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潜水轴流泵的改进设计学术

发布时间：2021-7-11

随着水利工程，特别是排涝抗洪工程的不断发展，对大流量、低扬程轴流泵的需求越来越大。潜水轴流泵又以其安装方便、工程土建量少等优点，得到广泛的应用。潜水轴流泵是一种机电一体化的产品，影响其性能的因素很多，现分别从结构设计和水力设计两方面，探讨提高潜水轴流泵性能的有效途径。
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一、滔浪科技分析提高潜水轴流泵性能的措施
1、电机外形与法兰尺寸改进
潜水轴流泵的电机与水泵联为一体，电机在水泵的上方。电机周围是液体的环行流道，电机的尺寸是根据功率和转速确定的，这就限制了导叶体的出口尺寸，即导叶体扩散角的大小。为了保证过流面，扩散角一般情况下偏大，这势必增加了扩散损失，降低了水泵的效率。另外，电机的法兰面太大，从图中的虚线可以看出，电机法兰几乎挡住了导叶出水口的一半以上，使出水受阻，水流不畅，增加冲击损失，降低泵的效率。

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改进后出流情况
针对以上的问题，我们采取的措施如下：一是电机尽量做得细长，使导叶的扩散角尽量变小；二是减小电机的法兰面使之与电机的外圆尺寸相同，使水流通畅，避免冲击损失。

2、轴承结构的改进
滔浪水泵扬程越髙，轴向力越大，此力为作用在转子上的主要作用力。径向力主要由叶轮的不平衡量产生，此力很小，可忽略不计。这就要求选用轴承时，选择能承受大的轴向力和小的径向力的轴承就够了。原潜水轴流泵的结构中，轴承布置为4轴承结构，这种结构显然不合理，即轴承1，2，4都承受径向力，径向有3个支点，属定位结构。另外，由于装配过程中存在的累计误差，致使推力轴承3的下端面很难与下端盖配合好，经常发生过紧或过松的现象，造成零件的返工。针对此种轴承布置的弊端，我们经过认真的校核计算并通过试验考核，对轴承结构作较大改进。改进结构中，轴承1，3承受径向力，轴承2承受轴向力，经过上海滔浪水泵核算，此结构完全满足泵的使用要求。

3、机械密封的改进
原结构有3道机械密封，两个油腔。轴承布置改进后，只需一个油腔，两道机械密封就可以满足要求了。

4、水力模型更新
对原有轴流泵水力模型重新优化设计，新模型过流能力大，效率高，叶轮外径比以前小，整个泵的重量也相应的减轻。

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