隨著水利工程,特別是排澇抗洪工程的不斷發(fā)展,對大流量、低揚(yáng)程軸流泵的需求越來越大。潛水軸流泵又以其安裝方便、工程土建量少等優(yōu)點(diǎn),得到廣泛的應(yīng)用。潛水軸流泵是一種機(jī)電一體化的產(chǎn)品,影響其性能的因素很多,現(xiàn)分別從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和水力設(shè)計(jì)兩方面,探討提高潛水軸流泵性能的有效途徑。
一、南方泵業(yè)分析提高潛水軸流泵性能的措施
1、電機(jī)外形與法蘭尺寸改進(jìn)
潛水軸流泵的電機(jī)與水泵聯(lián)為一體,電機(jī)在水泵的上方。電機(jī)周圍是液體的環(huán)行流道,電機(jī)的尺寸是根據(jù)功率和轉(zhuǎn)速確定的,這就限制了導(dǎo)葉體的出口尺寸,即導(dǎo)葉體擴(kuò)散角的大小。為了保證過流面,擴(kuò)散角一般情況下偏大,這勢必增加了擴(kuò)散損失,降低了水泵的效率。另外,電機(jī)的法蘭面太大,從圖中的虛線可以看出,電機(jī)法蘭幾乎擋住了導(dǎo)葉出水口的一半以上,使出水受阻,水流不暢,增加沖擊損失,降低泵的效率。
改進(jìn)后出流情況
針對以上的問題,我們采取的措施如下:一是電機(jī)盡量做得細(xì)長,使導(dǎo)葉的擴(kuò)散角盡量變;二是減小電機(jī)的法蘭面使之與電機(jī)的外圓尺寸相同,使水流通暢,避免沖擊損失。
2、軸承結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
南方水泵揚(yáng)程越髙,軸向力越大,此力為作用在轉(zhuǎn)子上的主要作用力。徑向力主要由葉輪的不平衡量產(chǎn)生,此力很小,可忽略不計(jì)。這就要求選用軸承時(shí),選擇能承受大的軸向力和小的徑向力的軸承就夠了。原潛水軸流泵的結(jié)構(gòu)中,軸承布置為4軸承結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)顯然不合理,即軸承1,2,4都承受徑向力,徑向有3個(gè)支點(diǎn),屬定位結(jié)構(gòu)。另外,由于裝配過程中存在的累計(jì)誤差,致使推力軸承3的下端面很難與下端蓋配合好,經(jīng)常發(fā)生過緊或過松的現(xiàn)象,造成零件的返工。針對此種軸承布置的弊端,我們經(jīng)過認(rèn)真的校核計(jì)算并通過試驗(yàn)考核,對軸承結(jié)構(gòu)作較大改進(jìn)。改進(jìn)結(jié)構(gòu)中,軸承1,3承受徑向力,軸承2承受軸向力,經(jīng)過廣東南方水泵核算,此結(jié)構(gòu)完全滿足泵的使用要求。
3、機(jī)械密封的改進(jìn)
原結(jié)構(gòu)有3道機(jī)械密封,兩個(gè)油腔。軸承布置改進(jìn)后,只需一個(gè)油腔,兩道機(jī)械密封就可以滿足要求了。
4、水力模型更新
對原有軸流泵水力模型重新優(yōu)化設(shè)計(jì),新模型過流能力大,效率高,葉輪外徑比以前小,整個(gè)泵的重量也相應(yīng)的減輕。