斜流泵

一种性能和结构介于离心泵和轴流泵之间的水泵

斜流泵又叫做导叶式混流泵，具有占地面积少、外径小、易启动以及效率高等优性，是一种性能和结构介于离心泵和轴流泵之间的水泵，补偿了两者的缺点同时具有两者的优点。斜流泵的比转速在290～590，其应用范围也开始逐渐向其他泵类产品的领域拓展。

产品介绍

斜流泵是一种比转数较高的叶片泵，不仅广泛应用于农田排灌、污水处理和防涝排洪领域，而且在冷却系统、电站等领域也有广泛应用。

斜流泵通过原动机带动叶轮旋转，产生推力和离心力对液体做功，从而增加液体的位能、压能和动能，也常被称为混流泵。斜流泵的结构和性能介于离心泵和轴流泵之间，它不仅克服了轴流泵小流量时性能不稳定的缺点，而且也解决了离心泵不适合在低扬程下使用的问题。因此斜流泵具有离心泵和轴流泵的优点，同时还克服了它们的缺点，这也使得斜流泵的应用领域逐渐向传统的轴流泵和离心泵的使用领域扩展。斜流泵在正常运行工况下，流量和扬程变化范围大，且功率变化小，并拥有较宽的高效区，同时基于合理的设计方法还可以有效地避免泵在运行时出现马鞍区现象。所以综合考虑多方面因素，在实际应用中，能采用斜流泵的场所尽量优先选取斜流泵。

结构和工作原理

电厂斜流泵主要由吸人喇叭口、叶轮室、叶轮、导叶体、外接管和吐出弯管、导流片和导流片接管、主轴、电机支座、支撑板、刚性联轴器部件、填料密封部件、套筒联轴器部件组成。电机与泵直联、单基础安装、吐出口在基础层之下；水泵做成转子可抽出式，即泵维修拆卸时不必拆解外筒体、外部管路和安装基础，将需要维修的转自部件从泵壳中向上抽出；叶轮和叶轮室之间的间隙值通过上部联轴器处的调整螺母予以调节，水泵的轴向推力由电机承受。

设计方法

1、传统设计方法

斜流泵导叶以及叶轮的传统设计方法主要是基于泵的一元设计理论，通过计算进出口速度三角形并借助模型换算等手段来进行设计的一种半经验半理论的设计方法。通常采用的叶片绘型方法有逐点绘型法和保角变换法。随着斜流泵的应用范围的拓展，特别是向高比转速方向发展的需要，很多研究人员开始对传统的设计方法进行调整和修正。

2、逆向求解设计法

逆向求解设计法是预先设置叶片表面的载荷分布，然后以涡列替代叶片求解叶片表面的载荷以满足给定条件的一种逆向设计方法。该方法最早由後藤彰等提出并在低比转速斜流泵的设计中应用。然而，虽然CFD技术可以对透平机械内部流动进行三元求解，也能分析叶片几何形状的变化对流场的影响，但是，还无法确切的知道什么样的叶片载荷分布是最合理的，因此也就无法依靠逆向求解方法获得最优的流道形状。

3、控制速度矩设计法

斜流泵的流道形状介于离心泵和轴流泵之间，因此在设计方法上，有采用介于自由旋涡理论和强旋涡理论之间的某种变化规律的设计形式，也就是控制速度矩设计法根据逆向求解设计法和控制速度矩设计法设计得到的叶片与传统设计方法得到的叶轮，特别是叶片轮毂处型线的变化规律有所不同。

可调叶片斜流泵

叶片调节技术

斜流泵叶片调节有两条技术路线：一种是齿轮调节，一种是液压调节。其中液压调节技术处于国际先进水平。

叶片调节由于要解决：①油、水的密封；②叶片角度调整与精确定位；③机械传动与液压系统运行稳定可靠等问题，因此技术较其他要复杂。

斜流泵安装

水泵安装步骤：外管一叶轮一叶轮室组装一空心轴、调节杆一液压缸、推力轴承。

一、外管安装

外管安装工作是在地面进行，装一段向坑井内沉一段，最后调底座水平，并用垂钢丝法检测调整外管垂直度及同心度。

1、组装外管并调水平

外管是从最下一段开始安装，第一段先吊人机坑，一、二段对接后继续向下沉人机坑，直到最上面一段底座对接完成，底座吊放在水泥基础上。从四个方位检查底座水平，通过多次调整水平调节斜铁、校对底座水平，使水泵底座达到水平要求。

2、外管调垂直

以外管下中拉杆孔为基准，分别在导流墙上找水平线及中线安装拉杆底板等。外管校垂直前拉杆螺母先不受力，处于自由状态。水泵底座调水平后，用吊钢丝专用工具测量外管同心度。先在水泵底座入口处将钢丝调中，上部钢丝调中后到吸水井底，在外管下部对应拉杆的四个方向测量钢丝到外管内径加工面的距离。根椐下部的测量尺寸用外管下端拉杆适当锁紧拉杆螺母，调整外管下部使其对中，最后依次锁紧下端和中部的拉杆。

二、检查并安装叶轮

叶轮组装主要是检查各叶片高度、叶片与轮毂之间的间隙大小、各叶片转动的灵活性。测量轮毂内连杆机构上下运动时叶片在各种角度下对应调节杆上下移动的尺寸，为活塞缸内活塞上下移动的距离提供调整数据。

1、叶轮与空心轴组装

叶轮出厂时一般都是组装好的，安装现场仅需打开上盖，做些常规检查工作。依次扳动每个叶片，叶片转动要灵活，不允许有晃动及蹿动现象，且每个叶片用手扳动时转动的力基本上要一致。用深度游标尺检查各叶片上、中、下端的高度。用塞规检查各叶片与轮毂之间的间隙。

2、测量调节杆移动距离

叶轮与空心轴装配后用专用工具上下拉动调节杆，检查叶片转动是否灵活，角度是否符合设计要求。将调节杆向叶轮方向压到底(连杆机构向下移动的死点)，在调节杆露出空心轴处划一条标记线A，再向上拉调节杆转动叶片，当叶片根部刻的角度初始线与轮毂上的初始线对齐，再在调节杆刚出空心轴内孔处划一条标记线B，继续拉动调节杆，当叶片与轮毂上的最大角度线对齐时在调节杆刚出空心轴内孔处划标记线C，然后继续向上拉调节杆到调节机构的上死点，在调节杆露出空心轴内孔处划D线。测量A-B-C-D各段的长度，BC之间距离是旋转活塞缸中活塞上下移动的距离。

三、组装叶轮室、检测间隙

叶轮室组装后需要检查各叶片与吸人口球面之间的间隙大小及均匀性、叶轮室的上下空间大小是否符合要求，同时确定各叶片与球面之间的间隙控制在(1.5±0.5)mm时，叶轮(空心轴)要提升的高度。

吸入口、叶轮、内管组装由于导叶体与内管对接在一起，在空心轴套人内管的组装过程中，总的起吊高度是：吸人管+空心轴+导叶体+内管，这个高度远远超过泵房内吊车的起吊高度，因此斜流泵安装时必须要有一个安装竖井。

四、调节杆、空心轴等

叶片与吸人口球面间隙检测符合要求后，吊起第一段内管调整导叶体与外管上的键槽位置，将第一段内管(吸入口、导叶体)沉人外管内，用专用吊具将套人第二段内管的空心轴及调节杆一一锁紧并吊起，分别与第一段外管、空心轴、调节杆对接，连接的顺序是从里到外。两根调节杆对接时先在两端的牙位上涂一道润滑脂，然后慢慢旋转调节杆使螺牙准确啮合，旋进过程中若螺牙配合过紧，要及时退出修正以防咬死。安装时空心轴对接联轴器螺栓必须用扭矩板手对称锁紧，确保每个螺栓受力均匀，以防两段空心轴在联轴器处因锁紧力不均匀，导致主轴弯曲。

五、组装活塞缸、调整缸内各尺寸

泵轴突缘(下缸体)套入空心轴，用手拉葫芦吊住泵轴凸缘慢慢将空心轴吊起，吊起的高度接近矗。，时，即叶轮悬空后用压板将调节杆压到底(连杆机构死点)，并在调节杆上划条A线，然后提升调节杆A-B距离，把安装在活塞与调节杆之间的内调整环套人调节杆，用直尺架在内外调整环(外环是活塞的下限位块)上检查两平面是否在同一水平，若不在同一水平面，测量出两调整环的高差，保证活塞移到下限时叶片角度刚好达到设计的起始角度。

安装推力轴承、调整吸人口叶片间隙等用手拉葫芦将初动轴吊起，测量推力轴承上平面到卡环之间的距离，按此尺寸磨削调整环，安装好调整环、卡环，再到吸入口测量五个叶片上中下与球面之间的间隙是否在(1.5±0.5)mm范围。水泵及电动机联轴器套装后，检查调整水泵及电动机轴的同心度，同时检查两轴顶端的距离是否符合设计要求。

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