大東海泵業(yè)無錫有限公司是一家專業(yè)的排污泵生產(chǎn)廠家。在客戶排污泵選型時，我公司水泵廠家會提供完善的排污泵型號、排污泵價格等售前服務(wù)，以供客戶參考，并且我水泵廠家能為客戶提供定制泵業(yè)產(chǎn)品的服務(wù)。本條產(chǎn)品資訊是關(guān)于怎樣做好潛水排污泵設(shè)計工作的知識：

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)的場合。
潛水排污泵是一種泵與電動機連體，并同時潛入液下工作的泵類產(chǎn)品，與一般臥式泵或立式排污泵相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小；安裝維護方便；不用灌引水直接起動水泵;振動噪聲小、電動機溫升低、對環(huán)境無污染等優(yōu)點，越來越受到重視，使用范圍也越來越廣。本文淺談QW型潛水排污泵的設(shè)計及相關(guān)經(jīng)驗，為設(shè)計者提供參考。
 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、電動機、保護裝置以及出線裝置等組成。上、下兩列軸承能承受所有的軸向和徑向負荷，并完全與泵輸送的介質(zhì)分開。
2.保護裝置的保護特性
 在排污泵運行發(fā)生異常時，通過保護裝置可實現(xiàn)自動報警或者切斷電源，保護排污泵。
三、潛水排污泵設(shè)計
1.提供設(shè)計用數(shù)據(jù)和要求
1)流量Q
2)揚程H
3)轉(zhuǎn)速n(或由設(shè)計者確定)。
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η(要求保證的效率)。
6)介質(zhì)的屬性(溫度、密度ρ、含雜質(zhì)情況、腐蝕性等)。
7)對特性曲線的要求(平坦、陡降、是否允許有駝峰或在全揚程范圍內(nèi)運行等)。
2.排污泵主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)方案的確定
1)泵的軸功率：P=ρgQH
2)原動機功率:Pg=kP/ηt
式中k—余量系數(shù);
ηt—傳動效率。
根據(jù)計算得到的原動機功率及選定的轉(zhuǎn)速，參照電動機的標(biāo)準尺寸系列，確定電動機功率，或者從能耗方面考慮,設(shè)計選配非標(biāo)電動機。
3)泵軸直徑初步計算。開始設(shè)計時，可按扭矩確定泵軸的最小直徑。待泵轉(zhuǎn)子設(shè)計完成后，再對軸的強度、剛度和臨界轉(zhuǎn)速進行詳細的校核。
4)葉輪水力尺寸的確定。由所提設(shè)計數(shù)據(jù)和要求，確定葉輪水力形式。可以采用相似設(shè)計法或速度系數(shù)法確定咔輪主要尺寸。相似設(shè)計法又稱模型換算法，此方法簡單可靠，成為排污泵的主要設(shè)計方法之一，得到廣泛應(yīng)用。設(shè)計的大致步驟如下。
①按給定的參數(shù)(Q, H，n)動計算欲設(shè)計排污泵的ns。
②選擇性能良好的模型泵，模型泵的ns應(yīng)與設(shè)計泵的ns相等(或相近)
③按設(shè)計泵和模型泵的參數(shù)Q, H，n計算尺寸系數(shù)。
④實型泵的各尺寸按D=λDM計算。其中λ用λQ或λH均可，但一般選用其中較大的值或平均值。
5)確定結(jié)構(gòu)方案。通過上述確定的電動機、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，并校核其強度，最終確定其結(jié)構(gòu)尺寸；校核所選軸承的使用壽命是否滿足相關(guān)要求。
四、潛水排污泵實際應(yīng)用中的問題及設(shè)計改進
1.葉輪輪毅端部處主軸斷裂
在使用過程中，特別是排污泵偏大流量運行時，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過小或者干脆為直角。
2)主軸軸肩尺寸B過小，同時伴隨著葉輪輪毅端部的工藝倒角和裝配機械密封用的倒圓角R的存在，使該處的接觸面積過小，進而導(dǎo)致葉輪在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生軸向竄動、位移。最終的后果就是葉輪軸孔擴大，該處主軸斷裂。
設(shè)計解決措施:
1)嚴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B≥5mm為宜。缺點是需要相應(yīng)增大主軸及機械密封等零件尺寸，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)實際情況選擇設(shè)計方案，但必須保證葉輪在旋轉(zhuǎn)時不出現(xiàn)軸向和徑向位移。
2.機械密封防護
輸送雨水及輕度污水的情況下，機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，應(yīng)當(dāng)對機械密封的布置形式重新設(shè)計，以提高泵的密封可靠性。將機械密封全部密閉于油腔內(nèi)，不與輸送介質(zhì)接觸，采用油潤滑冷卻，延長了機械密封的使用壽命。同時將副葉輪流體動力密封技術(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密封。其動密封如上所述的機械密封裝置，機械密封摩擦副的材料配置，一般浸在機械油中潤滑的，選為碳化鎢+石墨；靠輸送介質(zhì)潤滑的，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，結(jié)構(gòu)緊湊，裝拆方便
2)潛水電纜線的出線密封。電纜線外部用進線密封圈、壓緊圈、電纜線夾套住，給其施加一定的預(yù)緊力，使得電纜線夾、進線密封圈緊緊抱住電纜。通過該兩層的密封使得泵在運轉(zhuǎn)過程中水不可能沿著電纜線外壁滲漏進入電動機。另外將套在電纜線外部的電纜線護套壓緊，保證電纜線在裝配、運輸 ,使用過程中，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入接線腔以及電動機內(nèi)部。
4.通用性設(shè)計
系列化的產(chǎn)品，一定要注意零件的通用性設(shè)計，只有產(chǎn)品的零件通用性增強了，才能減少模具數(shù)量及零件種類、易于實現(xiàn)自動化批量生產(chǎn)、縮短生產(chǎn)周期、節(jié)本降耗。
借鑒電動機軸承選配的特點：只要電動機機座號相同，即使功率和極對數(shù)不同，所配置的軸承基本相同。設(shè)計潛水排污泵時，其下端蓋以上部分(電動機殼、主軸、上端蓋和出線盒蓋等)基本可以設(shè)計成相同零件，即設(shè)計成通用件。但必須注意：1.需要根據(jù)水力性能特點，校核軸承使用壽命及各零件的強度。2.需要根據(jù)選用的電動機情況，校核電纜線線徑是否滿足使用要求。
5.安裝附屬件
潛水排污泵一般采用自動耦合式安裝。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。當(dāng)泵放下至最下端時，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)泵坑較深而起重機起吊高度只夠起吊水泵的高度時，就需要增加相應(yīng)輔助設(shè)備來滿足裝拆要求。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的換鉤，使排污泵能順利地安裝檢修。
五、結(jié)語
針對潛水排污泵存在的安全運行隱患，有些生產(chǎn)廠家把重點放在了開發(fā)泵的保護系統(tǒng)上：在水泵運行發(fā)生異常時自動報警或者切斷電源，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行起到一定保障作用，而且這種保護保障也是必要的，但這并不是解決間題的根本方法，還是要把重點放在如何提高排污泵的各種性能上，把問題從根本上解決。除此之外，產(chǎn)品的開發(fā)還要充分地考慮到環(huán)境問題，讓研發(fā)的產(chǎn)品更節(jié)能、更環(huán)保。
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