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一,、前言
潛水排污泵主要用于石油,、化工、鋼鐵,、冶金,、電力,、環(huán)保、市政及建筑等行業(yè),，用于輸送帶固體顆粒及各種長(zhǎng)纖維的廢水,、城市生活污水和雨水，還包括原水的輸送,、水產(chǎn)養(yǎng)殖,、灌溉等。配以特種材質(zhì),，可用于有一定腐蝕性介質(zhì)的場(chǎng)合,。
潛水排污泵是一種泵與電動(dòng)機(jī)連體，并同時(shí)潛入液下工作的泵類(lèi)產(chǎn)品,，與一般臥式泵或立式排污泵相比,，具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積??；安裝維護(hù)方便；不用灌引水直接起動(dòng)水泵;振動(dòng)噪聲小,、電動(dòng)機(jī)溫升低,、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到重視,，使用范圍也越來(lái)越廣,。本文淺談QW型潛水排污泵的設(shè)計(jì)及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，為設(shè)計(jì)者提供參考,。
 二,、QW型潛水排污泵結(jié)構(gòu)
1.結(jié)構(gòu)概述
QW型潛水排污泵由葉輪、泵體,、上下端蓋,、電動(dòng)機(jī)、保護(hù)裝置以及出線(xiàn)裝置等組成,。上,、下兩列軸承能承受所有的軸向和徑向負(fù)荷，并完全與泵輸送的介質(zhì)分開(kāi),。
2.保護(hù)裝置的保護(hù)特性
 在排污泵運(yùn)行發(fā)生異常時(shí),，通過(guò)保護(hù)裝置可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警或者切斷電源，保護(hù)排污泵,。
三,、潛水排污泵設(shè)計(jì)
1.提供設(shè)計(jì)用數(shù)據(jù)和要求
1)流量Q
2)揚(yáng)程H
3)轉(zhuǎn)速n(或由設(shè)計(jì)者確定)。
4)泵汽蝕余量或裝置汽蝕余量(也可給出裝置的使用條件)。
5)效率(要求保證的效率),。
6)介質(zhì)的屬性(溫度,、密度、含雜質(zhì)情況,、腐蝕性等),。
7)對(duì)特性曲線(xiàn)的要求(平坦、陡降,、是否允許有駝峰或在全揚(yáng)程范圍內(nèi)運(yùn)行等),。
2.排污泵主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)方案的確定
根據(jù)計(jì)算得到的原動(dòng)機(jī)功率及選定的轉(zhuǎn)速，參照電動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列,，確定電動(dòng)機(jī)功率,，或者從能耗方面考慮,設(shè)計(jì)選配非標(biāo)電動(dòng)機(jī),。
3)泵軸直徑初步計(jì)算,。開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)，可按扭矩確定泵軸的較 小直徑,。待泵轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)完成后,，再對(duì)軸的強(qiáng)度、剛度和臨界轉(zhuǎn)速進(jìn)行詳細(xì)的校核,。
4)葉輪水力尺寸的確定,。由所提設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和要求，確定葉輪水力形式,?？梢圆捎孟嗨圃O(shè)計(jì)法或速度系數(shù)法確定咔輪主要尺寸。相似設(shè)計(jì)法又稱(chēng)模型換算法,，此方法簡(jiǎn)單可靠,，成為排污泵的主要設(shè)計(jì)方法之一，得到廣泛應(yīng)用,。設(shè)計(jì)的大致步驟如下,。
①按給定的參數(shù)(Q, H，n)動(dòng)計(jì)算欲設(shè)計(jì)排污泵的ns,。
②選擇性能良好的模型泵,，模型泵的ns應(yīng)與設(shè)計(jì)泵的ns相等(或相近)
③按設(shè)計(jì)泵和模型泵的參數(shù)Q, H，n計(jì)算尺寸系數(shù),。
④實(shí)型泵的各尺寸一般選用其中較大的值或平均值,。
5)確定結(jié)構(gòu)方案。通過(guò)上述確定的電動(dòng)機(jī),、主軸及葉輪水力等尺寸,，初步確定排污泵結(jié)構(gòu)形式及尺寸；分析各零件的受力情況，并校核其強(qiáng)度,，較 終確定其結(jié)構(gòu)尺寸,；校核所選軸承的使用壽命是否滿(mǎn)足相關(guān)要求。
四,、潛水排污泵實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題及設(shè)計(jì)改進(jìn)
1.葉輪輪毅端部處主軸斷裂
在使用過(guò)程中,，特別是排污泵偏大流量運(yùn)行時(shí)，容易產(chǎn)生斷軸現(xiàn)象,。
分析其產(chǎn)生的主要原因如下:
1)主軸退刀槽處應(yīng)力集中,，特別是尺寸r過(guò)小或者干脆為直角。
2)主軸軸肩尺寸B過(guò)小,，同時(shí)伴隨著葉輪輪毅端部的工藝倒角和裝配機(jī)械密封用的倒圓角R的存在,，使該處的接觸面積過(guò)小，進(jìn)而導(dǎo)致葉輪在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生軸向竄動(dòng),、位移,。較 終的后果就是葉輪軸孔擴(kuò)大，該處主軸斷裂,。
設(shè)計(jì)解決措施:
1)嚴(yán)格按照工藝要求加工零件,，避免應(yīng)力集中等情況出現(xiàn)。
2)增大主軸軸肩尺寸B,，一般取<5mm為宜,。缺點(diǎn)是需要相應(yīng)增大主軸及機(jī)械密封等零件尺寸，增加產(chǎn)品成本,。
3)將葉輪與主軸的配合由圓柱改為圓錐,，如圖3所示。缺點(diǎn)是要保證錐度的通配性,，必須在工藝工裝及設(shè)備上加大投入,。可根據(jù)實(shí)際情況選擇設(shè)計(jì)方案,，但必須保證葉輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)不出現(xiàn)軸向和徑向位移,。
2.機(jī)械密封防護(hù)
輸送雨水及輕度污水的情況下，機(jī)械密封的布置形式采用如圖I所示結(jié)構(gòu),；當(dāng)所輸送的介質(zhì)中含有大量的泥沙或固體小顆粒時(shí),，應(yīng)當(dāng)對(duì)機(jī)械密封的布置形式重新設(shè)計(jì)，以提高泵的密封可靠性,。將機(jī)械密封全部密閉于油腔內(nèi),，不與輸送介質(zhì)接觸，采用油潤(rùn)滑冷卻,，延長(zhǎng)了機(jī)械密封的使用壽命,。同時(shí)將副葉輪流體動(dòng)力密封技術(shù)應(yīng)用到潛水排污泵中,。
3.密封
潛水排污泵的密封一般有靜密封和動(dòng)密封。其動(dòng)密封如上所述的機(jī)械密封裝置,，機(jī)械密封摩擦副的材料配置,，一般浸在機(jī)械油中潤(rùn)滑的，選為碳化鎢+石墨,；靠輸送介質(zhì)潤(rùn)滑的,，選為碳化鎢+碳化硅。
潛水排污泵的靜密封有2種:
1)金屬與金屬結(jié)合面處的密封,，一般采用非金震O形環(huán)密封,，其密封性能好，壽命長(zhǎng),，結(jié)構(gòu)緊湊,，裝拆方便
2)潛水電纜線(xiàn)的出線(xiàn)密封。電纜線(xiàn)外部用進(jìn)線(xiàn)密封圈,、壓緊圈,、電纜線(xiàn)夾套住，給其施加一定的預(yù)緊力,，使得電纜線(xiàn)夾,、進(jìn)線(xiàn)密封圈緊緊抱住電纜,。通過(guò)該兩層的密封使得泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中水不可能沿著電纜線(xiàn)外壁滲漏進(jìn)入電動(dòng)機(jī),。另外將套在電纜線(xiàn)外部的電纜線(xiàn)護(hù)套壓緊，保證電纜線(xiàn)在裝配,、運(yùn)輸 ,使用過(guò)程中,，都不至于因微小疏忽而造成電纜損壞。上述措施有效杜絕了外部水或潮濕的空氣進(jìn)入接線(xiàn)腔以及電動(dòng)機(jī)內(nèi)部,。
4.通用性設(shè)計(jì)
系列化的產(chǎn)品,，一定要注意零件的通用性設(shè)計(jì)，只有產(chǎn)品的零件通用性增強(qiáng)了,，才能減少模具數(shù)量及零件種類(lèi),、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化批量生產(chǎn)、縮短生產(chǎn)周期,、節(jié)本降耗,。
借鑒電動(dòng)機(jī)軸承選配的特點(diǎn)：只要電動(dòng)機(jī)機(jī)座號(hào)相同，即使功率和極對(duì)數(shù)不同,，所配置的軸承基本相同,。設(shè)計(jì)潛水排污泵時(shí)，其下端蓋以上部分(電動(dòng)機(jī)殼,、主軸,、上端蓋和出線(xiàn)盒蓋等)基本可以設(shè)計(jì)成相同零件，即設(shè)計(jì)成通用件。但必須注意：1.需要根據(jù)水力性能特點(diǎn),，校核軸承使用壽命及各零件的強(qiáng)度,。2.需要根據(jù)選用的電動(dòng)機(jī)情況，校核電纜線(xiàn)線(xiàn)徑是否滿(mǎn)足使用要求,。
5.安裝附屬件
潛水排污泵一般采用自動(dòng)耦合式安裝,。潛水排污泵的出口與耦合接口連接，兩根平行的導(dǎo)桿固定在耦合底座上,，耦合接口能沿著導(dǎo)桿從泵坑頂部到耦合底座間自由地滑動(dòng),。當(dāng)泵放下至較 下端時(shí)，其耦合接口與耦合底座緊密結(jié)合,，依靠泵自身重量的壓力下就能完全地密封,。整個(gè)泵的重量由耦合底座承擔(dān)，泵體及泵底座小與泵坑接觸
當(dāng)泵坑較深而起重機(jī)起吊高度只夠起吊水泵的高度時(shí),，就需要增加相應(yīng)輔助設(shè)備來(lái)滿(mǎn)足裝拆要求,。如配置起重用短環(huán)鏈，并且在短環(huán)鏈間設(shè)置中繼壞,，方便起吊到限定高度時(shí)的換鉤,，使排污泵能順利地安裝檢修。
五,、結(jié)語(yǔ)
針對(duì)潛水排污泵存在的安全運(yùn)行隱患,，有些生產(chǎn)廠(chǎng)家把重點(diǎn)放在了開(kāi)發(fā)泵的保護(hù)系統(tǒng)上：在水泵運(yùn)行發(fā)生異常時(shí)自動(dòng)報(bào)警或者切斷電源，避免因設(shè)備故障引起安全事故的發(fā)生,，雖然這種方法可以為排污泵的安全運(yùn)行起到一定保障作用,，而且這種保護(hù)保障也是必要的，但這并不是解決間題的根本方法,，還是要把重點(diǎn)放在如何提高排污泵的各種性能上,，把問(wèn)題從根本上解決。除此之外,，產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)還要充分地考慮到環(huán)境問(wèn)題,，讓研發(fā)的產(chǎn)品更節(jié)能、更環(huán)保,。
非常感謝您對(duì)大東海泵業(yè)無(wú)錫有限公司官方網(wǎng)站的訪(fǎng)問(wèn),！以上是關(guān)于做好潛水排污泵設(shè)計(jì)工作可以解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的介紹，如您對(duì)此問(wèn)題還想深一步了解,，或有其他泵業(yè)產(chǎn)品,、水泵選型、水泵型號(hào),、水泵價(jià)格的問(wèn)題需要解答,，請(qǐng)聯(lián)系本水泵廠(chǎng)家,，隨時(shí)歡迎您的咨詢(xún)?？头?lián)系電話(huà)：133 9511 4288,，微信同號(hào)。謝謝,！