天津雨辰泵業(yè)有限責(zé)任公司
在潛水軸流泵的設(shè)計(jì)中，因?yàn)榇嬖陔妱?dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)問(wèn)題。為保證流體的連續(xù)性，減少流體直接撞擊損失，導(dǎo)葉進(jìn)出口邊的位置尤其重要。根據(jù)試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)：在軸面投影圖上，導(dǎo)葉進(jìn)口邊葉梢半徑大于葉輪葉梢半徑；導(dǎo)葉進(jìn)口邊輪轂半徑小于葉輪輪轂半徑；在平面投影圖上，導(dǎo)葉進(jìn)出口邊應(yīng)接近徑向布置，可有效提高水力效率。
(1)葉輪與導(dǎo)葉的軸向間距s 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果一般推薦：s=(0.05～0.1)D，D為葉輪外徑；在一定范圍內(nèi)，軸向間距的改變不影響泵的流量-揚(yáng)程特性，但對(duì)效率性能曲線有明顯的影響。
在筆者的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)軸向間距s對(duì)于500～1 000低比轉(zhuǎn)速軸流泵影響較大，對(duì)高比轉(zhuǎn)速軸流泵影響較小。因此筆者推薦按如下計(jì)算式：s=(0.05～0.08)D。
(2)導(dǎo)葉稠密度l/t和葉片數(shù)Z3 軸流泵的比轉(zhuǎn)速越高，導(dǎo)葉稠密度l/t應(yīng)越小。導(dǎo)葉片數(shù)Z3=5～9，高比轉(zhuǎn)速軸流泵，應(yīng)取小值。并且好與葉輪葉片數(shù)互為質(zhì)數(shù)。
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軸流泵的工作原理及基本構(gòu)造
軸流泵的工作是以空氣動(dòng)力學(xué)中的升力理論為基礎(chǔ)的。當(dāng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，泵體中的液體質(zhì)點(diǎn)就會(huì)受到來(lái)自葉輪的軸向升力的作用，使水流沿軸向方向流動(dòng)。
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(jié)構(gòu)形式。由于立軸泵占地面積小，軸承磨損均勻，葉輪淹沒(méi)在水中，啟動(dòng)無(wú)需水，還可以采用分座式支承方式并且能將電機(jī)安置在較高位置上，以防被水淹沒(méi)，因此大多數(shù)軸流泵都采用立式結(jié)構(gòu)。圖2-9(a)所示為立式半調(diào)(節(jié))式軸流泵的外形圖，圖l—20(b)所示為該泵的結(jié)構(gòu)圖，其基本部件由吸人管1，葉輪(bao括葉片2，輪轂體3)，導(dǎo)葉4，泵軸8，出水彎管7，上下軸承5、9，填料盒l(wèi)2以及葉片角度的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)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(lái)流穩(wěn)定、均勻地流至葉輪進(jìn)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(diào)節(jié)的可能性，可以分為固定式、半調(diào)式和全調(diào)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(diào)節(jié)的。半調(diào)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(zhǔn)線，而在輪轂體上刻有幾個(gè)相應(yīng)的安裝角度的位置
線，-4°、-2°、0°、+2°、+4°等。在使用過(guò)程中，可以根據(jù)流量和揚(yáng)程的變化需要，調(diào)整葉片的安裝角度，確保水泵在{gx}區(qū)工作。但調(diào)節(jié)葉片安裝角度，只能在停機(jī)的情況下完成。全調(diào)式軸流泵可以根據(jù)不同的揚(yáng)程與流量要求，在停機(jī)或不停機(jī)的情況下，通過(guò)一套油壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)改變?nèi)~片的安裝角度，從而來(lái)改變其性能，以滿足使用要求，這種全調(diào)式軸流泵調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，一般應(yīng)用于大型軸流泵站。
3．導(dǎo)葉
在軸流泵中，液體流經(jīng)葉輪時(shí)，除有軸向運(yùn)動(dòng)以外，還隨葉輪有一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，液體流出葉輪后繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，而這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是我們不需要的。導(dǎo)葉的作用就是把葉輪中向上流出的水流旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)檩S向運(yùn)動(dòng)，把旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能變?yōu)閴毫δ埽瑥亩岣吡吮玫男省?dǎo)葉是固定在泵殼上不動(dòng)的，水流經(jīng)過(guò)導(dǎo)葉時(shí)就消除了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。一般軸流泵中有6～12片導(dǎo)葉。
4．軸和軸承
泵軸是用來(lái)傳遞扭矩的。在大型軸流泵中，為了在輪轂體內(nèi)布置調(diào)節(jié)、操作機(jī)構(gòu)，泵軸常做成空心軸，里面安置調(diào)節(jié)操作油管。軸承在軸流泵中按其功能有兩種。
(1)導(dǎo)軸承 主要是用來(lái)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(lái)承受水流作用在葉片上的方向向下的軸向推力，水泵轉(zhuǎn)動(dòng)部件重量以及維持轉(zhuǎn)子的軸向位置，并將這些推力傳到機(jī)組的基礎(chǔ)上去。
5．密封裝置
軸流泵出水彎管的軸孔處需要設(shè)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(gè)過(guò)流部件起到了改變流向的作用，彎管角度一般為60°或75°。