泵站基础知识讲座

泵站基础知识讲座（一）

作者：摘选 更新时间：2010-01-14 ?

1：概述

一、泵的定义：

是把原动机的机械能转化为液体能量的机器：原动机通过泵轴带动叶轮旋转，对液体作功，使其能量增加，从而使需要数量的液体，由吸水池经过泵的过流部分输送到要求的高处。 二、 泵的分类：

按其作用原理可分为三类

1、叶片泵 如离心泵、混流泵、轴流泵等 2、容积泵 如活塞泵、齿轮泵、螺杆泵等 3、其他 如射流泵、电磁泵等。 三、 叶片泵的过流部件和结构形式 1、叶片泵的过流部件有吸水室、叶轮、压水室

吸水室位于叶轮前面，其作用是把液体引向叶轮，有直锥式、弯管式、螺旋式三种形式。

压水室位于叶轮外围，其作用是收集从叶轮流出的液体，送入排水管。如导叶体、蜗壳等。

叶轮是水泵最重要的工作原件，是过流部件的心脏，叶轮分为离心式、混流式、轴流式三种型式。

离心式 ：液体流出叶轮的方向垂直于轴线 混流式、：液体流出叶轮的方向倾斜于轴线。 轴流式：液体流出叶轮的方向平行于轴线。 四、 叶片泵的结构型式；

按主轴分：

1卧式泵：主轴水平放置 2立式泵：主轴垂直放置 3斜式泵; 主轴倾斜放置

按叶轮种类：

1离心泵、混流泵、轴流泵 按级数： 单级、多级 按叶片安装方式 可调叶片、固定叶片等。 2：泵的基本理论

一、流量Q 质量、体积两种

二、扬程H 米H=Pd-Ps/ρg +Vd2-Vs2/2g +（Zd-Zs） 三、转速n 四、汽蚀余量NPSH

五、功率 输入功率P 有效功率Pe=PgQH(W) 六、效率η （） 七、特性曲线 4、 泵的相似理论

1）泵的设计。按模型换算进行相似设计和进行模型试验 一、 几何相似 ：几何形状相似

二、 运动相似：过流部分相应点液体的对应速度比值相同

三、 动力相似：模型和实型过流部分相应点液体的对应力的比值相同。

等

四、有只有表面液流的相似准则 弗劳德准则、雷诺准则、欧拉准则

2）泵的相似定理 流量关系 Qm/Q=(nm/n)（Dm/D）3 扬程关系Hm/H=(nm/n)2（Dm/D）2

功率关系Pm/P=(nm/n)3（Dm/D）5(ρm/ρ) 3）比转数： Ns=3.65n√Q/H3/4

4）关于比转数的说明

1.同一台泵在不同工况下有不同的ns值 2.几何相似的泵在相似工况下比转数相同。 3．按比转数对水泵进行分类。

离心泵：30-300，混流泵300-500，轴流泵 500-1500 5）相似理论设计泵 同一台水泵，有

Q1/Q2=n1/n2 HI/H2= (n1/n2)2 P1/P2=(n1/n2)3 5、 泵的汽蚀理论 一、汽蚀的发生过程。

液体在一定的温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生气泡，把这种产生气泡的现象称为汽蚀。 二、泵产生汽蚀时的现象

1、噪音和震动：气泡在高压区连续发生突然破裂而伴随强烈的水击，而产生噪音和震动。

2、过流部件的腐蚀 3、性能下降 试 试验 验检 检查 查内容 目 验项目 材料试材料标准 验和试验项程与最终检试验标准 注 备制造过项目 部 件名称 提主要尺寸、叶片型《混流泵、轴流泵ZG1Cr1叶片 性能和化学钢铸件技术条糙度检查，成份 件》 无损探伤检查及硬度检查 报告 主要尺ZG270-GB/T1135寸及过流表500机械性2-89《一般工面粗糙度检能和化学成程用铸造碳钢查，无损探份 件》 伤检查 JB/T5413-94《混流泵、轴流泵开式叶片验收技术条件》GB/T10969-96《水轮机通流部件技术条件》 件》 和泵、轴流泵技术条料8Ni9机械GB2100-8线、安放角《不锈钢耐酸过流表面粗0术条件》A级和GB/T13008《混流始资开式叶片验收技原验JB/T5413-94检供轮毂 同上 叶轮静平衡试验，IEC193No.1-操作机构检1977和查，叶片密同叶轮部件 封耐压试上 IEC492-1976 验，与主轴ISO192.8-73的装配同心(不低于G6.3级) 度检查 主要尺寸及表面粗ZG270- GB/11352GB/T13008糙度检查，同500机-89叶轮外壳 《一般工程《混流泵、轴流泵上 械性能和化用铸造碳钢》 叶轮外壳与技术条件》 叶片外缘的学成份 间隙检查、水压试验检查 主要尺45号主轴联接螺栓 能和化学成份 构钢技术条件》 无损探伤检查及硬度检查 主要尺HT200+导轴承 GB11352-寸及表面粗GB/T13008同500+聚氨脂89《一般工程糙度检查，《混流泵、轴流泵橡胶 用铸造碳钢》 内孔与平面的跳动检查 聚四氟主轴密封 乙烯HT200 8《灰铁铸件》 糙度检查 主要部件检验、装叶片调节机构 力试验、渗漏试验、电气装置试验 各零部件几何尺主水泵其它零部件 表面粗糙度检查，总的预装配检查 技术条件》 位置公差、《混流泵、轴流泵上 寸、形状与GB/T13008同技术条件》 配检验、压《混流泵、轴流泵上 GB/T13008同技术条件》 GB9439-8寸及表面粗《混流泵、轴流泵上 主要尺GB/T13008同技术条件》 上 技术条件》 GB699-88寸及表面粗GB/T13008锻钢机械性《优质碳素结糙度检查，《混流泵、轴流泵上 同

3、水泵转动部分安装 ⑴ 泵轴与转轮体的安装

拆去导轴承，将主轴吊入并悬挂在适当高度。将下操作杆与泵轴中的内操作管螺纹拧紧并点焊固定，在泵轴法兰止口处，放好密封圈，再联接转轮体。装上转轮体后复核一次泵轴的摆度，然后打上园柱肖。装操作架后，在下盖的止口上装好密封圈，与叶轮部件联接，叶轮联接螺栓用圆钢点焊防松。要求转子体与泵轴法兰接合面用0.05毫米塞尺检验不能插入。

⑵ 主轴内操作管与调节杆的联接及电机轴与泵轴的装配。

将操作管铜套装在主轴上，即将内操作管与主轴相联，这时将调节杆与内操作管旋紧，螺纹偏势处点焊防松，并将调节杆上轴套装于电机转动轴内孔里，将电机转子吊下，用联轴螺栓联接（配合工作螺栓使用）电机和主轴法兰，找正主轴中心，测量主轴摆度。符合要求后，铰削连接法兰的螺栓孔。要求拿掉一个螺栓铰一个孔，同时装上一个特制螺栓并打上标记。全部联接好后，复检一次轴的摆度，要求两法兰面的间隙用0.05毫米塞尺检验不能插入。主轴摆度充差0.12毫米/米。

〔4〕、安装导轴承、填料函、水箱、导叶帽等零件。 〔5〕、调节机与电机的联接及调整：

a、将调节机安装于电机顶部，校正同心度，固紧。接好润滑水，加油至油标处，接好电路，点动试车。

b、将叶片固定在零度位置。

C、连接上操作杆与调节机的过渡法兰，调整销键位置，联轴器处固紧，

点动试车，控制行程在使用范围内。

〔6〕、转轮室的安装。

在转轮室对分面垫1毫米石棉板， 将转轮室合拢并与导叶体联接。

测量叶片外元与转轮室内球面之间的间隙，要求间隙均匀，无碰擦现象。 将进水喇叭与转轮室联接

〔7〕、电机安装应参看电机说明进行。 ㈡ 启动和停机

1、启动前的准备。

⑴ 检查进水流道及拦污栅、清除杂物。 ⑵ 开启进水闸门。

⑶ 导轴承供给润滑水， 不得在无润滑水的情况下开机启动。润滑水中不得含有油类。

⑷ 调节前各润滑部位加润滑油和冷却水。 2、启动运转。

⑴ 按电机使用说明书启动。

⑵ 达正常转速后把叶片调至所需角度。

⑶ 运行过程中应注意观察有无噪声不正常, 机组振动等异常现象，如发生应立即停机检查并排除。

⑷ 做好机组运转值班记录。

⑸ 水泵试运行后应检查各联接部位有无松动现象。 ⑹ 填料压盖应逐渐压紧，以有水滴出为宜。

3、停机时应注意拍门是否动作，以防机组反转损坏机件。冬季停机后应抽除泵内积水以防结冰损坏机件。

6.6 新材料、新工艺、新技术

为保证北潭湖泵站主水泵的性能和质量，我公司在设计和生产过程中将采用一些新技术、新材料、新工艺，具体内容如下：

1. 泵轴填料密封采用聚四氟乙烯新型密封材料制作,具有密封严密、耐磨性 好，启动前可不需加润滑水等特点，使用寿命大于10000小时。 2. 叶片与轮毂孔之间配合处轴承采用GS-2材料制作，GS-2是以特殊配方的高密度铜合金为基体，中间烧结多孔青铜层，表面轧制PTFE（聚四氟乙烯）和Pb的混合物。用GS-2材料制作的导轴承具有较好的自润滑、耐磨损、低摩擦等特点，保证了在轮毂腔无油或缺油的情况下，叶片能正常转动而不产生损坏现象。

3.对有关铸件采用树脂砂造型工艺进行铸造，确保铸件内、外在质量。

4.对毛坯、原材料进行理化分析，分析出材料的金相组织、化学成分，确保其化学成分符合有关标准要求。对材料进行力学性能测试，确保材料机械性能达标。

5.采用超声波探伤技术检测泵轴、叶片等重要受力件的内部缺陷，保证这些件无内部缺陷。

6.对焊接件焊缝采用磁性探伤技术，检测焊缝质量，确保焊缝无缺陷。 7. 采用适当的热处理工艺，提高零件的机械性能。

8.采用先进的振动时效处理工艺，有效消除特大型零件的内应力。 9.采用喷丸处理工艺，保证零件表面质量，并提高油漆附着力。

10.采用数控加工工艺，对叶轮叶片表面进行精加工，确保叶片表面几何形状符合图纸要求，有效提高水力性能。

11.采用大型精密量具及检测仪器，保证大型零件的测量精度、性能和质量。 本项目中应用的大型水泵在结构上与我公司以前生产过的有很多相似之处，对其主关件采取的特殊工艺措施概述如下：

1.叶片：叶片是水泵的心脏件，其优劣直接影响到水泵的性能和效率。叶片用不锈钢材质ZG1Cr18Ni9，增强其防锈抗汽蚀性能。叶片表面打磨光滑后进行超声波探伤，确认无缺陷后，测量其模型各点尺寸，按其各点划出其两端中心孔位置线；以两端中心孔为基准，对其柄部进行加工；以柄部为基准，读出该零件模型各点上的实际尺寸，划定定位孔线，并加工完成；上夹具以该定位孔定位，用数控机床对叶片工作面、背面、进出水边进行数控加工；对叶片进行各点检测是否符合图形尺寸；叶片上夹具对其外径进行粗加工后，对其进行秤重配套，必须符合图纸要求。经过以上工序，保证了叶片表面几何形状及表面粗糙度。 2.转子体：转子体是水泵重要的水力元件。转子体粗加工后进行探伤检查，确认无缺陷后，对其基准面进行精加工，以此基准上夹具，用坐标镗床对各叶片安装孔进行分度加工。与压环等其它零件组合后，以基准面上夹具进行球面加工，球体加工在6.3m立车上进行数控加工，无需靠模，确保外形加工精度及表面粗糙度。保证各叶片安装孔与球面在同一平面上，符合图纸尺寸，并对转子体进行静平衡检查，去除不平衡重量至满足要求。

3. 转子体部件：选用重量相近的叶片装在同一个转子体上，用夹具确定调整好叶片的零位线，利用专用工具对叶片角度进行调节试验，保证符合设计要求。用专用装置对其进行固定，对叶片外圆进行球体加工达图纸要求，保证叶片运行过程中各点的间隙都能保持一致。校静平衡，保证达设计要求。最后按规定的压力作油压试验，保证无渗漏、冒汗等现象。

4. 转轮室：转轮室为铸钢件，精加工之前进行的，为了精加工尺寸稳定性及消除内应力，除对铸件毛坯进行退火处理外，在精加工之前还进行振动时效处理。

5. 预装配：为保证水泵各零部件在泵站顺利安装，我公司在水泵出厂前进行预装配。如转子体部件与转轮室装配检测间隙。转轮室、导轴承等预装配，检测止口之间的配合情况、螺栓孔之间的对准情况等。

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