立式轴流泵的工作原理

浅谈立式轴流泵的工作原理、构造及维修

一、立式轴流泵概述

轴流泵以单级立式轴流泵运用最广泛，此种泵是一种大流量、低扬程的泵，可抽送40℃如下的清水或雨水、江河水、污水及类似于清水的其他液体介质。可用于农业排灌、都市给排水、热电站输送循环水或其他水利工程之用。立式轴流泵的型号众多，以油田给排水为例，常用型号有28ZLB-70、36ZLB-4A、40ZLB-85、700ZLB-1.3-7.2等。立式轴流泵的型号众多，以油田给排水为例，常用型号有28ZLB-70、36ZLB-4A、40ZLB-85、700ZLB-1.3-7.2等。轴流泵的型号意义：28

Z

L

B—

7028--泵的出水口直径为28英寸；Z--轴流泵；L--立式构造；B--半调整叶片；70--比转速被10除所得的化整数二、立式轴流泵的工作原理与构造1、立式轴流泵的工作原理立式轴流泵是以空气动力学中，机翼的升力理论为基础。当流体绕过翼型时，在翼型的首端点处分离成为两股流，它们分别通过翼型的上表面和下表面，然后同步在翼型的尾端汇合，由于沿翼型下表面的旅程比上表面旅程长某些，流体沿翼型下表面的流速要比沿翼型上表面流速大，对应的，翼型下表面的压力将不不小于上表面，流体对翼型有一种向下的作用力，同样，翼型对于流体也将产生一种反作用力，与此作用力相等，方向相反，作用在流体上，在此力作用下，水就被压升到一定的高度上去。2、立式轴流泵的构造立式轴流泵的构造重要有：喇叭管、叶轮、导叶体、出水弯管、泵轴、轴承、填料函、传动轴等。分述如下：1)

喇叭管：喇叭管为中小型立式轴流泵的吸水室，用铸铁铸造，他的作用是把水以最小的损失均匀的引向叶轮。2)

叶轮：叶轮是轴流泵的重要工作部件，有叶片、轮毂、导水锥等构成。3)

导叶体：导叶体位于叶轮上方，他的重要作用是消除水流的旋转运动，减少水头损失。同步可将水流的部分动能转变为压能。4)

泵轴和轴承：泵轴采用优质碳素钢制成，重要是用来向叶轮传递扭矩的。5)

传动轴：立式电机与水泵之间的连接轴为传动轴，重要作用是将电机功率传递给水泵。6)

填料函：在泵轴穿出出水弯管的地方，装有填料密封装置。三、立式轴流泵的性能特点立式轴流泵与离心泵相比，具有下列长处：1)

扬程随流量的减少而剧烈增大，Q-H曲线徒增，重要原因是，流量较小时，在叶轮叶片的进口和出口处产生回流，水流多次反复得到能量，类似于多级加压状态，因此扬程急剧增大，从而导致轴功率增大的现象。2)

Q-N曲线是徒降曲线，因此，轴流泵启动时，应当在闸阀全启动的状况下启动电动机。3)

Q-η曲线呈驼峰形。即高效率工作的范围很小，流量在偏离设计工况点不远处效率就很快下降。根据轴流泵的这一特点，采用闸阀调解流量是不利的，一般只能采用变化叶片装置角的措施来变化其性能曲线。4)

在水泵样本中，一般轴流泵的汽蚀余量都规定较大，因此，其最大容许的吸上真空高度都较小，需考虑轴流泵的进水条件、运行中实际工况点与该泵设计工况点的偏离程度等。四、立式轴流泵的维修工艺立式轴流泵在运行中也许会发生这样或那样的问题，如不及时处理，将会导致损坏零件，影响正常抽水。排除水泵故障首先要对的判断故障产生的原因，再确定对应地排除措施。立式轴流泵常见的故障原因及其排除措施如下：1、启动后不出水或出水量少原因及处理措施如下：1)

叶轮沉没深度不够。处理措施是调整叶轮沉没深度。2)

叶轮转向不对。处理措施是调整电机转向。3)

叶片损坏或叶片定位销断裂。处理措施是更换叶片或定位销。4)

泵进口或叶轮被杂物堵塞。处理措施是清除杂物。5)

泵轴脱落。处理措施是重新装配或更换泵轴。2、振动大或有噪音原因及处理措施如下:1)

地角螺栓松动。处理措施是旋紧地角螺栓，垫牢底座。2)

泵轴弯曲或联轴器不一样心。处理措施是矫正或调整同心度。3)

泵轴和水导轴承磨损。处理措施是更换水导轴承或泵轴4)

叶片缺损或缠有杂物。处理措施是更换叶片、清除叶片杂物。5)

产生汽蚀。处理措施是改善吸水条件，防止汽蚀。6)

联轴器断裂或脱落。处理措施是更换联轴器。7)

轴承箱内轴承损坏。处理措施是更换轴承。3、电流忽然升高或过低原因及处理措施如下1)

叶片转角或缠有杂物。处理措施是更换叶片，清除杂物。2)水导轴承腐蚀，发生粘轴。处理措施是更换水导轴承。3)泵轴或联轴器脱落、断裂。处理措施是更换泵轴或联轴器。4)

叶轮外壳脱落。处理措施是更换叶轮外壳。5)

出水拍门启动程度过小。处理措施是检查拍门销轴、加注润滑脂。6)

叶轮脱落。处理措施是更换叶轮。4、轴承箱温度过高1)

润滑油严重局限性。处理措施是添加润滑油。2)

发生严重磨损。处理措施是查找原因，更换部件五、立式轴流泵的工艺改造胜利油田地处黄河三角洲，黄河含沙量高，频繁断流和不规律来水，各使用单位为保证抢蓄水任务的完毕，强启强运轴流泵的现象十分普遍，导致泵件的损坏比较严重和集中，同步，由于三角洲地区土质松软，各立式轴流泵站普遍存在地基沉降问题，由于地基不规则沉降，导致泵体水平和垂直度超差，泵件磨损严重，运行振动大。这种状况在各水厂泵站普遍存在，只是沉降幅度存在差异。针对生产中出现的问题，加大了对立式轴流泵的维修改造力度，对泵的构造、材质、工艺等方面的改造进行了探索和尝试，重要有：1、加强探索立式轴流泵的超常规维修在泵站的维修中，对问题突出的轴流泵，进行了彻底拆卸，二次组装。针对该泵站润滑水压力严重局限性，导致橡胶轴承常常因缺水而严重磨损的状况，在借鉴其他泵型的经验基础上，取消了该泵型的润滑水系统，以其提高的黄河水进行自润滑，并更换水导轴承的材质，增长其耐磨性；同步，采用通过喷塑处理的叶片，增长叶片的抗汽蚀能力。在对泵体基础进行重新调整,最大程度减少对泵体的影响，获得了很好的效果。2、进行材质和构造上的改造由于地基不规则沉降，导致泵体磨损严重。在改造过程中，与厂家联络，采用中科院研究的新泵型，该泵型采用了多项新技术，最突出的有三方面，首先，该泵型对轴流泵的关键部件—叶轮的材质进行了改善，由本来的铸铁构造改为所有铸钢构造，并且该叶轮采用了仿型铣加工技术，对叶轮表面进行二次加工处理，提高了叶轮表面的光洁度和尺寸精度，同步在叶片表面喷涂金属陶瓷，使其具有优良的抗汽蚀能力和抗磨损能力；另一方面，该泵型对泵体中的易损件—水导轴承，在材质上进行了较大改善，针对上水导轴承处泵轴的摆动幅度小，又要有一定的耐磨性的状况，采用了重要成分为酚醛树脂的水导轴承（即F-102），很好的处理了磨损与柔韧性之间的矛盾，而针对下水导轴承重要承担限制泵轴窜动实际，该泵型采用了重要成分为复合纤维的水导轴承，由于该材质具有耐磨、抗冲击、自润滑性和减震性好的特点，大大提高了水导轴承的综合性能；再者，该泵型采用了新研制的叶轮外壳，其外形为直筒型，经改善试验后，直筒式的叶轮外壳较老式的球体型叶轮外壳上水量有大幅度提高，实际运行也做了良好的证明，并且该构造在泵的安装中尚有助于叶轮位置的调整。此后，在实际的运行中，该泵运行平稳、出水量大，并且运转总时间超过3000个小时无严重故障