水平中開式離心泵設計、工藝特點

我廠根據高效水力模型研制的大中型S、SA、TS、GS型單級雙吸離心式循環水泵已投入生產多年。效率高、振動及噪音小，維護方便，用戶給予肯定。

    我廠是原國家機電部生產泵類產品的重點企業，設計水平高，制造質量好，在國內外良好的信譽。

一、           設計部分

泵設計主要圍繞泵運行、高效、安全、可靠和檢修方便等，我廠大型S、

SA、TS型泵在設計中有以下優點：

1．公司早期開始研制大型S、SA、TS型泵，與清華大學水力機械專業、華中理工大學水力機械專業、江蘇理工大學水機專業、甘肅工業大學水力機械專業合作，開發水力模型，在國家定型S、SA、TS型基礎上，研制了一系列高效、汽蝕性能好的優秀水力模型，其成果在各工程中得以實現。

2．蝸殼設計成雙蝸殼結構。

 我公司的在大型雙吸泵中采用這種結構設計及生產技術在國內為領先地位，在國際上也屬先進水平。目前國外僅有少數國家做過（如英國威爾公司）。

    采用雙蝸殼結構與國內傳統單蝸殼相比較有如下優點：

A．           平衡了葉輪的徑向力，從而使軸由原來受交變應力變成均勻受力，使軸不產生疲勞，延長壽命，減少軸的撓度，使泵運行平穩減少振動。

B．            由于雙蝸殼結構，泵室增加了隔板，使泵強度、剛度增加。

3．  泵兩端軸承結構的改進

  傳統雙吸泵兩端軸承為向心球軸承，當轉子運轉產生殘余軸向力（方向不定）時，軸向力由一端承受，由于制造原因，殘余軸向力較大時，軸承使用壽命低，同時殘余軸向力使泵軸受力而形成不穩定的頂桿，使運行不平穩曾經造成軸承端蓋螺栓斷裂事故。

  改進后的泵兩端軸承為向心推力球軸承，當轉子運轉產生殘余軸向力時，即由水泵殘余軸向力方向相反的軸承座內的推力軸承承受軸向力，使泵軸運轉不管殘余軸向力是何種方向，軸始終為穩定的拉桿，使軸承壽命延長，且避免了因軸承端蓋受力使螺栓斷裂的現象，水泵運行平穩、振動小。

4．泵內排氣系統改進（泵進水倒灌情況）

     傳統的水泵的排氣有以下幾種方法：

A．           分別在中間壓力蝸室和兩吸入室頂部各開一個放氣孔分別用螺塞堵住，這種結構操作十分不便。

B．           分別在兩側吸入蝸室頂部各開一放氣孔，在壓出蝸室兩側各開一管牙孔來用鍍鋅管聯接，壓出蝸室頂端開一個總放氣孔，放氣后用螺塞堵住。這種結構雖然比上述結構操作稍方便一些，但在泵運行時，大量的水從高壓蝸室通過鍍鋅管回流吸入蝸室，降低了水泵的容積效率，同時由于大量的高壓水沖入吸入蝸室攪亂了進水流態，從而影響了泵的抗汽蝕性能。

泵內排氣系統改進是在壓出蝸室頂部安裝一個自動排氣閥，分別在兩側吸入蝸室聯入壓出蝸室的管路上裝有逆止閥。這樣，不但排氣實現自動化，也避免了高壓水沖入進水蝸室攪亂進水流場，提高了容積效率和抗汽蝕性能。

5． 泵有順轉、逆轉兩種結構，設計上考慮除軸外所有的軸套螺母、軸承螺母等所有易損件完全互換，便于用戶管理。

二、工藝部分

        在生產上，便于我公司根據大型S型、SA型、TS型泵的結構特點，精心編制工藝程序，并配置了一批大型專業加工機床。

（1）    主軸

        主軸采用優質碳素鋼鍛件，并進行兩次無損探傷，一次為超聲波探傷；一次為磁粉探傷。

      主軸的加工采用大型臥式車床，可加最大直徑φ600mm，最大長度8m的大型泵主軸，加工精度可達1.6 。

      在主軸的加工過程中，進行兩次熱處理工序，粗車后在8m井式熱處理爐內作調質處理，改善泵軸內物質分子結構，提高其強度，精車前進行一次穩定性處理，進一步提高其強度和剛度，使之在使用過程中不會發生變形。

      在精車時實行一次裝夾，一次加工完畢，保證了主軸在全長度的上的同心度。

（2）    殼體

  泵體泵蓋的鑄造采用樹脂砂造型，提高毛壞件的表面光潔度。加工前進行噴砂噴丸處理，提高流道表面的光潔度可達Ra25。

       泵體中開面的加工在CQ5250大型立式車床上進行，表面加工精度及形位公差，比用龍門刨床加工出來的工件提高一個等級。在專用鏜床上一次裝夾，一次性鏜削出所有軸孔，保證了所有軸孔的同心度要求，可以減小因主軸與各軸孔不同心而帶來的振動與噪聲。

（3）    葉輪

  葉輪質量的好壞直接影響到泵的性能，在鑄造時采用樹脂砂組合造型澆注，既保證了葉片的位置精度，又大大提高了葉輪內流道的光潔度，葉輪的加工有專用的靠模加工刀具，可保證葉輪的外形輪廓線完全符合設計所需的形狀，滿足水力性能及光潔度的要求。由高級技師進行的葉輪平衡校驗，可以將葉輪的不平衡度減小到國家標準所要求的范圍內，甚至基本上除去不平衡，從而大大提高泵組的運行穩定性。

  在轉子部件整體裝配后不要進行一次部件平衡校驗，以保證轉子部件的平衡度。

三技術部分

1、            水泵連續運行保證時間為四年，設計使用壽命為20年（易損件除外）。

2、            水泵的結構及水力設計滿足指定的運行環境和運行條件。

3、            水泵的H—Q曲線應該是連續上升的穩定的曲線，從零流量點到許用最大流量點之間應該無駝峰。

4、            供方選用優秀水力模型，泵應有良好的水力性能，抗汽蝕性能和良好的效率指標。

5、            水泵具有良好的結構穩定性，有足夠的強度和剛度。

6、            轉子部件接G6.3級作靜平衡校驗。

7、            泵、電機機組運行時振動噪聲滿足GB10889《泵的振動測量與評價方法》與GB10890《泵的噪聲測量與評價方法》的規定。

8、            泵的密封方式采用填料密封方式。

四、泵的結構及材料

  4.1水泵結構及材料符合GB/T5656-94《離心泵技術條件Ⅱ類》中的有關      規定，水泵是單級、雙吸、中開式離心泵，地腳安裝，適宜于連續的滿負荷運轉。水泵的內部結構滿足當水泵倒轉時，不會帶來對水泵電機和控制機構的損壞。

  4.2泵的轉速、揚程和流量的特性，均符合招標書所提出的要求。

  4.3具有相同揚程、流量特性的泵有共同的構造特點和部件，這些部件是      通用，可以互換的。

  4.4泵殼、泵體

       水泵的殼體設計成雙渦殼，可在水泵軸中心線處水平分開，一分為二，其吸入口和吐出口與殼體的下半部分一次澆成。只要提起上半部分的殼體和軸承的托架以及退去聯軸器上的螺栓以后就可以拆卸全部的轉動部件，水泵的殼體制造，符合GB1348-88標準或同等標準。

        水泵的承壓零件均進行水壓試驗，試驗壓力為基本設計壓力的1.5倍，     保持壓力時間至少為10分鐘，無泄漏、滲漏情況。

     泵聯接法蘭尺寸及密封面型式符合GB4216 PN1.0Mpa的要求，法蘭孔與垂直線對稱分布。泵體上在泵的重心或對稱位置設置吊環、螺釘或吊耳等，以便泵的裝卸。殼體有兩個管道接口，一只在下半殼體的底部，作為放水管連接口，一只在上半部殼體的頂部，作放氣之用。

  4.5葉輪

    葉輪是雙吸、閉式、整體結構，加工平滑，且經過靜平衡G6.3級試驗。葉輪與軸采用鍵緊固安裝，不論葉輪沿著順時針旋轉或反之都不會松動。

  4.6密封環

水泵設有可拆換的密封環，材料為不銹鋼或澆鑄不銹鋼。

 4.7泵軸和軸套

   泵軸有足夠的尺寸和剛性承受各種運轉條件下的應力。

   泵軸設有軸套。軸套頂住葉輪到填料函外端。軸套用不銹鋼制作，符合GB標準或等同標準。在裝配時軸套用軸套螺母可靠地固定的軸上。泵軸設計保證在泵反轉時軸上各緊固件不松動。

4.8軸承

   軸承采用滾動軸承，滾珠選用重負荷型的防磨球珠或圓柱滾子，使用壽命不低于100000小時。

   軸承的潤滑方式為潤滑油潤滑，保證軸承工作時的最高溫度不超過80℃。水泵制造廠提供油環和測定油溫度的儀表。

4.9軸封及軸封管路

   泵軸封采用GB/T5656-94附錄D中P2型帶填料環的軟填料密封型式,軸封管路采用GB/T5656-94附錄中E1中05型式,軸封壓力水接自泵體高壓側,經截止閥、管路、過濾器接至軸封填料環處。軸封管路上裝有壓力

表。

4.10聯軸器

   泵與電機的聯軸器為彈性套柱銷聯接結構，在所有載荷工況下，泵和電機的聯軸器滿足電機最大扭矩的要求。聯軸器設有保護罩.

4.11其它附件