悬臂式离心泵的结构原理及故障分析

1、常用化工泵简介常用化工泵简介 泵的定义泵的定义 泵是受原动机控制，驱使介质运动，是将原动泵是受原动机控制，驱使介质运动，是将原动机输出的能量转换为介质压力能的能量转换装置机输出的能量转换为介质压力能的能量转换装置。 泵的主要用途泵的主要用途 泵主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳泵主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气液混合物以及含悬浮固体物的液体。液混合物以及含悬浮固体物的液体。 泵的性能参数泵的性能参数 泵的主要性能参数主要有流量和扬程，此外还泵的主要性能参数主要有流量和扬程，此外还有轴功率、转速和必需汽

2、蚀裕量。有轴功率、转速和必需汽蚀裕量。化工泵分类化工泵分类 按化工用途分类按化工用途分类 工艺流程泵：工艺流程泵：包括给料泵、回流泵、循环包括给料泵、回流泵、循环泵、排污泵、输出泵等。泵、排污泵、输出泵等。 公用工程泵：公用工程泵：包括锅炉用泵、凉水塔泵、消防包括锅炉用泵、凉水塔泵、消防泵、深井泵等。泵、深井泵等。 辅助用途泵：辅助用途泵：包括润滑油泵、密封油泵、液压包括润滑油泵、密封油泵、液压传动用泵等。传动用泵等。 管路输送泵：管路输送泵： 输油管线用泵、装卸车用泵等。输油管线用泵、装卸车用泵等。化工泵分类化工泵分类 按照工作原理、结构分类：按照工作原理、结构分类： 叶片泵：叶片泵： 通过

3、泵轴旋转时带动各种叶轮叶片给液体通过泵轴旋转时带动各种叶轮叶片给液体 以离以离心力或轴向力，输送液体到管道或容器，如心力或轴向力，输送液体到管道或容器，如离心离心泵泵、旋涡泵、混流泵、轴流泵。、旋涡泵、混流泵、轴流泵。 容积式泵：容积式泵： 利用泵体内容积的连续变化输送液体的泵，如利用泵体内容积的连续变化输送液体的泵，如往复泵、活塞泵、齿轮泵、螺杆泵。往复泵、活塞泵、齿轮泵、螺杆泵。 其他形式的泵：其他形式的泵： 有利用电磁输送液态电导体态的电磁泵；利用有利用电磁输送液态电导体态的电磁泵；利用流体能量来输送液体的泵，如喷射泵等。流体能量来输送液体的泵，如喷射泵等。离心泵简介离心泵简介离心泵原理

4、简述：离心泵原理简述： 离心泵是根据离离心泵是根据离心力原理设计的，高心力原理设计的，高速旋转的叶轮叶片带速旋转的叶轮叶片带动流体转动，将流体动流体转动，将流体甩出，从而达到增加甩出，从而达到增加流体的位能、压能和流体的位能、压能和动能的目的。动能的目的。离心泵的工作流程离心泵的工作流程液体甩出，叶轮中心形成低压驱动机带动叶轮高速旋转驱动机带动叶轮高速旋转叶轮带动液体高速旋转叶轮带动液体高速旋转产生离心力液体获得能量（压力能、液体获得能量（压力能、速度能增加）速度能增加） 吸入罐与泵之间产生压差吸入液体，实现连续工作离心泵的优点离心泵的优点离心泵的优点有：离心泵的优点有： 单机输出流量大而连续

5、，无脉冲，运转平稳；单机输出流量大而连续，无脉冲，运转平稳； 泵的外形尺寸小，重量轻，占地面积少，投资省；泵的外形尺寸小，重量轻，占地面积少，投资省； 设备结构简单，易损件少，运转周期长，操作和设备结构简单，易损件少，运转周期长，操作和维修工作量小；维修工作量小； 调节性能好，运转可靠；调节性能好，运转可靠； 泵内部不需要润滑，所输送的流体不会被润滑油泵内部不需要润滑，所输送的流体不会被润滑油污染。污染。离心泵的缺点离心泵的缺点离心泵的缺点有：离心泵的缺点有： 本身没有自吸能力，需要灌泵、排汽；本身没有自吸能力，需要灌泵、排汽； 泵的流量随工作扬程而变，不宜用于润滑油泵、泵的流量随工作扬程而变

6、，不宜用于润滑油泵、燃油泵等流量不随压力变化的场合；燃油泵等流量不随压力变化的场合； 扬程由叶轮和转速决定的，不适合于加药泵等小扬程由叶轮和转速决定的，不适合于加药泵等小流量流量、高扬程的场合。高扬程的场合。悬臂式离心泵悬臂式离心泵悬臂式离心泵：悬臂式离心泵： 悬臂式离心泵是悬臂式离心泵是指叶轮在转子两支点指叶轮在转子两支点外侧的一类离心泵。外侧的一类离心泵。通常是单机（一个叶通常是单机（一个叶轮）单吸（叶轮单侧轮）单吸（叶轮单侧吸入介质）泵，如右吸入介质）泵，如右图。它是化工装置最图。它是化工装置最常见的一类泵。常见的一类泵。悬臂式离心泵的结构图悬臂式离心泵的结构图离心泵主要部件及其附件离心

7、泵主要部件及其附件 主要做功部件：叶轮及叶轮锁母、口环主要做功部件：叶轮及叶轮锁母、口环 主要传动部件：轴及轴套、轴承主要传动部件：轴及轴套、轴承 主要润滑部件：恒位油杯及油杯座主要润滑部件：恒位油杯及油杯座 主要密封部件：机械密封及其附件主要密封部件：机械密封及其附件 介质通道：泵体及泵壳介质通道：泵体及泵壳 离心泵的转子离心泵的转子转子是做功部件和传动部件的结合，如图：转子是做功部件和传动部件的结合，如图：叶轮的外形图叶轮的外形图叶轮的分类叶轮的分类叶轮的形式主要有： a.闭式叶轮；闭式叶轮；b.半闭式叶轮；半闭式叶轮；c.开式叶轮；开式叶轮；d.双双吸式叶轮。吸式叶轮。不同形式叶轮的特点

8、： 开式叶轮在叶片两侧无盖板，制造简单、清洗方开式叶轮在叶片两侧无盖板，制造简单、清洗方便，适用于输送含有较大量悬浮物的物料，效率便，适用于输送含有较大量悬浮物的物料，效率较低，压力低；半闭式叶轮在吸入口一侧无盖板，较低，压力低；半闭式叶轮在吸入口一侧无盖板，而在另一侧有盖板，适用于输送易沉淀或含有颗而在另一侧有盖板，适用于输送易沉淀或含有颗粒的物料，效率也较低；闭式叶轮在叶轮在叶片粒的物料，效率也较低；闭式叶轮在叶轮在叶片两侧有前后盖板，效率高，适用于输送不含杂质两侧有前后盖板，效率高，适用于输送不含杂质的清洁液体。一般的离心泵叶轮多为此类。的清洁液体。一般的离心泵叶轮多为此类。 叶轮常见故

9、障叶轮常见故障1.1.叶轮锁母松动、轴套垫、叶轮锁母松动、轴套垫、锁母垫失效，造成泵内介锁母垫失效，造成泵内介质泄漏，严重者沿轴套内质泄漏，严重者沿轴套内部冲进轴承箱，造成支撑部冲进轴承箱，造成支撑轴承损坏。轴承损坏。2.2.叶轮口环与泵体口环摩擦叶轮口环与泵体口环摩擦或夹带异物，造成盘车卡或夹带异物，造成盘车卡涩或盘不动车，强行启动涩或盘不动车，强行启动造成设备损坏。启动盘泵造成设备损坏。启动盘泵可预防。可预防。轴承的作用轴承的作用 轴承的的主要功轴承的的主要功能是支撑机械旋转体，能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩过程中的机械载荷摩擦系数。按运动元件擦

10、系数。按运动元件摩擦性质的不同，轴摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。悬臂滑动轴承两类。悬臂式机泵中通常是滚动式机泵中通常是滚动轴承。轴承。轴承的常见故障轴承的常见故障 轴承常见故障：轴承常见故障： 1. 1.保持架变形、损坏；保持架变形、损坏； 2. 2.轴承滚道和滚动体产生压痕；轴承滚道和滚动体产生压痕； 3. 3.内、外座圈剥落、开裂等。内、外座圈剥落、开裂等。 轴承损坏的表现不外乎轴承箱振动、异响、轴承损坏的表现不外乎轴承箱振动、异响、发热及转动困难。发热及转动困难。 轴承损坏的原因主要是装配不当、润滑不轴承损坏的原因主要是装配不当、润滑不 良、检查更换

11、不及时等。良、检查更换不及时等。 轴承保持架的作用轴承保持架的作用 轴承故障以保持架损坏最为常见。轴承故障以保持架损坏最为常见。轴承保持架的作用：轴承保持架的作用： 防止与滚动元件的直接接触，使摩擦和热量生成防止与滚动元件的直接接触，使摩擦和热量生成 降到最低降到最低 引导滚动体在滚道上运转引导滚动体在滚道上运转 提供润滑空间提供润滑空间 在安装或卸装可分离设计的轴承时，固定滚动元在安装或卸装可分离设计的轴承时，固定滚动元件件轴承保持架的材料轴承保持架的材料 轴承保持架的材料与特点轴承保持架的材料与特点 1. 1.尼龙保持架：重量轻、弹性好、噪音小、油质尼龙保持架：重量轻、弹性好、噪音小、油质

12、要求低，在要求低，在120120度以下可正常运行。度以下可正常运行。 2. 2.钢质保持架：重量较轻、强度高、高抗震性、钢质保持架：重量较轻、强度高、高抗震性、无运行温度限制，但对油质敏感。无运行温度限制，但对油质敏感。 3. 3.铜质保持架：强度极高、抗震性更好、适合高铜质保持架：强度极高、抗震性更好、适合高速旋转，但是价格非常昂贵。速旋转，但是价格非常昂贵。 分厂悬臂式机泵通常选用钢质保持架，个别分厂悬臂式机泵通常选用钢质保持架，个别小型泵选用尼龙保持架。所以要定期换油。小型泵选用尼龙保持架。所以要定期换油。轴承的常见故障轴承的常见故障 轴承常见故障：轴承常见故障： 1. 1.保持架变形、

13、损坏；保持架变形、损坏； 2. 2.轴承滚道和滚动体产生压痕；轴承滚道和滚动体产生压痕； 3. 3.内、外座圈剥落、开裂等。内、外座圈剥落、开裂等。 以保持架故障最为常见。以保持架故障最为常见。 轴承损坏的表现不外乎轴承箱振动、异响、轴承损坏的表现不外乎轴承箱振动、异响、发热及转动困难。发热及转动困难。 轴承损坏的原因不主要是装配不当、润滑不轴承损坏的原因不主要是装配不当、润滑不 良、检查更换不及时等。良、检查更换不及时等。 轴承的润滑轴承的润滑 轴承损坏最直接、最常见的原因是润滑不良，轴承损坏最直接、最常见的原因是润滑不良，介质混入油箱介质混入油箱、缺油、油质差，都很容易导致轴缺油、油质差，

14、都很容易导致轴承损坏。承损坏。 因此，保证优质良好以及合适的油位是机泵因此，保证优质良好以及合适的油位是机泵长期运行的保证。长期运行的保证。 悬臂式离心泵通常采用稀油润滑，提供润滑悬臂式离心泵通常采用稀油润滑，提供润滑的主要部件是恒位油杯。的主要部件是恒位油杯。滚动轴承的润滑要求滚动轴承的润滑要求 N3000rpmN3000rpm时，油位在时，油位在轴承最下部滚动体中轴承最下部滚动体中心以下，但不低于滚心以下，但不低于滚动体下缘。动体下缘。 N N150015003000rpm3000rpm时时，油位在轴承最下部，油位在轴承最下部滚动体中心以上，但滚动体中心以上，但不得浸没滚动体上缘不得浸没滚

15、动体上缘。 N1500rpmN1500rpm时，油位在时，油位在轴承最下部滚动体的轴承最下部滚动体的上缘或浸没滚动体。上缘或浸没滚动体。恒位油杯的结构恒位油杯的结构 恒位油杯的作用恒位油杯的作用是使轴承箱体内的润是使轴承箱体内的润滑油位保持恒定。滑油位保持恒定。 恒位油杯的结构恒位油杯的结构简图如右所示，斜面简图如右所示，斜面的位置对恒位油杯非的位置对恒位油杯非常关键，由此形成的常关键，由此形成的工作油位点是正常工工作油位点是正常工作状态时的油位。有作状态时的油位。有的恒位油杯没有专门的恒位油杯没有专门的气孔，但都要保证的气孔，但都要保证斜面以上部位与大气斜面以上部位与大气自由相通。自由相通。

16、恒位油杯的原理恒位油杯的原理 图为恒位油杯正图为恒位油杯正常工作状态，理论设常工作状态，理论设计上工作油位点和设计上工作油位点和设计油位是相同的，恒计油位是相同的，恒位油杯内初始油量一位油杯内初始油量一般保持在整个油杯的般保持在整个油杯的2/32/3处。恒位油杯内液处。恒位油杯内液面高于轴承箱体内液面高于轴承箱体内液面并能保持一定高度面并能保持一定高度的液位，是由于连通的液位，是由于连通器的原理，油杯内气器的原理，油杯内气体压力小于外界大气体压力小于外界大气压力。压力。恒位油杯补油动作恒位油杯补油动作 右图为恒位油杯右图为恒位油杯补油状态图。当轴承补油状态图。当轴承箱体内油位下降后，箱体内油位

17、下降后，由于连通器原理，恒由于连通器原理，恒位油杯斜面处的油位位油杯斜面处的油位降低到工作油位点以降低到工作油位点以下，油杯内油液的压下，油杯内油液的压力平衡被破坏，润滑力平衡被破坏，润滑油从恒位油杯内流出油从恒位油杯内流出进入轴承箱，外界气进入轴承箱，外界气体进入油杯，直到润体进入油杯，直到润滑油液面恢复到工作滑油液面恢复到工作油位点时，补油结束油位点时，补油结束油杯润滑常见问题油杯润滑常见问题一、轴承压盖处沿轴漏油。一、轴承压盖处沿轴漏油。 常见原因有：常见原因有：1.1.加油过多；加油过多；2.2.泵内介质沿轴套流泵内介质沿轴套流入轴承箱，油位升高；入轴承箱，油位升高；3.3.由于油杯座

18、横管上翘、由于油杯座横管上翘、上卸等原因造成油杯补油点偏高。上卸等原因造成油杯补油点偏高。二、轴承箱缺油。二、轴承箱缺油。 常见原因有：常见原因有：1.1.由于油杯座横管下坠等原因造成由于油杯座横管下坠等原因造成油杯补油点偏低；油杯补油点偏低；2.2.横管堵塞；横管堵塞；3.3.油杯座气孔堵油杯座气孔堵塞造成油杯不进气等。塞造成油杯不进气等。机械密封的工作原理机械密封的工作原理 机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。轴封装置。 机械密封的结构机械密封的结构 常用机械密封结构如图。由静止环（静环）常用机械密封结构如图。由静止环（静环）1 1、旋转环（动环）、旋转环（动环）2 2、弹性元件、弹性元件3 3、弹簧座、弹簧座4 4、紧、紧定螺钉定螺钉5 5、旋转环辅助密封圈、旋转环辅助密封圈6 6和静止环辅助密封和静止环辅助密封圈圈8 8等元件组成。等元