水泵的原理及安裝維護
2017-08-06 16:30:20
結構形式
水泵的吸入口與吐出口均在水泵軸心線下方，水平方向與軸線成垂直位置、泵殼.中開，檢修時無需拆卸進水，排出管路及電動機(或其他原動機)從聯軸器向泵的方向看去，水泵均為逆吋針方向旋轉。如根據用戶特殊訂貨需要也可改為順吋針旋轉。
水泵的主要另件有：泵體、泵蓋、葉輪、軸、雙吸密封環、軸套、軸承等。除軸的材料為優質碳素鋼外， 其馀多為鑄鐵制成。
泵體與泵蓋構成葉輪的工作室，在進出水法蘭上制有安裝水表和壓力表的管螺孔，進出水法蘭的下部制有放水的管螺孔。
葉輪經過靜平衡(balance)校驗，用軸套和兩側的軸套螺母固定，其軸向位置可以通過(tōng guò)軸套螺母進行調整，葉輪的軸向力利用其葉片的對稱布置達到平衡，可能（maybe)還有一些剩馀軸向力則同軸端的軸承承受。
泵軸由兩個單列向心球軸承支承，軸承裝在泵體兩端的軸承體內，用黃油潤滑，雙吸密封環用以減少水泵壓水室的水漏回吸水室。
水泵通過聯軸器由電動機直接傳動。
軸封為軟填料密封，為了冷卻潤滑密封腔和防止空氣漏入泵內，在填料之間有水封環，水泵工作時小量高壓水通過水封管流入填料腔起水封作用。
裝配與拆卸
由于水泵的裝配與拆卸比較簡單，而且比較類似，同時安裝使用說明書上有詳細說明.在此以S結構一(帶軸承內套油脂潤滑結構)為例說明其裝配與拆卸，對S水泵其它結構的裝配與拆卸均不作詳細說明，具體可參見相應安裝使用說明書。
一. S型泵的裝配與拆卸
1. 水部件的裝配與拆卸
(1)把軸平放在平臺或其它適合的支撐上;
(2)把葉輪鍵放入軸中央的鍵槽內，裝上葉輪;
(3)把密封環套在葉輪上;
(4)在葉輪兩邊依次裝上O形密封圈或墊、葉輪擋套、軸套、填料襯套、軸承擋套、填料環、填料壓蓋、擋水圈;若裝機封，則不裝填料環和填料壓蓋，而裝機封和機封壓蓋(或集裝式機封)，同時將裝填料用軸套更換為裝機封用軸套。
(5)在從動端依次裝上內側軸承壓蓋(帶紙墊并內裝骨架油封)、軸肩擋套、軸承(已裝軸承內套)、軸承擋圈、止動墊圈和圓螺母并稍擰緊，把軸承體裝到軸承上，并擰緊軸承壓蓋與軸承體的連接螺栓，裝上注油杯，最后再裝好測溫元件.
(6)在主動端依次裝上內側軸承壓蓋(帶紙墊并內裝骨架油封)、軸肩擋套、軸承(先將軸承裝在軸承內套上，若為圓柱滾子軸承則先將軸承內圈裝在軸承內套上)、軸承擋套、軸承體(若為圓柱滾子軸承則先將軸承外圈裝在軸承體內，裝軸承體時應將軸承內外圈端面對齊)、外側軸承壓蓋(帶紙墊并內裝骨架油封)、聯軸器、止動墊圈和圓螺母并稍擰緊，擰緊軸承壓蓋與軸承體的連接螺栓，裝上注油杯，最后再裝好測溫元件.
到此結構一水部件裝配完畢。
水部件的拆卸與上述相反。
特別注意:水部件裝配好壞直接影響水部件與泵體的安裝及泵的運行!
2.水部件與泵體裝配
(1)清洗泵體密封環，并去毛刺;
(2)泵體中開法蘭面上涂上密封膠或裝一與法蘭形狀一致的0.3mm青殼紙墊(應根據各泵的具體要求來確定是涂密封膠還是墊紙墊);
注意：墊子的邊必須與殼體的流道內壁切齊。
(3)將裝好的水部件放到泵體上，軸承體落在泵體兩端的支架上，然后用手擰緊軸承體兩端與泵體相聯的螺栓至用手擰不動為止，按照總裝要求，用塞尺檢查葉輪與密封環的間隙是否符合要求;
(4)均勻擰緊軸承體與泵體的聯接螺栓(組成:頭部和螺桿組成);
(5)調整軸兩端的鎖緊螺母使葉輪與泵體對中，然后擰緊鎖緊螺母;
(6在從動端裝上軸承端蓋(帶紙墊)，并擰緊軸承端蓋與軸承體的連接螺栓;
(7)將泵蓋吊起，然后仔細放入正確位置（position );
(8)裝上定位銷和泵體泵蓋聯接螺母，對稱的擰緊各個螺母;
注意：切忌直接將水部件吊裝到泵體上就擰緊軸承體與泵體的聯接螺栓。
(9)用手盤動泵水，檢查水在殼體內轉動是否靈活;
(10)檢查符合要求后，在泵兩端軸封處加入填料(填料的安裝見后面的說明)，注意填料環在填料腔中的位置;
(11)壓緊填料壓蓋，并擰緊連接螺母到用手擰不動為止;
(12)裝泵管路及附件(如絲堵、冷卻水系統等);
(13)加軸承潤滑脂，填充軸承內1/3～1/2的空間，潤滑脂為二硫化鉬鋰基脂(允許采用更高牌號的潤滑脂，如復合鋰基脂等)。
至此整臺水泵安裝完畢。整臺水泵拆卸與上述相反。
安裝
一. 泵安裝前的準備
注意：設備的管道系統、基礎和其它部分非泵廠設計，不屬于泵廠的責任(zé rèn)范疇，泵廠愿意提供資料和建議，但不對這些方面的設計和操作負責。凱泉泵業憑借齊備的水泵類全線產品，我們將全球領先的水泵類產品銷售模式帶到中國，為各行各業的水泵采購提供服務，節省客戶的時間和成本。我們建議用戶向精通基礎、管道裝置、油槽和有關裝置的專家咨詢，以補充和解釋泵廠的資料，確保安裝成功。
1. 到貨檢查
(1)到貨后，應立即對設備進行驗收,因裝運引起的任何缺陷應立即報告給承運人。
(2)拆包裝時要小心，包裝內應包括泵使用說明書文本和其它部件(如電機)的使用說明書及裝箱單，這些文件應放在一個安全方便的地方以供隨時參考，安裝前應掌握該手冊的全部內容。
(3)泵的零配件可能裝于另外的包裝內，提貨時請檢查件數
2. 儲藏
泵在存放和安裝期內應避免腐蝕，若泵需放置一段時間再安裝，請把它放在干凈、干燥的地方，存放的位置要平穩，避免擠撞，蓋子請勿拆開。如存放時間過長，泵要采取防銹措施，放在無腐蝕的地方。
3. 搬運
泵移動時要小心，如處理不當可能導致泵的損壞或永久失調。吊泵時要細心，勿彎曲或損壞水管。
提升泵或零部件的設備要有足夠的起吊能力。
4. 泵清洗
泵運行前泵腔內應用(yìng yòng)清水沖洗，清除銹蝕和搬運、存放、安裝過程中積累的雜物。若泵存放時間超過六個月，則應拆卸、清洗、檢查后才能運行。
二.泵安裝位置
泵的安裝位置（position )應恰當，并盡可能接近所輸送的液源，保證有操作、維修、拆卸和檢查泵的適當空間。
泵的安裝高度考慮泵不發生汽蝕。
主泵房應認真地考慮（consider):泵房應有足夠能力的起吊設備和輔助設備，當泵用電機驅動時，應考慮環境對設備的影響，房間要通風，避免過熱或過于潮濕。
特別注意:泵安裝位置的正確與否直接影響泵的使用,泵的安裝高度必須保證裝置汽蝕余量NPSHa值大于泵在工作范圍內最大必需汽蝕余量NPSHr值并考慮0.3∽0.5m的富余量.
三.泵的安裝
1. 安裝基礎
(1) 泵的安裝基礎必須牢固，并能吸收泵的振動和永久地支撐機組，基礎必須足以支撐1.5倍的機組重量(包括電機)。一般采用鋼筋混凝土作基礎。基礎自身的重量：對于電動機直聯的型式，則為水重量的3倍以上;發動機(如水)直聯的型式，則為水重量的5倍以上。
(2) 泵的基礎需經有關部門檢驗，尺寸符合基礎圖后，方可交付安裝;
(3) 基礎應水平、光滑，用汽泡水平儀保證水平度;
(4) 基礎一次灌漿時，應留出泵座和電機座的地腳螺栓孔的位置，一次灌漿的基礎面須比機組底板下平面低20～40mm，以供二次灌漿用。待水泥干固后方能安放泵和電動機。
(5) 灌漿時要注意使泵座充分灌漿，不得有空洞，灌漿要連續進行不得有長時間的中斷。灌漿的好壞直接影響泵機組的振動和噪音，所以要小心慎重。
2. 設備安裝及初步找正
(1) 對于有底座的機組，將底座放在基礎面上之后，用楔塊或墊塊來調平底板，用水平儀找正，水平度允差不大于0.1mm/m。然后再放置設備。
(2) 松開泵和電機聯軸器的聯接螺栓，在泵和電機聯軸器的圓周方向幾點上檢查軸向間隙值(間隙值見外形尺寸圖)，端面偏差≤0.06mm;用直規(刀口尺)橫過泵和電機聯軸器，檢查泵和電機聯軸器的對中，外圓偏差≤0.10mm。
(3) 泵座和電機座二次灌漿。
(4) 對于泵和馬達采用焊接公用底座，考慮其剛性，建議公用底座也埋進混凝土中，只留公用底座上層露出混凝土。
四. 管道系統的安裝
1. 管道安裝前的注意事項
為使泵不至于因安裝管道而增加過大的力，吸水管、壓水管以及附屬的閥類要自身支承。把接管法蘭擰到泵法蘭時，要確認使法蘭面確實密合，不能靠螺栓過分擰緊;另外，考慮管路的伸縮、地基的沉陷以及泵、閥的拆除等，最好在泵附近使用撓性接頭。但要特別注意,在管道安裝好后,撓性接頭本身一定要剛性聯接,使其不致于在壓力作用下有伸長的現象。當要把管道埋設在地下時，要考慮應適應地基不均勻沉陷、凍結等。
(1). 為防止漏氣，吸水管路應盡可能用法蘭聯接。
(2). 吸水管路的布置，要設法使得從吸水面到泵具有向上的坡度(1/50左右)以使管中不積存空氣，但當管道淹沒在水下時，從吸水面到泵取向下的坡度。當裝有偏心頭時，偏心頭的斜面置于下方。
(3). 水池應設置攔污設備(攔污柵)。吸水池放水前應易清掃。
(4). 考慮（consider)水面的降落，吸水管端的位置（position )要有足夠的淹沒深度，防止產生漩渦進氣。
(5). 安裝之前，要認真檢查底閥是否靈活。
(6). 安裝于進口側的閘（zhá)閥，應安裝成水平方向或向下傾斜，以避免積存空氣。進口側閘閥除檢查、切換外，必須全開。同時應設法不讓空氣從密封套部位吸入。
(7). 彎曲部位盡可能做得平緩，減少彎頭個數，并且應設法避免設置在靠近泵進口的部位。
(8). 有異徑管時，為不讓空氣積存，應采用偏心型的管子。
(9). 對于并聯運行泵的進水管，宜采用獨立的進水管。如采用直接接到共通的母管上，易發生進口壓力(yā lì)的不平衡。
2. 管道安裝
(1). 設備安裝好后,聯接吸入、排出管道和閥門(作用:控制部件)，請勿用泵作為管道及閥的支撐，要求充分注意使管件及閥門的重量以及過大的擰緊力等不作用到泵體上。安裝附件，也應注意避免讓泵承受任何外力。為減少水頭損失，管道的安裝應盡量克服彎頭過多的現象，管子的彎頭半徑應較大，特別是進水管道。吸入管道長度不要過份太長。
(2). 使用彎管時,泵進出口前后的直管部分應至少為管徑的5～10倍長。
(3). 為防止停車時出現的倒轉、水錘現象，在泵壓出管道上應設有止回閥;為調節流量，在泵壓出管道上應設有閘閥;止回閥裝在泵與閘閥之間。
(4). 管道安裝完畢后，進一步檢查泵和電動機聯軸器的對中性(如圖3.5—11)。上海凱泉每年以銷售總額的5%，用于技術創新和新產品研發。引進了世界先進的CFD流體力學專業內流場分析、CAE有限元理論計算及CIMATRON三維CAD、CAM、CAE、FMS等研究設計軟件系統。
(5). 安裝所有管道，如水封水管部件、冷卻水管部件等。各管路應暢通，密封要嚴。
(6). 壓力表接頭部件的安裝
所有水泵進出口法蘭處均留有安裝壓力表的螺孔，擰下螺孔上的絲堵，按照泵廠提供的技術資料，選擇合適的壓力表及水表分別安裝在泵的出口與進口。
啟動和停車
一. 泵啟動前的檢查
1. 盤根填料密封、軟填料密封和水密封的安裝
首先確定泵是否裝有盤根填料、軟填料或水密封，如果填料或水密封是在工廠安裝的,則可以直接使用。軸封形式由用戶訂貨時確定。
(1). 填料的安裝
為了防止泵在儲運過程中軸套發生銹蝕，我公司對軸封采用填料密封的水泵，其填料隨產品出廠，由用戶現場自行安裝。填料安裝過程如下：
a. 拆下填料壓蓋，取出填料環，仔細清洗填料函內和軸上的污物;
b. 將填料按總裝圖所需數量進行切割，切割填料時，最好將它繞在與軸(或軸套)外徑相同的圓棒上切割，以保證尺寸準確和切口整齊、無松散的石棉線頭，并切口與軸線成30º角。
c. 按總裝圖要求先壓入填料環內側所需數量的填料;
d. 裝上填料環，并使其與填料函水封水孔對齊，再裝填料環外側填料，注意裝填料時，相鄰兩填料接頭錯開，一般交錯120度角，如圖3.5—13：
e. 裝上填料壓蓋，均勻擰緊壓蓋螺母后再松開，用手復緊即可;注意：填料壓蓋不能擰得太緊，應使填料有少量的泄漏以潤滑填料。
圖3.5—13
(2). 水密封安裝
水密封一般可分為分離式和集裝式兩種，一般出廠前已裝好。
集裝式機封安裝簡便，直接與泵體泵蓋的螺栓聯接即可。
分離式機封安裝時應特別小心，不能劃傷動、靜環的接觸面。安裝時使機封的動、靜環接觸面貼合后，擰緊機封動環側的緊定螺釘，將動環固定在軸套上。
(3). CMS2000層狀剪切式密封
CMS2000層狀剪切式密封可以利用填料密封裝置上原有的壓蓋、軸套(已磨損的軸套也可以)和沖洗孔通道，去掉填料環。其安裝簡圖如3.5—14：
圖3.5—14
先將一根填料裝到位，端口朝上，再裝填部分CMS2000填料，然后裝外側填料和填料壓蓋，擰緊壓蓋螺母，再從上方的入孔填充CMS2000填料，若泵啟動后有介質泄漏則繼續填充CMS2000填料，直至無泄漏。
2. 電機準備及潤滑
請按電機說明書做好電機運行前準備，在與泵聯軸器聯接前務必檢查電機轉向是否與泵要求的轉向一致。
電機的潤滑請參照電機說明書。
3. 水泵軸承潤滑劑
采用油脂潤滑時，軸承內填充1/3～1/2空間的潤滑脂，潤滑脂為二硫化鉬鋰基脂，(允許采用更高牌號的潤滑脂，如復合鋰基脂等)。
采用稀油潤滑時，從軸承端蓋(稀油潤滑端蓋)上注油孔注入潤滑油，直至油面到指示位置。潤滑油為N46水油或30號汽輪機油，也可用粘度相近的其它潤滑油替代。
4. 冷卻水系統管路的巡查
冷卻水系統包括填料冷卻水,機封冷卻水系統及軸承(bearing)體冷卻水系統,應根據泵型確定泵應接何種冷卻水系統,然后確定冷卻水系統壓力及水量是否符合要求,對有方向安裝在冷卻水系統上的閥門應確認其安裝方向是否正確.
二. 泵的啟動
(1). 用壓縮空氣或清水清洗泵和管道。
(2). 拆除泵、電機聯軸器聯接螺栓，使泵和電動機脫開。點動電動機，檢查電動機的轉向是否符合泵轉向的要求，如果不對，更換電機電線接頭。
(3). 用手盤動水，檢查水是否靈活。
(4). 檢查完畢后聯接泵與電機聯軸器聯接螺栓。
(5). 關閉泵出口閘閥和壓力表旋塞，打開吸入閥門，用輸送的液體或抽水系統排除吸入管和泵體內的空氣，使泵內充滿液體。
(6). 若裝水密封，應通入水密封沖洗水，以防機封密封面結垢(屬于化學遺留物)或結晶，并可起冷卻作用，沖洗水可通過水封管引用泵自身水(清水時)，也可接用外來常溫清水或低于38℃的溫水(濁水時)，外來清水的壓力比泵進口壓力高0.05～0.10Mpa即可，水量為0.8～1.2m3/h。機封沖洗水入口在機封壓蓋的正上方。
(7). 采用稀油潤滑時，應檢查軸承體內潤滑油油面位置。
(8). 檢查泵與電動機聯接螺栓的松緊程度和泵周圍的安全情況，使泵處于準備起動狀態。上海凱泉每年以銷售總額的5%，用于技術創新和新產品研發。引進了世界先進的CFD流體力學專業內流場分析、CAE有限元理論計算及CIMATRON三維CAD、CAM、CAE、FMS等研究設計軟件系統。
(9). 起動電機，當電機達到額定轉速后，打開壓力表旋塞;當吐出壓力表達到規定壓力時，慢慢開啟泵出口閘閥，并觀察泵各部運轉是否正常。
(10). 如有異常現象應立即停機檢查，查清原因排除故障。
(三). 停車
(1). 停車前先關壓力表旋塞;
(2). 慢慢關閉出口閘閥;
(3). 待出口閘閥關閉完畢后切斷電源;
(4). 當泵停下來后，關閉吸入閥門;
(5). 切斷所有的輔助系統。
(6). 若泵所處環境溫度較低時，應將泵體最下方的旋塞打開，放盡泵內液體以免凍裂。
(7). 當泵長期不用時，應將水泵（water pump）拆開將零件擦干，并在加工面上涂上防銹油妥善保管。
運行與維護
一. 泵的運行、維護及保養
1. 泵的運行
當泵達到全速運行時，須仔細檢查：
(1). 注意泵進出口壓力，用出口閘閥調節使其壓力控制在所規定的范圍內。
(2). 軸承是否過熱，軸承運行的理想溫度是40～60℃，溫升不超過35℃。凱泉泵業憑借齊備的水泵類全線產品，我們將全球領先的水泵類產品銷售模式帶到中國，為各行各業的水泵采購提供服務，節省客戶的時間和成本。若溫度是穩定的并不再上升，則可稍超過上述范圍，但決不允許超過80℃。如超過80℃,則軸承體須加裝冷卻水。
(3). 檢查填料密封是否泄漏過多或過少，填料泄漏水呈滴狀為宜(每分鐘約30滴)。泵啟動后用扳手調整填料壓蓋螺母的松緊來調節泄漏量，以滿足滲漏要求。
(4). 定期做好運轉記錄。
2.泵的維護及保養
(1). 工作人員定期對設備做好運行記錄。操作員經常觀察能及時發現運行故障(Failure)并及時排除故障。
(2). 采用油脂(Grease)潤滑時，可隔三個月(運行時間)補充一次潤滑脂。
采用稀油潤滑時，首次使用一個月必須換潤滑油，第二次使用三個月必須更換潤滑油，以后每六個月換油一次，同時定期檢查油品的質量，發現混入雜質或老化變質，必須隨時更換并經常檢查油面高度，如低于規定高度需及時補足。
(3). 軸承正常運轉在40～60℃范圍內，此溫度是在軸承體上測到的溫度。若溫度保持不變，則稍超過上述范圍也是可行的。若軸承溫度超過80℃，則須進行檢查。
(4). 填料密封須有少量滲漏，泄漏水呈滴狀為宜(約每分鐘30滴)。
(5). 當填料壓蓋調整到不能再調整或者填料已腐爛，調整壓蓋螺母無法減少泄漏量時，則應更換填料，更換填料時應注意相鄰兩根填料的接頭必須錯開約120°。
(6). 檢查所有的測量儀表，特別是吸入和吐出壓力表，是否都指示出正常運行工況。
二. 泵的維修
1. 維修說明
泵經過長期使用后，一些零件不可避免地磨損，泵運行性能會發生改變，因此應及時修復或更換已磨損的零件。
由于各用戶所用泵運行條件(輸送液體的性質，現場運行條件，有效運行工作時間等)不同，因此用戶可根據自已的運行情況對泵的檢修時間作出具體規定。
如果一對相關零件中有一個磨損嚴重，則可只更換磨損嚴重的，如果均勻磨損，則應全部更換。大修時所有的磨損零件都應測量和記錄數據（data)，精確地測定磨損量。用于預測零件更換周期。
易磨損的零件有：葉輪、泵體密封環、軸承、密封件、填料軸套。
2. 小修
按說明書停車(Park)檢修。小修是指在不拆泵的情況下，現場進行檢查、修理或更換可拆開的零件。小修項目：
(1). 壓填料或檢修水密封;
(2). 檢查軸承，調整間隙或校核聯軸器同心度;
(3). 檢查、修理在運行中發生的缺陷和滲漏或更換零件，并整固各部螺絲;
(4). 清掃并修理冷卻水和潤滑系統。
3. 大修
(1). 在泵拆修之前,須準備好下述設備和工具：
·具有起吊機組重量能力的吊車;
·專用勾扳手;
·鋼絲繩和吊鉤;
·硬木和金屬墊塊;
·需更換的零件，如：填料套、O型圈、填料、軸承、葉輪、密封環等。
(2). 大修項目
a. 包括小修項目;
b. 解體檢查各零部件磨損和沖蝕程度;
c. 必要時進行修理和更換;
d. 檢查和調整軸的彎曲（Bend)度;
e. 校核水晃動度;
f. 必要時測定(測量確定)水平衡;
g. 檢查修理軸承，必要時進行更換;
h. 檢查葉輪、軸套、密封環、壓蓋;
i. 填料環等密封件各處的間隙;
j. 測量并調整泵體水平度;
k. 校驗壓力表;
l. 更換潤滑油。
(3). 泵的拆卸
拆卸前的準備工作及注意事項：
a. 檢查電源開關的關閉情況，應注意防止驅動開關的意外閉合;
b. 關閉截止閥;
c. 將泵腔內的積水排凈;
d. 檢查聯軸器(Coupling)的對中性，檢查并記錄泵聯軸器和電機聯軸器間的間隙(見外形尺寸圖)，端面偏差≤0.06mm，外圓偏差≤0.10mm;
e. 拆卸過程中，應保護精加工面，防止磕碰劃傷。
拆除聯軸器聯接螺栓;
松開填料壓蓋螺栓;
拆卸中開面法蘭聯接螺栓;
吊開泵蓋;
拆卸兩端軸承體聯接螺栓;
吊泵水部件，把它放在能安全工作的平臺上。
注意：水須緩慢吊起，以防損壞葉輪、密封環及軸。
拆卸水部件：
a. 拆卸泵聯軸器;
b. 拆卸軸承端蓋、軸承體、軸承壓蓋;
c. 拆卸軸承擋套、軸承和軸肩擋套;
d. 拆卸填料和填料環(對裝水密封的，將水密封拆下);
e. 拆卸密封環;
f. 依次拆卸軸套、葉輪擋套和葉輪;
如果拆卸困難，可對葉輪和軸套加熱，以便拆卸。
注意：
1. 為了拆除而加熱葉輪時，應先對蓋板外圓加熱，然后慢慢地引向輪轂。若最初在輪轂處加熱，則使葉輪更加粘緊軸。
2. 若拆軸套太難,且不打算再使用,則可按下述方法(fāng fǎ)切削掉:垂直軸線沿整個軸套表面鉆一系列小孔，鉆孔時要特別小心,鉆頭鉆進時至少要離軸表面1毫米。用鋼鑿沿鉆孔切開，軸套就能拆除了。鑿軸套時應特別注意防止損傷軸。
(4). 檢查和修復零件
徹底清洗所有零件并巡查是否損壞或過度磨損。上海凱泉泵業集團有限公司與上海交大、江蘇大學等近10所高等院校和研究所建立了長期的戰略合作關系，形成了以自主知識產權為核心的技術體系。是否要修復到設計的公差取決于泵的性能(function)，如泵的性能下降到不能再下降，則應更換磨損件。
(5). 泵的重新裝配
參見泵的裝配部分