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軸流泵的工作原理及基本構造

軸流泵的工作是以空氣動力學中的升力理論為基礎的。當葉輪高速旋轉時,泵體中的液體質點就會受到來自葉輪的軸向升力的作用,使水流沿軸向方向流動。

  軸流泵外型很像一根水管,泵殼直徑與吸水口直徑差不多。軸流泵按泵軸的工作位置可以分為立軸、橫軸和斜軸三種結構形式。由于立軸泵占地面積小,軸承磨損均勻,葉輪淹沒在水中,啟動無需灌水,還可以采用分座式支承方式并且能將電機安置在較高位置上,以防被水淹沒,因此大多數軸流泵都采用立式結構。圖2-9(a)所示為立式半調(節)式軸流泵的外形圖,圖l—20(b)所示為該泵的結構圖,其基本部件由吸人管1,葉輪(包括葉片2,輪轂體3),導葉4,泵軸8,出水彎管7,上下軸承5、9,填料盒l2以及葉片角度的調節機構等組成。

  1.吸入管

  吸人管的作用就是改善入Vl處水力條件,使來流穩定、均勻地流至葉輪進口。一般采用符合流線型的喇叭管或做成流道形式。

  2.葉輪

  軸流泵葉輪按其調節的可能性,可以分為固定式、半調式和全調式3種。固定式軸流泵的葉片和輪轂體是一體的,葉片的安裝角度是不能調節的。半調式軸流泵的葉片是用螺母栓緊在輪轂體上,在葉片的根部上刻有基準線,而在輪轂體上刻有幾個相應的安裝角度的位置

  線,-4°、-2°、0°、+2°、+4°等。在使用過程中,可以根據流量和揚程的變化需要,調整葉片的安裝角度,確保水泵在區工作。但調節葉片安裝角度,只能在停機的情況下完成。全調式軸流泵可以根據不同的揚程與流量要求,在停機或不停機的情況下,通過一套油壓調節機構來改變葉片的安裝角度,從而來改變其性能,以滿足使用要求,這種全調式軸流泵調節機構比較復雜,一般應用于大型軸流泵站。

  3.導葉

  在軸流泵中,液體流經葉輪時,除有軸向運動以外,還隨葉輪有一個旋轉運動,液體流出葉輪后繼續旋轉,而這種旋轉運動是我們不需要的。導葉的作用就是把葉輪中向上流出的水流旋轉運動變為軸向運動,把旋轉的動能變為壓力能,從而提高了泵的效率。導葉是固定在泵殼上不動的,水流經過導葉時就消了旋轉運動。一般軸流泵中有6~12片導葉。

  4.軸和軸承

  泵軸是用來傳遞扭矩的。在大型軸流泵中,為了在輪轂體內布置調節、操作機構,泵軸常做成空心軸,里面安置調節操作油管。軸承在軸流泵中按其功能有兩種。

  (1)導軸承 主要是用來承受徑向力,起到徑向定位作用。

  (2)推力軸承其主要作用是在立式軸流泵中,用來承受水流作用在葉片上的方向向下的軸向推力,水泵轉動部件重量以及維持轉子的軸向位置,并將這些推力傳到機組的基礎上去。

  5.密封裝置

  軸流泵出水彎管的軸孔處需要設置密封裝置,目前,一般仍常用壓蓋填料型的密封裝置。

  6.出水彎管

  出水彎管作為軸流泵的一個過流部件起到了改變流向的作用,彎管角度一般為60°或75°。

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