離心泵工作原理

離心泵分類：

按葉輪吸入方式分類：單、雙吸式離心泵

按葉輪數目分類：單級離心泵吸式離心泵、多級離心泵

按泵軸的方向分類：臥式離心泵、立式離心泵

離心泵工作原理

驅動機通過泵軸帶動葉輪旋轉產生離心力，在離心力作用下，液體沿葉片流道被甩向葉輪出口，液體經蝸殼收集送入排出管。液體從葉輪獲得能量，使壓力能和速度能均增加，並依靠此能量將液體輸送到工作地點。

在液體被甩向葉輪出口的同時，葉輪入口中心處形成了低壓區，在吸液罐和葉輪中心處的液體之間就產生了壓差，吸液罐中的液體在這個壓差作用下，不斷地經吸入管路及泵的吸入室進入葉輪中。

離心泵的結構特點

離心泵的主要部件

轉子是指離心泵的轉動部分，它主要包括葉輪、泵軸、軸套、軸承等零件。

葉輪

葉輪是離心泵的做功零件。它把電動機輸入的機械功直接傳給液體，使液體獲得動能、勢能及壓力能，是離心泵重要零件的一部件，葉輪分為開式、半閉式、閉式葉輪。

開式葉輪在葉片兩側無蓋板，製造簡單、清洗方便，適用於輸送含有較大量懸浮物的物料，效率較低，輸送的液體壓力不高；

半閉式葉輪在吸入口一側無蓋板，而在另一側有蓋板，適用於輸送易沉澱或含有顆粒的物料，效率也較低；

閉式葉輪在葉輪在葉片兩側有前後蓋板，效率高，適用於輸送不含雜質的清潔液體。一般的離心泵葉輪多為此類。

葉輪的材料，主要是根據所輸送液體的化學性質、雜質及在離心力作用下的強度來確定。清水離心泵葉輪用鑄鐵或鑄鋼製造，輸送具有較強腐蝕性的液體時，可用青銅、不鏽鋼、陶瓷、耐酸矽鐵及塑料等製造。葉輪的製造方法有翻砂鑄造、精密鑄造、焊接、模壓等，其尺寸、形狀和製造精度對泵的性能影響很大。

泵軸

泵軸的主要作用是傳遞動力，支承葉輪保持在工作位置正常運轉。它一端通過聯軸器與原動機軸相連，另一端支承著葉輪作旋轉運動，軸上裝有軸承、軸向密封等零部件。泵軸靠兩端軸承支承，在泵中作高速迴轉，因而泵軸要承載能力大、耐磨、耐腐蝕。泵軸的材料一般選用碳素鋼或合金鋼並經調質處理。

泵軸屬階梯軸類零件，一般情況下為一整體。但在防腐泵中，由於不鏽鋼的價格較高，有時採用組合件。接觸介質的部分用不鏽鋼，安裝軸承及聯軸器的部分用優質碳素結構鋼，不鏽鋼與碳鋼之間可以採用承插連接或過盈配合連接。

軸套

軸套是易損件，是為了保護主軸而設計的，它主要是與密封件配合使用。使填料與泵軸的摩擦轉變為填料與軸套的摩擦，所以軸套是離心泵的易磨損件。

滾動軸承：

是在承受載荷和彼此相對運動的零件間有滾動體作滾動運動的軸承；是將運轉的軸與軸座之間的滑動摩擦變為滾動摩擦，從而減少摩擦損失的一種精密的機械元件。滾動軸承一般由外圈，內圈，滾動體和保持架組成。一般見到的都是滾動軸承，應用於較小的機械，承受較低的載荷。

1.外圈——裝在軸承座孔內，一般不轉動

2.內圈——裝在軸頸上，隨軸轉動 

3.滾動體——滾動軸承的核心元件 

4.保持架——將滾動體均勻隔開，避免摩擦

滾動軸承的浸油潤滑

N>3000rpm時，油位在軸承最下部滾動體中心以下，但不低於滾動體下緣。

N＝1500～3000rpm時，油位在軸承最下部滾動體中心以上，但不得浸沒滾動體上緣。

N<1500rpm時，油位在軸承最下部滾動體的上緣或浸沒滾動體。

滑動軸承：

在滑動摩擦下工作的軸承。在液體潤滑條件下，滑動表面被潤滑油分開而不發生直接接觸，還可以大大減小摩擦損失和表面磨損，油膜還具有一定的吸振能力。滑動軸承一般用於大型機械，承受的載荷較大，用軸承瓦來減少磨損，軸承瓦可以更換的。

軸封

從葉輪流出的高壓液體，經過葉輪背面，沿著泵軸和泵殼的間隙流向泵外，稱為外洩漏。在旋轉的泵軸和靜止的泵殼之間的密封裝置稱為軸封裝置。它可以防止和減少外洩漏，提高泵的效率，同時還可以防止空氣吸入泵內，保證泵的正常運行。常用的軸封裝置有填料密封和機械密封兩種。

填料密封

填料密封指依靠填料和軸(軸套)的外圓表面接觸來實現密封的裝置。它由填料箱(又稱填料函)、填料、液封環、填料壓蓋和雙頭螺栓等組成。液封環安裝時必須對準填料函上的入液口，通過液封管與泵的出液管相通，引入壓力液體形成液封，並冷卻潤滑填料。填料密封是通過填料壓蓋壓緊填料，使填料發生變形，並和軸(或軸套)的外圓表面接觸，防止液體外流和空氣吸入泵內。

填料密封的密封性可用調節填料壓蓋的鬆緊程度加以控制。填料壓蓋過緊，密封性好，但使軸和填料間的摩擦增大，加快了軸的磨損，增加了功率消耗，嚴重時造成發熱、冒煙，甚至將填料燒毀。填料壓蓋過松，密封性差，洩漏量增加，這是不允許的。合理的鬆緊度應該使液體從填料函中滴狀漏出，每分鐘控制在10—20滴左右。對有毒、易燃、腐蝕及貴重液體，由於要求洩漏量較小或不準洩漏，可以通過另一臺泵將清水或其他無害液體打到液封環中進行密封，以保證有害液體不漏出泵外。也可採用機械密封裝置。

機械密封

填料密封的密封性能差，不適用於高溫、高壓、高轉速、強腐蝕等惡劣的工作條件。機械密封裝置具有密封性能好，尺寸緊湊，使用壽命長，功率消耗小等優點，近年來在化工生產中得到了廣泛的使用。機械密封是靠一對或數對垂直於軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構的彈力（或磁力）作用下保持貼合併配以輔助密封而達到阻止介質洩漏的軸封裝置。 

工作原理：

依靠靜環與動環的端面相互貼合，並作相對轉動而構成的密封裝置，稱為機械密封，又稱端面密封。緊定螺釘1，將彈簧座2固定在軸上，彈簧座2、彈簧3、推環4、動環6和動環密封圈5均隨軸轉動，靜環7、靜環密封圈8裝在壓蓋上，並由防轉銷9固定，靜止不動。

動環、靜環、動環密封圈和彈簧是機械密封的主要元件。而動環隨軸轉動並與靜環緊密貼合是保證機械密封達到良好效果的關鍵。

離心泵機械密封失效的分析 

失效的表現大都是洩漏，洩漏原因有以下幾種： 

①動靜環密封面的洩漏，原因主要有：端面平面度，粗糙度未達到要求，或表面有劃傷；端面間有顆粒物質；安裝不到位，方式不正確；離心泵汽蝕；補償環卡澀。 

②動環密封圈洩漏，原因主要有：安裝不正確；密封圈質量不符合標準；密封圈選型、材質不對；O形圈老化。 

實際使用效果表明，離心泵機封動、靜環端面出現龜裂是常見的失效現象，主要原因有： 

①衝洗液壓力不夠，來不及帶走摩擦副產生的熱量，造成端面過熱而損壞。 

②液體介質汽化膨脹，使兩端面受汽化膨脹力而分開，當兩密封面用力貼合時，破壞潤滑膜從而造成端面表面過熱。 

③操作壓力過大，密封面溫度過高，造成損壞。 

④密封衝洗液孔板或過濾網堵塞，造成水量不足，使機封失效。 

⑤機封壓縮量過大，促使動靜環接觸面過緊，溫度升高，造成損壞。

離心泵的雙機械密封衝洗方式