理：圖（四）所示水泵工作前滑片引水泵工作時的狀態(tài)。接通電源（24V），電流通過壓力繼電器圖（五）（為通電）電刷、電磁離合器23中的線圈產(chǎn)生磁場，使齒形摩擦片吸合在一起，由于電磁離合器隨水泵軸6一起旋轉(zhuǎn)，撥動主動齒輪19又將動力傳輸給滑片引水泵圖（三）中的被動齒輪2，使轉(zhuǎn)子4帶動滑片6一起旋轉(zhuǎn)，進行排氣引水。當引水完畢，水泵正常工作時，壓力水通過繼電器圖（五）中水管，活塞7受水壓作用向上運動，使微型開關斷開，切斷電流，電磁離合器23停止吸合，齒形摩擦片脫開，使滑片引水泵不再工作。當水泵工作完畢后

20、，水壓力消失，壓力繼電器圖（五）中的活塞在彈簧6的彈力下，回到原來位置，微型開關21又閉合，電路接通，電磁離合器又吸合，使整個消防泵又進入備戰(zhàn)狀態(tài)。這樣可以保證水泵與滑片引水泵之間無須手動操作。 （4）引水管圖（六）和引水管自動開關圖（七） 滑片式引水泵工作時，在真空作用下，圖七中閥門5被抽起。水泵內(nèi)空氣由開關座6開關體4經(jīng)引水管圖六進入滑片泵被排至大氣。當水泵中空氣抽完，水泵正常工作時，壓力水經(jīng)銅管進入開關蓋1，克服彈簧力3，推動活塞2封閉開關體4上排氣口，閥門5在真空作用下自動回位，從而關閉引水管路，起到開關作用。 （5）出水總閥門圖（九）其作用是在泵不工作時或引水過程中。閥門中閥片封住水

21、泵出水口，在滑片引水泵工作時，水泵出水口以外的管道中的空氣進不到水泵中，大大縮短引水的時間，另外還起到分水器的作用。本出水總閥門共有3個出水口，可以向三個不同的管路單獨或同時供水。便于其它管道的安裝。3、維護保養(yǎng) 、滑片引水泵工作前應檢查小機油箱內(nèi)是否有足夠的機油。機油應保持清潔，不得有泥砂或其它固體顆粒。 、滑片引水泵切忌長時間空運轉(zhuǎn)（3分鐘以上），否則將導致過熱而損壞。 、水泵使用完畢后，應打開泵體下方的放水旋塞，放掉泵中余水，這一項在寒冷地區(qū)尤為重要。余水放完后，應立即關閉旋塞。 、及時向潤滑點加注黃油，及時檢查軸承箱內(nèi)機油情況。 、水泵如用過海水、礦泉水或過于污濁的水源后，應用清水清洗

22、，以防腐蝕機件或阻塞管道。 、水泵長時間不用時，應存放在干燥、通風的地方，以防腐蝕。 、應定期檢查更換密封件。4、故障原因和措施故障原因措施泵吸不上水引水時間長引水管路漏氣檢查引水管路，排除漏氣吸水管化漏氣檢查吸水管路，排除漏氣泵體的放水旋塞沒關上關上放水旋塞壓力繼電器沒接電源接通電源罐進泵的閥沒有關閉關閉罐進泵的閥門油封處漏氣檢查、修理或更換油封滑片泵損壞由制造廠修理泵吸水不足泵軸轉(zhuǎn)速低提高轉(zhuǎn)速吸水底閥處有異物清除異物止漏環(huán)磨損嚴重更換止漏環(huán)油封損壞更換油封葉輪內(nèi)有異物拆卸開清除異物引水管自動開關不回位敲打使其回位或拆卸修理吸罐水時罐進泵的閥門沒完全打開檢查并完全打開罐進泵的閥門外吸水時罐進

23、泵的閥門沒關閉關閉罐進泵的閥門故障原因措施達不到設計壓力泵軸轉(zhuǎn)速低提高轉(zhuǎn)速流量太大調(diào)整排出閥開度泵正常工作時滑片泵排出管噴水引水管自動開關沒回位敲打使其回位或拆卸修理滑片泵始終工作引水管自動開關不回位敲打使其回位或拆卸修理通往壓力繼電器的壓力水管堵塞，壓力繼電器斷不開拆卸清理機油箱進水引水管自動開關不回位敲打使其回位或拆卸修理引水時吸油量大吸油管接頭內(nèi)控制閥芯的彈簧失效拆卸更換彈簧七、美國大力（Darley）泵的使用保養(yǎng)美國大力公司的泵，如HM500、PSP1000、KSP1000、PSE1000、KSE1000等是高轉(zhuǎn)速單級離心泵，由水泵和齒輪箱組成。其中HM500、PSP1000、KSP1

24、000等為取力器驅(qū)動方式，PSE1000、KSE1000等為發(fā)動機驅(qū)動方式。1、 潤滑泵齒輪箱內(nèi)的油要加到箱體上油塞所示的油線位置。每運行25小時（或每隔6個月）檢查一下油量，每運行50小時（或每隔12個月）換一次油。齒輪箱使用80W/90齒輪潤滑油。注意：不要加油加得過滿！每隔一年加一次油。2、 填料密封泵只能使用大力公司的成型填料，編號PA926。當調(diào)節(jié)填料時，避免空隙并將填料壓實。當需要向空的填料函填充填料時，卸下填料螺栓、壓蓋螺母，把長球形的填料裝入填料導套，然后裝上壓蓋螺母、填料螺栓。用扳手擰填料螺栓，把填料壓入填料函，不要使用動力工具。用手轉(zhuǎn)動水泵軸并繼續(xù)填入填料直到轉(zhuǎn)動有阻力，表示填料函已滿。繼續(xù)用扳手旋緊填料螺栓直到從水泵軸和填料函之間的縫隙中有微量的填料小片出來。此時泵可以開始工作，引水完畢后，把泵出口壓力升至0.4Mpa，在此壓力下工作10分鐘，用扳手旋緊填料螺栓直到冷水從水泵軸和填料函之間流過