离心泵、齿轮泵、磁力泵基础知识

3、齿轮泵
• 困油产生的危害：
• 容积减小：在两个轮齿开始同时啮合，一直到啮合点到达节点位 置时，密封空间逐渐减小，由于油液的压缩性很小，油压急剧上 升，油液从零件结合面的缝隙中被强行挤出，使齿轮受到很大的 径向力，产生噪音和振动。 • 容积最大：当齿轮继续旋转，这个密封容积又逐渐增大，容积增 大时又会造成局部真空，使油液中的空气被析出，产生气穴现象 • 消除困油的方法： • 在齿轮泵的两侧端盖上铣两条不对称卸荷槽。
• 具有蜗壳通道的泵壳之内。叶轮紧固
• 于泵轴上，泵轴与电机相连，可由电机带动旋转。吸入口位于泵
壳中央与吸入管路相连，并在吸入管底部装一止逆阀。泵壳的侧
边为排出口，与排出管路相连，装有调节阀。 • 离心泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转叶轮所产生的 离心力，因此称为离心泵。
2、离心泵
2、离心泵
2、离心泵
2、离心泵
• 2.2.2泵轴 • 离心泵的泵轴的主要作用是传递动力，支承叶轮保持在工作位置 正常运转。它一端通过联轴器与电动机轴相连，另一端支承着叶 轮作旋转运动，轴上装有轴承、轴向密封等零部件。 • 泵轴属阶梯轴类零件，一般情况下为一整体。但在防腐泵中 ，由于不锈钢的价格较高，有时采用组合件。接触介质的部分用 不锈钢，安装轴承及联轴器的部分用优质碳素结构钢，不锈钢与 碳钢之间可以采用承插连接或过盈配合连接。由于泵轴用于传递 动力，且高速旋转，在输送清水等无腐蚀性介质的泵中，一般用 45#钢制造，并且进行调质处理。在输送盐溶液等弱腐蚀性介质 的泵中，泵轴材料用40Cr，且调质处理。在防腐蚀泵中，即输送 酸、碱等强腐蚀性介质的泵中，泵轴材质一般为1Crl8Ni9或 1Crl8Ni9Ti等不锈钢。
• 当密闭容积减小时，使其与压油腔相通，当密闭容积增大时，使 其与吸油腔相通。
3、齿轮泵
• 消除径向不平衡力的方法：
• 可以在壳体上铣出液压平衡槽 • ，将一部分高压油引入低压油
• 侧，将一部分低压油引入高压
• 油侧。 • 在消除径向不平衡力的同时，也可以减小端面的泄露，提高齿泵 的压力，即实现齿轮端面间隙自动补偿
• 磁力泵具有全密封、无泄漏、耐腐蚀之特点，因此广泛用于石油 、化工、制药、电镀、环保、水处理、影视洗印、国防等部门用 来抽送易燃、易爆、有毒与贵重液体，是创建无泄漏、无污染文 明车间、文明工厂的理想用泵 。 • 磁力泵由电动机、磁力耦合器和离心泵组成,通过磁力偶合器来 传递动力,当电动机带动磁力偶合器的外磁钢旋转时,磁力线穿过 间隙和隔离套作用于内磁钢,使泵转子与电动机同步旋转。
2、离心泵
• 汽蚀 • 泵通过旋转的叶轮对液体做功，把液体从叶轮内摔出就会有蒸汽 及溶解在液体中的气体从液体中大量逸出，形成混合气体的小气 泡，气泡周围液体压力大，使气泡收缩而迅速重新凝结，而周围 液体又以高速向这个空穴冲来，产生很高局部压力，在频率很高 的连续打击下，金属表面因疲劳而剥离很快，破坏成蜂窝或海绵 状。 • 气缚 • 泵启动时，如果泵内存在空气，由于空气的比重比液体小的多， 产生的离心力亦小，此时叶轮中心只能造成很小的低压，形不成 所需要的压强差，地面液体不能上升到叶轮中心，泵也就送不出 液体，此现象为气缚。
4、磁力泵
隔离罩 叶轮 外磁缸 内磁缸 轴承箱 联轴器
电机
底盘
底板
4、磁力泵
壳体
叶轮
4、磁力泵
隔离罩
2、离心泵
• (3)半开式叶轮这种叶轮只有后盖板，如图1—10 (c)所示。它适 用于输送易于沉淀或含固体悬浮物的液体，其效率介于开式和闭 式叶轮之间。 • 离心泵叶轮的叶片有圆柱形叶片和组曲叶片两种。圆柱形叶片 是指整个叶片沿宽度方向均与叶轮轴线平行，图1-10所示的叶轮 叶片均为圆柱形叶片。 • 叶轮的材料，主要是根据所输送液体的化学性质、杂质及在离心 力作用下的强度来确定。清水离心泵叶轮用铸铁或铸钢制造，输 送具有较强腐蚀性的液体时，可用青铜、不锈钢、陶瓷、耐酸硅 铁及塑料等制造。叶轮的制造方法有翻砂铸造、精密铸造、焊接 、模压等，其尺寸、形状和制造精度对泵的性能影响很大。
离心泵、齿轮泵、磁力泵基础知识
目 录
• 1、泵概念
• 2、离心泵 • 3、齿轮泵 • 4、磁力泵
1、泵概念
• 1.1泵定义
• 泵是一种输送液体的机械。若需要将液体从低处送往高处,或从 低速到高速，以及克服流动过程中的生产阻力,此时需输送机械 来完成,把输送液体为液体提供能量的机械称为泵。 • 1.2泵分类
2、离心泵
①内装式与外装式 • 内装式是弹簧置于被密封介质之内(见图1—20、图1—21)，外装 式则是弹簧置于被密封介质的外部，如图1-22所示。
图1—20非平衡型单端面机械密封 l一紧定螺钉；2一弹簧座；3弹簧；4推环； 5一动环密封圈；6一动环；7静环； 静环密封圈；9防转销
图1—21非平衡型双端面机械密封 1一静密封圈；2静环；3动环；4一动环密封圈； 5一推环；6一弹簧；7紧定螺钉；8弹簧座； 8 9一防转销
体，端盖和各个齿间槽组成的许多密封工作腔。 壳体 端盖
3、齿轮泵
• 3.1.2齿轮泵的工作原理 • 进油过程：当齿轮按图示方向旋转时，右侧吸油腔由于相互啮合 的轮齿逐渐脱开，密封空间逐渐增大，形成部分真空，因此油箱 中的油液在大气压的作用下将油吸入吸油腔，将齿间槽充满，并 随着齿轮的旋转，把油液带到左侧的压油腔内。 • 压油过程：在压油腔一侧，由于轮齿在这里逐渐进入啮合，密封 工作容积不断减小，油就被压了出去。 • 所以齿轮泵的工作过程中，只要两齿轮的旋转方向不变，吸油， 压油腔即能确定。
2、离心泵
• 2.2.3 轴套
• 轴套的作用是保护泵轴，使填料与泵轴的摩擦转变为填料与轴套 的摩擦，所以轴套是离心泵的易磨损件。轴套表面一般也可以进 行渗碳、渗氮、镀铬、喷涂等处理方法，表面粗糙造度要求一般 要达到Ra3.2μ m—Ra0.8μ m。可以降低摩擦系数，提高使用寿命 。
1、离心泵
• 2.2.4轴承
• 滚动轴承主要由内圈、外圈、滚动体、 保持架等组成。
• 轴承起支承转子重量和承受力的作用。离
• 心泵上多使用滚动轴承，其外圈与轴承座 • 孔采用基轴制，内圈与转轴采用基孔制， • 配合类别国家标准有推荐值，可按具体情 • 况选用。轴承一般用润滑脂和润滑油润滑。
1、离心泵
• 2.2.4机械密封
• 机械密封是由密封圈、静环、弹簧、动环等组成。 • 密封的主要目的是防止灰尘水分及有害介质侵入、阻润滑剂 或工作介质的泄漏，密封可分为动密封和静密封两种。
• 泵的种类较多，一般按工作原理，大致可分类如下；
1、泵概念
离心泵 混流泵 轴流泵 往复泵 隔膜泵 泵 容积式泵 齿轮泵 回转泵 螺杆泵 单级单吸泵 （BA型） 单级双吸泵 （SH型） 多级泵 注塞泵
叶片式泵
真空泵 其它类型泵 射流泵
2、离பைடு நூலகம்泵
• 2.1离心泵工作原理
• 由若干个弯曲的叶片组成的叶轮置于
2、离心泵
• 按结构形式，叶轮可分为以下三种。 • (1)闭式叶轮叶轮的两侧均有盖板，盖板间有4—6个叶片，如图 1—10 (a)所示。闭式叶轮效率较高，应用最广，适用于输送不 含固体颗粒及纤维的清洁液体。闭式叶轮有单吸和双吸两种类型 。双吸叶轮如图1—11所示，适用于大流量泵，其抗汽蚀性能较 好。如图1—10 (b)。这种叶轮结构简单，制造容易，但效率低 ，适用输送含较多固体悬浮物或带纤维体。
•
而这封闭空间的容积又将随着齿轮的转动而变化 后增大)，从而产生困油现象。
(先缩小，然
3、齿轮泵
• • • • • • 3.2.3.径向不平衡力 在齿轮泵中，作用在齿轮外圆 上的压力是不相等的，在压油 腔和吸油腔齿轮外圆和齿廓表 面承受工作压力（高压）和吸 油腔压力（低压）
• 可以认为压力由压油腔压力逐渐分级下降到吸油腔压力，这些油 液压力综合作用下，相当于给齿轮一个径向的作用力，使齿轮和 轴承受载。 • 当径向力很大时，造成齿轮轴弯曲，齿顶与壳体产生接触，加速 轴承磨损，降低轴承的寿命。
• 结构及工作原理依靠静环与动环的端面相互贴合，并作相对转 动而构成的密封装置，称为机械密封，又称端面密封。其结构 如图1—20所示。紧定螺钉1，将弹簧座2固定在轴上，弹簧座2
、弹簧3、推环4、动环6和动环密封圈5均随轴转动，6静环7、
静环密封圈8装在压盖上，并由防转销9固定，静止不动。动环 、静环、动环密封圈和弹簧是机械密封的主要元件。而动环随
• 2.2离心泵的主要构件及作用
• 离心泵最主要的部件为叶轮、泵壳与轴封装置。其作用为： • A、叶轮的作用是将原动机的机械能传给液体，使液体的静压能 和动能均有所提高。 • B、泵壳不仅可以汇集由叶轮抛出的液体，而且可以使液体流速 逐渐降低，减少能量损失，使部分动能有效地转变为静压能。 • 轴封的作用是防止高压液体从泵壳内沿轴的四周而漏出，或者外 界空气以相反方向漏入泵壳内。 • 2.2.1叶轮是离心泵的做功零件，依靠它高速旋转对液体做功而 实现液体的输送，是离心泵重要零件一。 • 叶轮一般由轮毅、叶片和盖板三部分组成。叶轮的盖板有前盖板 和后盖板之分，叶轮口侧的盖板称为前盖板，另一侧的盖板称为 后盖板。
• 齿轮外圆和壳体内孔间——约占齿轮泵总泄漏量的 5% • 两个齿轮的齿面啮合处——约占齿轮泵总泄漏量的20%~25% • 齿轮端面和端盖间——约占齿轮泵总泄漏量的 75%~80%
3、齿轮泵
• 3.3.2.困油
• 困油现象产生的四个必要条件：
• 外齿轮泵一般采用渐开线齿轮 • • 前一对啮合齿尚未脱离啮合时，后一对齿便已进入啮合。 在部分时间内相邻两对齿会同时处于啮合状态，形成一个封闭 空间，使一部分油液困在其中。
3、齿轮泵
【注意】由于齿轮在啮合处得齿面 将高低压油腔分隔开，起到配油的 作用，所以齿轮泵不需要设置独立 的配流机构。
3、齿轮泵
• 3.2外啮合齿轮泵的结构特点 • 影响齿轮泵性能指标主要有如下三大问题： • 泄漏 • 3.2.1.泄漏 困油 径向不平衡力
• 齿轮泵主要存在三个可能产生泄漏的部位：
3、齿轮泵
• 3.3外啮合齿轮泵的优缺点
• 优点：结构简单，尺寸小，重量轻，制造方便，价格低廉，工作 可靠，自吸能力强，对油污污染不敏感，维护容易。
• 缺点：一些机件承受不平衡径向力，磨损严重，泄露大，工作压 力的提高受到限制；此外流量脉动大，压力脉动和噪声都比较大 。
4、磁力泵
• 4.1磁力泵工作原理
2、离心泵
• 备用泵为什么要定期盘车？ （1）、防止泵内生锈卡住；（2）、防止泵轴受压变形。 • 盘车每次盘半圈或半圈的奇数倍。盘车还可以将润滑油带到各润 滑点，防止轴生锈同时轴承也得到了润滑，有利于在紧急状态马 上开车。 •
3、齿轮泵
• 3.1齿轮泵的工作原理 • 3.1.1齿轮泵的结构 • 主要由装在壳体内的一对啮合齿轮组成，齿轮两端的侧盖以及壳
动环可以沿轴向窜动，可采用具有弹性和自紧性的V形密封圈来
密封。密封点D在静环座与壳体之间，也是静密封，可用密封圈 或垫片作为密封元件。密封E点有轴套，在轴套与轴之间，也是
静密封，可用密封圈或垫片作为密封元件。
• 机械密封的结构形式很多，主要是根据摩擦副的对数、弹簧、介 质和端面上作用的比压情况以及介质的泄漏方向等因素来划分。
轴转动并与静环紧密贴合是保证机械密封达到良好效果的关键
。
2、离心泵
• 贴在静环上，防止A点泄漏；但两环的接触面A上总会有少量液体 泄漏，它可以形成液膜，一方面可以阻止泄漏，另一方面又可起 润滑作用；为保证两环的端面贴合良好，两端面必须平直光洁。 密封点B在静环与静环座之间，属于静密封点；用有弹性的O形( 或V形)密封圈压于静环和静环座之间，靠弹簧力使弹性密封圈变 形而密封。密封点C在动环与轴之间，此处也属静密封，考虑到
• 当叶轮旋转时，叶片带动叶轮内的液体旋转，因而产生离心力，
4、磁力泵
• 将叶轮内的流体甩向四周，液体就获得能量，通过泵壳流道，扩
散后再从排出管排出，与此同时叶轮入口处由于液体减少而产生 真空，在泵内和吸入管道内的液体间就产生了压差，液体就在这 个压差的作用下不断补充到泵内，于是旋转着的叶轮就不断吸入 和排出液体。 • 4.2磁力泵结构