第7章 特车泵主要零部件常用材料
随着离心泵应用范围的扩大，工作环境也越来越复杂多变，各种型号离心泵被研发制造，但因工作原理相同，故主要构件相似。基本构造是由六部分组成的，分别是：旋转密封件壳体、叶轮、密封装置、轴向力平衡机构和泵轴。 7．1．1 壳体
壳体也称泵壳，它是水泵的主体。包括吸入室和压液室。吸入室是使液体均匀地流进叶轮。而压液室是将吸入液体压缩，并把它送入下级叶轮或导向排除管，与此同时降低液体的速度，使动能进一步变成压力能。压液室有蜗壳和导叶俩种形式。如图7—1所示，为蜗壳形泵壳。
图7—1蜗壳形泵壳
7．1．2 叶轮
叶轮是离心泵的核心部分，它转速高输出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑，以减少水流的摩擦损失。
随着油气田进一步开采，离心泵在采油系统的应用日益广泛。但原油中含沙量较高，离心
泵中的叶轮的磨损势必加快，工作寿命急剧缩短。目前叶轮常用材料为球墨铸铁和含 17%的灰口铸铁等。球墨铸铁与铸钢及有金属相比，球墨铸铁工件生产铸造缺陷倾向小、易于铸造、缺口敏感性小，且其高温力学性能高，球墨铸铁与灰口铸铁相比，具有更好的强韧性，易于通过合金化和热处理得到表面硬度较高的使用性能，提高叶轮的使用寿命。
叶轮有闭式、半开式、开式三种类型，如图7—2所示。
图7—2
（a）闭式叶轮 （b） 半开式叶轮 （c） 开式叶轮
7．1．3 密封装置
密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低！间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙保持在0.25～1.10mm之间为宜。
密封环按其轴截面积的形状可分为平环式、角环式、锯齿式和迷宫式等，如图7—3所示。平环式和角环式由于结构简单、加工和拆装方便，在一般离心泵中应用广泛；锯齿式或迷宫式的密封效果好，一般用在高压离心泵中。
图7—3密封环的型式
7．1．4 轴向力平衡机构
由于叶轮俩侧作用力是不相等的，叶轮背面向吸入方向窜移与泵体发生磨损，产生振荡。因此必须采用平衡机构。
离心泵的轴向平衡装置最常见的有平衡孔、平衡管和平衡盘。
7．1．5 泵轴
泵轴是传递机械能的重要零件，原动机的扭矩通过他专递叶轮。泵轴是泵转子的主要零件，轴上装有叶轮、轴套、平衡盘等零件。泵轴靠俩端轴承支撑，在泵中作高速回转，因而泵轴要承载能力大、耐磨、耐腐蚀。泵轴的材料一般选用碳素钢或金刚并经调质处理。
往复泵依靠柱塞在泵缸内往复运动使缸内工作容积交替增大和缩小来输送液体或使之增压的容积式泵。主要部件分别是：泵头体、曲轴、连杆总成、十字头、缸套、轴承、齿轮、柱塞及密封组件。
7．2．1 泵头体
泵头体又称泵阀箱，是往复泵液力端液体吸入和排除的主要部件，特车往复泵泵头体为合金钢锻件，通过双头螺栓和壳体连接。并经过热处理和探伤检验。
7．2．2 曲轴
曲轴是整个往复泵的核心传动部件，它将原动机的功经连杆和十字头传给活塞，推动活塞作往复运动并做功。往复泵曲轴形式有曲柄轴、偏心轮轴及N型轴等几种。整根曲轴上承受互为120b相位差的3或5个连杆力、小齿轮的啮合力、主轴承支座的反力、自重力和偏心质量的惯性力作用。因此曲轴材料要求有较好的塑性指标和冲击抗力，这是由往复泵的载荷特点所决定的。特车往复泵曲轴一般采用合金钢锻件制造，经热处理及抛光。轴内钻有润滑油道。
图 偏心轮轴
7．2．3 连杆总成
连杆是将曲轴的旋转运动转变为活塞往复运动的部件，如图 所示连杆与曲轴相连的一端称为大头，与十字头销连接的一端称为小头，连杆中间部分称为杆体。连杆一般由连杆体、连杆盖、大头轴瓦、小头衬套以及连杆螺栓、螺母等组成。杆体截面有圆形、工字型、矩形及十字型等几种。杆体内有同乡俩头轴孔的油道。连杆是一个受着多向交变力的构件，多采用合金钢或铸钢制成。
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