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軸流泵工作原理及生產(chǎn)工藝?
軸流泵的工作原理與結(jié)構(gòu)如下:
工作原理:軸流泵是依靠葉輪旋轉(zhuǎn)時對水流產(chǎn)生的升力而工作的。其工作原理基于空氣動力學(xué)中機(jī)翼的升力理論 。當(dāng)流體繞過翼型(如葉輪的葉片)時,在翼型的首端點(diǎn)處分離成為兩股流,它們分別經(jīng)過翼型的上表面和下表面,然后同時在翼型的尾端匯合。由于沿翼型下表面的路程比上表面路程長一些,流體沿翼型下表面的流速要比沿翼型上表面流速大。相應(yīng)地,翼型下表面的壓力將小于上表面,流體對翼型有一個向下的作用力。同樣,翼型對于流體也將產(chǎn)生一個反作用力,與此作用力大小相等、方向相反,作用在流體上。在此力作用下,水就被壓升到一定的高度上去 。葉輪不斷的旋轉(zhuǎn),水也就被連續(xù)不斷地壓送到高處 。
結(jié)構(gòu):軸流泵的主要零件有進(jìn)水管、葉輪、導(dǎo)葉、出水管、泵軸、軸承和軸封等。
葉輪:是z主要的工作部件,由葉片、輪轂、導(dǎo)水錐等組成。葉片多為扭曲形,呈機(jī)翼型,一般為 2 - 7 片,安裝在輪轂上。葉輪的作用是將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w的壓力能和動能。根據(jù)葉片調(diào)節(jié)的可能性,葉輪可分為固定式、半調(diào)節(jié)式和全調(diào)節(jié)式三種。固定式葉片和輪轂鑄成一體,角度不能調(diào)節(jié);半調(diào)節(jié)式葉片通過螺母拴緊在輪轂上,可在停機(jī)并拆卸葉輪后,根據(jù)需要改變?nèi)~片安裝角度;全調(diào)節(jié)式葉片則通過機(jī)械或液壓的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),在不停機(jī)或只停機(jī)而不拆卸葉輪的情況下改變?nèi)~片安裝角 。
泵軸:用于連接葉輪和電動機(jī),傳遞扭矩。對于大容量和葉片可調(diào)節(jié)的軸流泵,其軸通常用好碳素鋼做成空心,表面鍍鉻,既可減輕軸的質(zhì)量,又便于安裝調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
導(dǎo)葉:一般裝在葉輪出口側(cè)的導(dǎo)葉管中,并固定在導(dǎo)葉管上。它的主要作用是消除流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,減少水頭損失,同時將流體的部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗堋?/span>
進(jìn)水管:中小型軸流泵多用喇叭形吸入管,以把水以z小的損失均勻地引向葉輪。大型軸流泵多采用肘形吸入流道或做成流道的形式。
出水管:軸流泵的出水道通常是一彎管。例如,中小型軸流泵的出水可能為 60° 或 90° 的彎管,其作用是改變液體流出的方向 。
軸承:按功能可分為徑向軸承、推力軸承和導(dǎo)軸承。推力軸承用于承受泵運(yùn)行過程中產(chǎn)生的軸向力;徑向軸承和導(dǎo)軸承主要用來承受轉(zhuǎn)動部件的徑向力,起徑向定位作用。導(dǎo)軸承裝在導(dǎo)葉錐體中,用于減小軸的擺動,常用介質(zhì)潤滑或外沖洗液潤滑。
軸封:可根據(jù)應(yīng)用場合的要求配置填料或機(jī)械密封,與離心泵軸封相似,起到防止泵內(nèi)液體泄漏的作用。
軸流泵的生產(chǎn)工藝通常包括以下步驟:
設(shè)計與規(guī)劃:
根據(jù)泵的性能要求和使用場景,進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計,確定泵的結(jié)構(gòu)、尺寸、葉輪形狀、葉片角度等參數(shù)。
規(guī)劃生產(chǎn)流程和工藝路線,制定質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和檢驗方法。
原材料準(zhǔn)備:
采購符合要求的鋼材(如碳素鋼等)、鑄鐵、銅材等原材料,以及密封件、軸承等零部件。
對原材料進(jìn)行檢驗和測試,確保其質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。
葉輪加工:
通過鑄造或鍛造等工藝制造葉輪毛坯。
對葉輪進(jìn)行機(jī)械加工,如車削、銑削等,以達(dá)到設(shè)計要求的尺寸和形狀,包括葉片的加工和輪轂的加工。
對于可調(diào)節(jié)葉片的葉輪,還需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的加工和裝配。
泵軸加工:
選用合適的鋼材,通過鍛造、車削、磨削等工藝加工泵軸,使其具有所需的直徑、長度和表面精度。
在軸上加工鍵槽等連接部位,以與葉輪和電動機(jī)等進(jìn)行連接。
導(dǎo)葉加工:
制造導(dǎo)葉的毛坯,可以采用鑄造或其他成型方法。
對導(dǎo)葉進(jìn)行機(jī)械加工,保障其形狀和尺寸精度,以及與導(dǎo)葉管的配合精度。
外殼及其他部件加工:
制作泵的外殼(如圓筒形的泵殼),通常采用鑄造或焊接工藝,然后進(jìn)行機(jī)械加工以保障尺寸和表面質(zhì)量。
加工進(jìn)水管、出水管等其他部件,確保它們的連接尺寸和形狀符合要求。
裝配:
將加工好的葉輪、泵軸、導(dǎo)葉、外殼等部件進(jìn)行裝配。在裝配過程中,要注意保障各部件的安裝位置準(zhǔn)確,間隙合適,連接緊固。
安裝軸承、軸封等零部件,并進(jìn)行必要的調(diào)試和檢測,確保其性能良好。
測試與檢驗:
對裝配好的軸流泵進(jìn)行性能測試,包括流量、揚(yáng)程、功率、效率等參數(shù)的測量,以驗證其是否符合設(shè)計要求。
進(jìn)行外觀檢查、尺寸檢驗、壓力測試、密封性能測試等質(zhì)量檢驗,確保泵的質(zhì)量可靠。
表面處理:
對泵的外殼等部件進(jìn)行表面處理,如噴漆、鍍鋅等,以提高其耐腐蝕性和美觀度。
包裝與儲存:
將檢驗合格的軸流泵進(jìn)行包裝,以保護(hù)泵在運(yùn)輸和儲存過程中不受損壞。
對包裝好的泵進(jìn)行儲存管理,注意環(huán)境條件,防止受潮、生銹等。
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