斜流泵

斜流泵又叫做導葉式混流泵，具有占地面積少、外徑小、易啟動以及效率高等優性，是一種性能和結構介於離心泵和軸流泵之間的水泵，補償了兩者的缺點同時具有兩者的優點。斜流泵的比轉速在290～590，目前其套用範圍也開始逐漸向其他泵類產品的領域拓展。

基本介紹

• 中文名：寫斜流水泵
• 外文名：Obliquely flow pump
• 別名：導葉式混流泵
• 優點：易啟動，效率高

概述

斜流泵是一種比轉數較高的葉片泵，不僅廣泛套用於農田排灌、污水處理和防澇排洪領域，而且在冷卻系統、電站等領域也有廣泛套用。

斜流泵通過原動機帶動葉輪旋轉，產生推力和離心力對液體做功，從而增加液體的位能、壓能和動能，也常被稱為混流泵。斜流泵的結構和性能介於離心泵和軸流泵之間，它不僅克服了軸流泵小流量時性能不穩定的缺點，而且也解決了離心泵不適合在低揚程下使用的問題。因此斜流泵具有離心泵和軸流泵的優點，同時還克服了它們的缺點，這也使得斜流泵的套用領域逐漸向傳統的軸流泵和離心泵的使用領域擴展。斜流泵在正常運行工況下，流量和揚程變化範圍大，且功率變化小，並擁有較寬的高效區，同時基於合理的設計方法還可以有效地避免泵在運行時出現馬鞍區現象。所以綜合考慮多方面因素，在實際套用中，能採用斜流泵的場所儘量優先選取斜流泵。

結構和工作原理

電廠斜流泵主要由吸人喇叭口、葉輪室、葉輪、導葉體、外接管和吐出彎管、導流片和導流片接管、主軸、電機支座、支撐板、剛性聯軸器部件、填料密封部件、套筒聯軸器部件組成。電機與泵直聯、單基礎安裝、吐出口在基礎層之下；水泵做成轉子可抽出式，即泵維修拆卸時不必拆解外筒體、外部管路和安裝基礎，將需要維修的轉自部件從泵殼中向上抽出；葉輪和葉輪室之間的間隙值通過上部聯軸器處的調整螺母予以調節，水泵的軸向推力由電機承受。

設計方法

1、傳統設計方法

斜流泵導葉以及葉輪的傳統設計方法主要是基於泵的一元設計理論，通過計算進出口速度三角形並藉助模型換算等手段來進行設計的一種半經驗半理論的設計方法。通常採用的葉片繪型方法有逐點繪型法和保角變換法。隨著斜流泵的套用範圍的拓展，特別是向高比轉速方向發展的需要，很多研究人員開始對傳統的設計方法進行調整和修正。

斜流泵

2、逆向求解設計法

逆向求解設計法是預先設定葉片表面的載荷分布，然後以渦列替代葉片求解葉片表面的載荷以滿足給定條件的一種逆向設計方法。該方法最早由後藤彰等提出並在低比轉速斜流泵的設計中套用。然而，雖然現在CFD技術可以對透平機械內部流動進行三元求解，也能分析葉片幾何形狀的變化對流場的影響，但是，還無法確切的知道什麼樣的葉片載荷分布是最合理的，因此也就無法依靠逆向求解方法獲得最優的流道形狀。

3、控制速度矩設計法

斜流泵的流道形狀介於離心泵和軸流泵之間，因此在設計方法上，目前有採用介於自由旋渦理論和強旋渦理論之間的某種變化規律的設計形式，也就是控制速度矩設計法根據逆向求解設計法和控制速度矩設計法設計得到的葉片與傳統設計方法得到的葉輪，特別是葉片輪轂處型線的變化規律有所不同。

可調葉片斜流泵

葉片調節技術

目前斜流泵葉片調節有兩條技術路線：一種是齒輪調節，一種是液壓調節。其中液壓調節技術處於國際先進水平。

葉片調節由於要解決：①油、水的密封；②葉片角度調整與精確定位；③機械傳動與液壓系統運行穩定可靠等問題，因此技術較其他要複雜。

斜流泵安裝

水泵安裝步驟：外管一葉輪一葉輪室組裝一空心軸、調節桿一液壓缸、推力軸承。

一、外管安裝

外管安裝工作是在地面進行，裝一段向坑井內沉一段，最後調底座水平，並用垂鋼絲法檢測調整外管垂直度及同心度。

1、組裝外管並調水平

外管是從最下一段開始安裝，第一段先吊人機坑，一、二段對接後繼續向下沉人機坑，直到最上面一段底座對接完成，底座吊放在水泥基礎上。從四個方位檢查底座水平，通過多次調整水平調節斜鐵、校對底座水平，使水泵底座達到水平要求。

2、外管調垂直

以外管下中拉桿孔為基準，分別在導流牆上找水平線及中線安裝拉桿底板等。外管校垂直前拉桿螺母先不受力，處於自由狀態。水泵底座調水平後，用吊鋼絲專用工具測量外管同心度。先在水泵底座入口處將鋼絲調中，上部鋼絲調中後到吸水井底，在外管下部對應拉桿的四個方向測量鋼絲到外管內徑加工面的距離。根椐下部的測量尺寸用外管下端拉桿適當鎖緊拉桿螺母，調整外管下部使其對中，最後依次鎖緊下端和中部的拉桿。

二、檢查並安裝葉輪

葉輪組裝主要是檢查各葉片高度、葉片與輪轂之間的間隙大小、各葉片轉動的靈活性。測量輪轂內連桿機構上下運動時葉片在各種角度下對應調節桿上下移動的尺寸，為活塞缸內活塞上下移動的距離提供調整數據。

1、葉輪與空心軸組裝

葉輪出廠時一般都是組裝好的，安裝現場僅需打開上蓋，做些常規檢查工作。依次扳動每個葉片，葉片轉動要靈活，不允許有晃動及躥動現象，且每個葉片用手扳動時轉動的力基本上要一致。用深度游標尺檢查各葉片上、中、下端的高度。用塞規檢查各葉片與輪轂之間的間隙。

2、測量調節桿移動距離

葉輪與空心軸裝配後用專用工具上下拉動調節桿，檢查葉片轉動是否靈活，角度是否符合設計要求。將調節桿向葉輪方向壓到底(連桿機構向下移動的死點)，在調節桿露出空心軸處劃一條標記線A，再向上拉調節桿轉動葉片，當葉片根部刻的角度初始線與輪轂上的初始線對齊，再在調節桿剛出空心軸內孔處劃一條標記線B，繼續拉動調節桿，當葉片與輪轂上的最大角度線對齊時在調節桿剛出空心軸內孔處劃標記線C，然後繼續向上拉調節桿到調節機構的上死點，在調節桿露出空心軸內孔處劃D線。測量A-B-C-D各段的長度，BC之間距離是旋轉活塞缸中活塞上下移動的距離。

斜流泵

三、組裝葉輪室、檢測間隙

葉輪室組裝後需要檢查各葉片與吸人口球面之間的間隙大小及均勻性、葉輪室的上下空間大小是否符合要求，同時確定各葉片與球面之間的間隙控制在(1.5±0.5)mm時，葉輪(空心軸)要提升的高度。
吸入口、葉輪、內管組裝由於導葉體與內管對接在一起，在空心軸套人內管的組裝過程中，總的起吊高度是：吸人管+空心軸+導葉體+內管，這個高度遠遠超過泵房內吊車的起吊高度，因此斜流泵安裝時必須要有一個安裝豎井。

四、調節桿、空心軸等

葉片與吸人口球面間隙檢測符合要求後，吊起第一段內管調整導葉體與外管上的鍵槽位置，將第一段內管(吸入口、導葉體)沉人外管內，用專用吊具將套人第二段內管的空心軸及調節桿一一鎖緊並吊起，分別與第一段外管、空心軸、調節桿對接，連線的順序是從裡到外。兩根調節桿對接時先在兩端的牙位上塗一道潤滑脂，然後慢慢旋轉調節桿使螺牙準確嚙合，旋進過程中若螺牙配合過緊，要及時退出修正以防咬死。安裝時空心軸對接聯軸器螺栓必須用扭矩板手對稱鎖緊，確保每個螺栓受力均勻，以防兩段空心軸在聯軸器處因鎖緊力不均勻，導致主軸彎曲。

五、組裝活塞缸、調整缸內各尺寸

泵軸突緣(下缸體)套入空心軸，用手拉葫蘆吊住泵軸凸緣慢慢將空心軸吊起，吊起的高度接近矗。，時，即葉輪懸空後用壓板將調節桿壓到底(連桿機構死點)，並在調節桿上劃條A線，然後提升調節桿A-B距離，把安裝在活塞與調節桿之間的內調整環套人調節桿，用直尺架在內外調整環(外環是活塞的下限位塊)上檢查兩平面是否在同一水平，若不在同一水平面，測量出兩調整環的高差，保證活塞移到下限時葉片角度剛好達到設計的起始角度。

安裝推力軸承、調整吸人口葉片間隙等用手拉葫蘆將初動軸吊起，測量推力軸承上平面到卡環之間的距離，按此尺寸磨削調整環，安裝好調整環、卡環，再到吸入口測量五個葉片上中下與球面之間的間隙是否在(1.5±0.5)mm範圍。水泵及電動機聯軸器套裝後，檢查調整水泵及電動機軸的同心度，同時檢查兩軸頂端的距離是否符合設計要求。