水泵的原理及安装维护
2017-08-06 16:30:20
结构形式
水泵的吸入口与吐出口均在水泵轴心线下方，水平方向与轴线成垂直位置、泵壳.中开，检修时无需拆卸进水，排出管路及电动机(或其他原动机)从联轴器向泵的方向看去，水泵均为逆吋针方向旋转。如根据用户特殊订货需要也可改为顺吋针旋转。
水泵的主要另件有：泵体、泵盖、叶轮、轴、双吸密封环、轴套、轴承等。除轴的材料为优质碳素钢外， 其馀多为铸铁制成。
泵体与泵盖构成叶轮的工作室，在进出水法兰上制有安装水表和压力表的管螺孔，进出水法兰的下部制有放水的管螺孔。
叶轮经过静平衡(balance)校验，用轴套和两侧的轴套螺母固定，其轴向位置可以通过(tōng guò)轴套螺母进行调整，叶轮的轴向力利用其叶片的对称布置达到平衡，可能（maybe)还有一些剩馀轴向力则同轴端的轴承承受。
泵轴由两个单列向心球轴承支承，轴承装在泵体两端的轴承体内，用黄油润滑，双吸密封环用以减少水泵压水室的水漏回吸水室。
水泵通过联轴器由电动机直接传动。
轴封为软填料密封，为了冷却润滑密封腔和防止空气漏入泵内，在填料之间有水封环，水泵工作时小量高压水通过水封管流入填料腔起水封作用。
装配与拆卸
由于水泵的装配与拆卸比较简单，而且比较类似，同时安装使用说明书上有详细说明.在此以S结构一(带轴承内套油脂润滑结构)为例说明其装配与拆卸，对S水泵其它结构的装配与拆卸均不作详细说明，具体可参见相应安装使用说明书。
一. S型泵的装配与拆卸
1. 水部件的装配与拆卸
(1)把轴平放在平台或其它适合的支撑上;
(2)把叶轮键放入轴中央的键槽内，装上叶轮;
(3)把密封环套在叶轮上;
(4)在叶轮两边依次装上O形密封圈或垫、叶轮挡套、轴套、填料衬套、轴承挡套、填料环、填料压盖、挡水圈;若装机封，则不装填料环和填料压盖，而装机封和机封压盖(或集装式机封)，同时将装填料用轴套更换为装机封用轴套。
(5)在从动端依次装上内侧轴承压盖(带纸垫并内装骨架油封)、轴肩挡套、轴承(已装轴承内套)、轴承挡圈、止动垫圈和圆螺母并稍拧紧，把轴承体装到轴承上，并拧紧轴承压盖与轴承体的连接螺栓，装上注油杯，最后再装好测温元件.
(6)在主动端依次装上内侧轴承压盖(带纸垫并内装骨架油封)、轴肩挡套、轴承(先将轴承装在轴承内套上，若为圆柱滚子轴承则先将轴承内圈装在轴承内套上)、轴承挡套、轴承体(若为圆柱滚子轴承则先将轴承外圈装在轴承体内，装轴承体时应将轴承内外圈端面对齐)、外侧轴承压盖(带纸垫并内装骨架油封)、联轴器、止动垫圈和圆螺母并稍拧紧，拧紧轴承压盖与轴承体的连接螺栓，装上注油杯，最后再装好测温元件.
到此结构一水部件装配完毕。
水部件的拆卸与上述相反。
特别注意:水部件装配好坏直接影响水部件与泵体的安装及泵的运行!
2.水部件与泵体装配
(1)清洗泵体密封环，并去毛刺;
(2)泵体中开法兰面上涂上密封胶或装一与法兰形状一致的0.3mm青壳纸垫(应根据各泵的具体要求来确定是涂密封胶还是垫纸垫);
注意：垫子的边必须与壳体的流道内壁切齐。
(3)将装好的水部件放到泵体上，轴承体落在泵体两端的支架上，然后用手拧紧轴承体两端与泵体相联的螺栓至用手拧不动为止，按照总装要求，用塞尺检查叶轮与密封环的间隙是否符合要求;
(4)均匀拧紧轴承体与泵体的联接螺栓(组成:头部和螺杆组成);
(5)调整轴两端的锁紧螺母使叶轮与泵体对中，然后拧紧锁紧螺母;
(6在从动端装上轴承端盖(带纸垫)，并拧紧轴承端盖与轴承体的连接螺栓;
(7)将泵盖吊起，然后仔细放入正确位置（position );
(8)装上定位销和泵体泵盖联接螺母，对称的拧紧各个螺母;
注意：切忌直接将水部件吊装到泵体上就拧紧轴承体与泵体的联接螺栓。
(9)用手盘动泵水，检查水在壳体内转动是否灵活;
(10)检查符合要求后，在泵两端轴封处加入填料(填料的安装见后面的说明)，注意填料环在填料腔中的位置;
(11)压紧填料压盖，并拧紧连接螺母到用手拧不动为止;
(12)装泵管路及附件(如丝堵、冷却水系统等);
(13)加轴承润滑脂，填充轴承内1/3～1/2的空间，润滑脂为二硫化钼锂基脂(允许采用更高牌号的润滑脂，如复合锂基脂等)。
至此整台水泵安装完毕。整台水泵拆卸与上述相反。
安装
一. 泵安装前的准备
注意：设备的管道系统、基础和其它部分非泵厂设计，不属于泵厂的责任(zé rèn)范畴，泵厂愿意提供资料和建议，但不对这些方面的设计和操作负责。凯泉泵业凭借齐备的水泵类全线产品，我们将全球领先的水泵类产品销售模式带到中国，为各行各业的水泵采购提供服务，节省客户的时间和成本。我们建议用户向精通基础、管道装置、油槽和有关装置的专家咨询，以补充和解释泵厂的资料，确保安装成功。
1. 到货检查
(1)到货后，应立即对设备进行验收,因装运引起的任何缺陷应立即报告给承运人。
(2)拆包装时要小心，包装内应包括泵使用说明书文本和其它部件(如电机)的使用说明书及装箱单，这些文件应放在一个安全方便的地方以供随时参考，安装前应掌握该手册的全部内容。
(3)泵的零配件可能装于另外的包装内，提货时请检查件数
2. 储藏
泵在存放和安装期内应避免腐蚀，若泵需放置一段时间再安装，请把它放在干净、干燥的地方，存放的位置要平稳，避免挤撞，盖子请勿拆开。如存放时间过长，泵要采取防锈措施，放在无腐蚀的地方。
3. 搬运
泵移动时要小心，如处理不当可能导致泵的损坏或永久失调。吊泵时要细心，勿弯曲或损坏水管。
提升泵或零部件的设备要有足够的起吊能力。
4. 泵清洗
泵运行前泵腔内应用(yìng yòng)清水冲洗，清除锈蚀和搬运、存放、安装过程中积累的杂物。若泵存放时间超过六个月，则应拆卸、清洗、检查后才能运行。
二.泵安装位置
泵的安装位置（position )应恰当，并尽可能接近所输送的液源，保证有操作、维修、拆卸和检查泵的适当空间。
泵的安装高度考虑泵不发生汽蚀。
主泵房应认真地考虑（consider):泵房应有足够能力的起吊设备和辅助设备，当泵用电机驱动时，应考虑环境对设备的影响，房间要通风，避免过热或过于潮湿。
特别注意:泵安装位置的正确与否直接影响泵的使用,泵的安装高度必须保证装置汽蚀余量NPSHa值大于泵在工作范围内最大必需汽蚀余量NPSHr值并考虑0.3∽0.5m的富余量.
三.泵的安装
1. 安装基础
(1) 泵的安装基础必须牢固，并能吸收泵的振动和永久地支撑机组，基础必须足以支撑1.5倍的机组重量(包括电机)。一般采用钢筋混凝土作基础。基础自身的重量：对于电动机直联的型式，则为水重量的3倍以上;发动机(如水)直联的型式，则为水重量的5倍以上。
(2) 泵的基础需经有关部门检验，尺寸符合基础图后，方可交付安装;
(3) 基础应水平、光滑，用汽泡水平仪保证水平度;
(4) 基础一次灌浆时，应留出泵座和电机座的地脚螺栓孔的位置，一次灌浆的基础面须比机组底板下平面低20～40mm，以供二次灌浆用。待水泥干固后方能安放泵和电动机。
(5) 灌浆时要注意使泵座充分灌浆，不得有空洞，灌浆要连续进行不得有长时间的中断。灌浆的好坏直接影响泵机组的振动和噪音，所以要小心慎重。
2. 设备安装及初步找正
(1) 对于有底座的机组，将底座放在基础面上之后，用楔块或垫块来调平底板，用水平仪找正，水平度允差不大于0.1mm/m。然后再放置设备。
(2) 松开泵和电机联轴器的联接螺栓，在泵和电机联轴器的圆周方向几点上检查轴向间隙值(间隙值见外形尺寸图)，端面偏差≤0.06mm;用直规(刀口尺)横过泵和电机联轴器，检查泵和电机联轴器的对中，外圆偏差≤0.10mm。
(3) 泵座和电机座二次灌浆。
(4) 对于泵和马达采用焊接公用底座，考虑其刚性，建议公用底座也埋进混凝土中，只留公用底座上层露出混凝土。
四. 管道系统的安装
1. 管道安装前的注意事项
为使泵不至于因安装管道而增加过大的力，吸水管、压水管以及附属的阀类要自身支承。把接管法兰拧到泵法兰时，要确认使法兰面确实密合，不能靠螺栓过分拧紧;另外，考虑管路的伸缩、地基的沉陷以及泵、阀的拆除等，最好在泵附近使用挠性接头。但要特别注意,在管道安装好后,挠性接头本身一定要刚性联接,使其不致于在压力作用下有伸长的现象。当要把管道埋设在地下时，要考虑应适应地基不均匀沉陷、冻结等。
(1). 为防止漏气，吸水管路应尽可能用法兰联接。
(2). 吸水管路的布置，要设法使得从吸水面到泵具有向上的坡度(1/50左右)以使管中不积存空气，但当管道淹没在水下时，从吸水面到泵取向下的坡度。当装有偏心头时，偏心头的斜面置于下方。
(3). 水池应设置拦污设备(拦污栅)。吸水池放水前应易清扫。
(4). 考虑（consider)水面的降落，吸水管端的位置（position )要有足够的淹没深度，防止产生漩涡进气。
(5). 安装之前，要认真检查底阀是否灵活。
(6). 安装于进口侧的闸（zhá)阀，应安装成水平方向或向下倾斜，以避免积存空气。进口侧闸阀除检查、切换外，必须全开。同时应设法不让空气从密封套部位吸入。
(7). 弯曲部位尽可能做得平缓，减少弯头个数，并且应设法避免设置在靠近泵进口的部位。
(8). 有异径管时，为不让空气积存，应采用偏心型的管子。
(9). 对于并联运行泵的进水管，宜采用独立的进水管。如采用直接接到共通的母管上，易发生进口压力(yā lì)的不平衡。
2. 管道安装
(1). 设备安装好后,联接吸入、排出管道和阀门(作用:控制部件)，请勿用泵作为管道及阀的支撑，要求充分注意使管件及阀门的重量以及过大的拧紧力等不作用到泵体上。安装附件，也应注意避免让泵承受任何外力。为减少水头损失，管道的安装应尽量克服弯头过多的现象，管子的弯头半径应较大，特别是进水管道。吸入管道长度不要过份太长。
(2). 使用弯管时,泵进出口前后的直管部分应至少为管径的5～10倍长。
(3). 为防止停车时出现的倒转、水锤现象，在泵压出管道上应设有止回阀;为调节流量，在泵压出管道上应设有闸阀;止回阀装在泵与闸阀之间。
(4). 管道安装完毕后，进一步检查泵和电动机联轴器的对中性(如图3.5—11)。上海凯泉每年以销售总额的5%，用于技术创新和新产品研发。引进了世界先进的CFD流体力学专业内流场分析、CAE有限元理论计算及CIMATRON三维CAD、CAM、CAE、FMS等研究设计软件系统。
(5). 安装所有管道，如水封水管部件、冷却水管部件等。各管路应畅通，密封要严。
(6). 压力表接头部件的安装
所有水泵进出口法兰处均留有安装压力表的螺孔，拧下螺孔上的丝堵，按照泵厂提供的技术资料，选择合适的压力表及水表分别安装在泵的出口与进口。
启动和停车
一. 泵启动前的检查
1. 盘根填料密封、软填料密封和水密封的安装
首先确定泵是否装有盘根填料、软填料或水密封，如果填料或水密封是在工厂安装的,则可以直接使用。轴封形式由用户订货时确定。
(1). 填料的安装
为了防止泵在储运过程中轴套发生锈蚀，我公司对轴封采用填料密封的水泵，其填料随产品出厂，由用户现场自行安装。填料安装过程如下：
a. 拆下填料压盖，取出填料环，仔细清洗填料函内和轴上的污物;
b. 将填料按总装图所需数量进行切割，切割填料时，最好将它绕在与轴(或轴套)外径相同的圆棒上切割，以保证尺寸准确和切口整齐、无松散的石棉线头，并切口与轴线成30º角。
c. 按总装图要求先压入填料环内侧所需数量的填料;
d. 装上填料环，并使其与填料函水封水孔对齐，再装填料环外侧填料，注意装填料时，相邻两填料接头错开，一般交错120度角，如图3.5—13：
e. 装上填料压盖，均匀拧紧压盖螺母后再松开，用手复紧即可;注意：填料压盖不能拧得太紧，应使填料有少量的泄漏以润滑填料。
图3.5—13
(2). 水密封安装
水密封一般可分为分离式和集装式两种，一般出厂前已装好。
集装式机封安装简便，直接与泵体泵盖的螺栓联接即可。
分离式机封安装时应特别小心，不能划伤动、静环的接触面。安装时使机封的动、静环接触面贴合后，拧紧机封动环侧的紧定螺钉，将动环固定在轴套上。
(3). CMS2000层状剪切式密封
CMS2000层状剪切式密封可以利用填料密封装置上原有的压盖、轴套(已磨损的轴套也可以)和冲洗孔通道，去掉填料环。其安装简图如3.5—14：
图3.5—14
先将一根填料装到位，端口朝上，再装填部分CMS2000填料，然后装外侧填料和填料压盖，拧紧压盖螺母，再从上方的入孔填充CMS2000填料，若泵启动后有介质泄漏则继续填充CMS2000填料，直至无泄漏。
2. 电机准备及润滑
请按电机说明书做好电机运行前准备，在与泵联轴器联接前务必检查电机转向是否与泵要求的转向一致。
电机的润滑请参照电机说明书。
3. 水泵轴承润滑剂
采用油脂润滑时，轴承内填充1/3～1/2空间的润滑脂，润滑脂为二硫化钼锂基脂，(允许采用更高牌号的润滑脂，如复合锂基脂等)。
采用稀油润滑时，从轴承端盖(稀油润滑端盖)上注油孔注入润滑油，直至油面到指示位置。润滑油为N46水油或30号汽轮机油，也可用粘度相近的其它润滑油替代。
4. 冷却水系统管路的巡查
冷却水系统包括填料冷却水,机封冷却水系统及轴承(bearing)体冷却水系统,应根据泵型确定泵应接何种冷却水系统,然后确定冷却水系统压力及水量是否符合要求,对有方向安装在冷却水系统上的阀门应确认其安装方向是否正确.
二. 泵的启动
(1). 用压缩空气或清水清洗泵和管道。
(2). 拆除泵、电机联轴器联接螺栓，使泵和电动机脱开。点动电动机，检查电动机的转向是否符合泵转向的要求，如果不对，更换电机电线接头。
(3). 用手盘动水，检查水是否灵活。
(4). 检查完毕后联接泵与电机联轴器联接螺栓。
(5). 关闭泵出口闸阀和压力表旋塞，打开吸入阀门，用输送的液体或抽水系统排除吸入管和泵体内的空气，使泵内充满液体。
(6). 若装水密封，应通入水密封冲洗水，以防机封密封面结垢(属于化学遗留物)或结晶，并可起冷却作用，冲洗水可通过水封管引用泵自身水(清水时)，也可接用外来常温清水或低于38℃的温水(浊水时)，外来清水的压力比泵进口压力高0.05～0.10Mpa即可，水量为0.8～1.2m3/h。机封冲洗水入口在机封压盖的正上方。
(7). 采用稀油润滑时，应检查轴承体内润滑油油面位置。
(8). 检查泵与电动机联接螺栓的松紧程度和泵周围的安全情况，使泵处于准备起动状态。上海凯泉每年以销售总额的5%，用于技术创新和新产品研发。引进了世界先进的CFD流体力学专业内流场分析、CAE有限元理论计算及CIMATRON三维CAD、CAM、CAE、FMS等研究设计软件系统。
(9). 起动电机，当电机达到额定转速后，打开压力表旋塞;当吐出压力表达到规定压力时，慢慢开启泵出口闸阀，并观察泵各部运转是否正常。
(10). 如有异常现象应立即停机检查，查清原因排除故障。
(三). 停车
(1). 停车前先关压力表旋塞;
(2). 慢慢关闭出口闸阀;
(3). 待出口闸阀关闭完毕后切断电源;
(4). 当泵停下来后，关闭吸入阀门;
(5). 切断所有的辅助系统。
(6). 若泵所处环境温度较低时，应将泵体最下方的旋塞打开，放尽泵内液体以免冻裂。
(7). 当泵长期不用时，应将水泵（water pump）拆开将零件擦干，并在加工面上涂上防锈油妥善保管。
运行与维护
一. 泵的运行、维护及保养
1. 泵的运行
当泵达到全速运行时，须仔细检查：
(1). 注意泵进出口压力，用出口闸阀调节使其压力控制在所规定的范围内。
(2). 轴承是否过热，轴承运行的理想温度是40～60℃，温升不超过35℃。凯泉泵业凭借齐备的水泵类全线产品，我们将全球领先的水泵类产品销售模式带到中国，为各行各业的水泵采购提供服务，节省客户的时间和成本。若温度是稳定的并不再上升，则可稍超过上述范围，但决不允许超过80℃。如超过80℃,则轴承体须加装冷却水。
(3). 检查填料密封是否泄漏过多或过少，填料泄漏水呈滴状为宜(每分钟约30滴)。泵启动后用扳手调整填料压盖螺母的松紧来调节泄漏量，以满足渗漏要求。
(4). 定期做好运转记录。
2.泵的维护及保养
(1). 工作人员定期对设备做好运行记录。操作员经常观察能及时发现运行故障(Failure)并及时排除故障。
(2). 采用油脂(Grease)润滑时，可隔三个月(运行时间)补充一次润滑脂。
采用稀油润滑时，首次使用一个月必须换润滑油，第二次使用三个月必须更换润滑油，以后每六个月换油一次，同时定期检查油品的质量，发现混入杂质或老化变质，必须随时更换并经常检查油面高度，如低于规定高度需及时补足。
(3). 轴承正常运转在40～60℃范围内，此温度是在轴承体上测到的温度。若温度保持不变，则稍超过上述范围也是可行的。若轴承温度超过80℃，则须进行检查。
(4). 填料密封须有少量渗漏，泄漏水呈滴状为宜(约每分钟30滴)。
(5). 当填料压盖调整到不能再调整或者填料已腐烂，调整压盖螺母无法减少泄漏量时，则应更换填料，更换填料时应注意相邻两根填料的接头必须错开约120°。
(6). 检查所有的测量仪表，特别是吸入和吐出压力表，是否都指示出正常运行工况。
二. 泵的维修
1. 维修说明
泵经过长期使用后，一些零件不可避免地磨损，泵运行性能会发生改变，因此应及时修复或更换已磨损的零件。
由于各用户所用泵运行条件(输送液体的性质，现场运行条件，有效运行工作时间等)不同，因此用户可根据自已的运行情况对泵的检修时间作出具体规定。
如果一对相关零件中有一个磨损严重，则可只更换磨损严重的，如果均匀磨损，则应全部更换。大修时所有的磨损零件都应测量和记录数据（data)，精确地测定磨损量。用于预测零件更换周期。
易磨损的零件有：叶轮、泵体密封环、轴承、密封件、填料轴套。
2. 小修
按说明书停车(Park)检修。小修是指在不拆泵的情况下，现场进行检查、修理或更换可拆开的零件。小修项目：
(1). 压填料或检修水密封;
(2). 检查轴承，调整间隙或校核联轴器同心度;
(3). 检查、修理在运行中发生的缺陷和渗漏或更换零件，并整固各部螺丝;
(4). 清扫并修理冷却水和润滑系统。
3. 大修
(1). 在泵拆修之前,须准备好下述设备和工具：
·具有起吊机组重量能力的吊车;
·专用勾扳手;
·钢丝绳和吊钩;
·硬木和金属垫块;
·需更换的零件，如：填料套、O型圈、填料、轴承、叶轮、密封环等。
(2). 大修项目
a. 包括小修项目;
b. 解体检查各零部件磨损和冲蚀程度;
c. 必要时进行修理和更换;
d. 检查和调整轴的弯曲（Bend)度;
e. 校核水晃动度;
f. 必要时测定(测量确定)水平衡;
g. 检查修理轴承，必要时进行更换;
h. 检查叶轮、轴套、密封环、压盖;
i. 填料环等密封件各处的间隙;
j. 测量并调整泵体水平度;
k. 校验压力表;
l. 更换润滑油。
(3). 泵的拆卸
拆卸前的准备工作及注意事项：
a. 检查电源开关的关闭情况，应注意防止驱动开关的意外闭合;
b. 关闭截止阀;
c. 将泵腔内的积水排净;
d. 检查联轴器(Coupling)的对中性，检查并记录泵联轴器和电机联轴器间的间隙(见外形尺寸图)，端面偏差≤0.06mm，外圆偏差≤0.10mm;
e. 拆卸过程中，应保护精加工面，防止磕碰划伤。
拆除联轴器联接螺栓;
松开填料压盖螺栓;
拆卸中开面法兰联接螺栓;
吊开泵盖;
拆卸两端轴承体联接螺栓;
吊泵水部件，把它放在能安全工作的平台上。
注意：水须缓慢吊起，以防损坏叶轮、密封环及轴。
拆卸水部件：
a. 拆卸泵联轴器;
b. 拆卸轴承端盖、轴承体、轴承压盖;
c. 拆卸轴承挡套、轴承和轴肩挡套;
d. 拆卸填料和填料环(对装水密封的，将水密封拆下);
e. 拆卸密封环;
f. 依次拆卸轴套、叶轮挡套和叶轮;
如果拆卸困难，可对叶轮和轴套加热，以便拆卸。
注意：
1. 为了拆除而加热叶轮时，应先对盖板外圆加热，然后慢慢地引向轮毂。若最初在轮毂处加热，则使叶轮更加粘紧轴。
2. 若拆轴套太难,且不打算再使用,则可按下述方法(fāng fǎ)切削掉:垂直轴线沿整个轴套表面钻一系列小孔，钻孔时要特别小心,钻头钻进时至少要离轴表面1毫米。用钢凿沿钻孔切开，轴套就能拆除了。凿轴套时应特别注意防止损伤轴。
(4). 检查和修复零件
彻底清洗所有零件并巡查是否损坏或过度磨损。上海凯泉泵业集团有限公司与上海交大、江苏大学等近10所高等院校和研究所建立了长期的战略合作关系，形成了以自主知识产权为核心的技术体系。是否要修复到设计的公差取决于泵的性能(function)，如泵的性能下降到不能再下降，则应更换磨损件。
(5). 泵的重新装配
参见泵的装配部分