01　離心泵的工作原理

離心泵是一種将來自電機的機械能轉換為運動流體能量的泵，旋轉的葉輪使流體通過葉片産生離心力并加速進入泵殼，在泵殼中，運動流體的動能在高壓下轉化為勢能。當流體通過泵排出口離開葉輪時，泵的入口處壓力降低，更多的液體會從此吸入泵内，并通過葉輪向泵外排出。水泵在啟動前，必須使泵殼和吸水管内充滿水，然後啟動電機。

02　離心泵的分類

離心泵一般按使用目的、介質種類、結構形式等進行分類。按結構形式主要分為四類：

1、按流體吸入葉輪的方式：單吸式泵、雙吸式泵

2、按級數分類：單級泵、多級泵

3、按泵體形式分類：蝸殼泵、筒形泵

4、按主軸安放情況分類：卧式泵、立式泵

泵的葉輪通常為開式、半開式或全開式設計，見下圖：

03　離心泵軸承的載荷

離心泵上的軸承載荷通常有：

1、葉輪、軸、導輪等零部件重量

2、液體作用在葉輪上的載荷

3、聯軸器或者皮帶傳動帶來的負載

軸承的遊隙和軸的剛度對橫向偏轉影響很大。

液體作用在葉輪上的載荷可分為軸向載荷和徑向載荷

軸向載荷--作用在單級離心泵的軸向液體壓力，如下圖：

軸向力主要由下面三部分相加：

1、作用于葉輪前蓋和葉輪後蓋的靜态液體壓力。

2、液體流經葉輪時方向發生變化而産生的力。

3、由于作用在葉輪(吸入口)開口上的水液壓而産生的靜态液壓力， 流體靜态液壓力是葉輪載荷的主要因素。

雙吸式離心泵的軸向負載是平衡的，除非是流經葉輪左右兩邊的流體可能不平衡。在多級泵中，葉輪是串聯和背對背布置的，以平衡軸向負載。

徑向載荷--液體徑向載荷是由于流經殼體的流體速度不等産生的，不等的流體速度導緻作用在葉輪圓周上的壓力分布不均勻，徑向載荷受泵殼設計的影響最大。

軸承載荷應在BEP（最佳效能點）條件下，以及最大和最小泵額定條件下進行評估。皮帶傳動和彈性聯軸器也會對軸施加額外的力，皮帶傳動的力大于彈性聯軸器的力。彈性聯軸器的力，可以通過改善泵軸和電機軸的對中程度，盡最大程度減少。

04　離心泵常用軸承類型

上表中是在離心泵中用的幾款軸承，其中最常用的三款是深溝球軸承、雙列角接觸球軸承、萬能配對單列角接觸球軸承。由于球軸承擁有高轉速和低磨損性能，在小型和中型泵中使用的最為頻繁。

以上提到的幾種軸承，可前往Rollway路威小程序進行選型。長按以下二維碼進入選型小程序。

05　離心泵常用軸承配置

軸承的配置通常如下幾種：

1、卧式離心泵

上圖所示的卧式離心泵常在化工和造紙行業的輕負荷應用工況中使用。常用油浴潤滑，如上圖所示，雙列角接觸球軸承用于支撐軸向力，安裝在後側單獨的軸承座中，與泵體的支架分開，這樣可以通過調整外殼與支架墊片，确保兩個軸承能更換的對中。

2、中等載荷離心泵和重型載荷離心泵

中等負荷離心泵和重型負荷離心泵用在對可靠性要求最高的煉油廠。葉輪通常采用封閉式設計，帶有一個或多個磨損環。成對使用的萬能配對角接觸球軸承用于承載軸向載荷，軸承常用油浴或油環潤滑。

3、立式離心泵

如下圖所示的立式泵常在化工和造紙行業的輕負荷應用工況中使用。離心泵的葉輪通常是開式或半開式設計。下圖所示的立式離心泵軸承是帶密封的，采用脂潤滑，油脂壽命決定了軸承壽命。通過在軸承端面增加彈簧，通過彈簧的預緊力控制軸的串動。

06　離心泵軸承的配合

根據API610标準，泵用軸承的配合應符合如下要求：

1、軸的配合。

推薦的标準離心泵軸承與軸的配合公差見下表，适用于承受徑向載荷、混合載荷（同時承受徑向載荷和軸向載荷）的軸承。這些公差要求軸與軸承是有盈配合的，導緻軸承内圈和軸之間的幹涉，如果軸承支持徑向載荷，這是必需的。

表中的配合主要是針對實心軸，對于空心軸或者軸套，那麼需要考慮更多的過盈量。而對于諸如不鏽鋼軸或者軸承内外圈溫差較大的情況下，就要考慮更小的過盈量，比如j5和h5（大尺寸用k5）。不鏽鋼的熱傳導率更低，而且熱膨脹系數更大，如果過盈量太大，使用時容易導緻軸承内部遊隙過分的變小。j5和h5的配合也适用于支持純軸向載荷的軸承。

j6公差适用于所有隻承受軸向力的軸承。k5公差通常用于隻承受軸向力的?能配對角接觸球軸承，以便控制軸承内部間隙或預緊量。

2、座的配合。

所有軸承類型的标準推薦座公差為H6。這種公差使得在軸承外圈和座之間行成輕微的間隙，使得易于組裝，并容納軸承外圈随溫度升高而膨脹。在這種公差下，外圈旋轉的風險是最小的。而H7公差則推薦用于較大的軸承。當軸承内徑大于等于250mm，且内外圈的溫差在10°C以上時，會推薦用更松的G6公差。

如果軸承承受很小的載荷，則建議在外圈施加彈簧片，行成預壓力，防止軸承打滑。軸承座的硬度建議在140~230HB之間，過低的硬度容易導緻軸承安裝位置磨損。

3、端面夾緊。

- 背對背配置使用的萬能配對角接觸球軸承，内圈應用防松墊片和螺母鎖緊，外圈可以不必夾緊，外圈端面與端蓋的距離最好是控制在0~0.05mm左右範圍。

- 對于所有軸承，軸向夾緊力不應超過1/4的軸承額定靜載。

- 對于雙列角接觸球軸承，軸向夾緊力不超過1/8的軸承額定靜載。端蓋或墊片必須均勻的夾緊軸承套圈端面而不使套圈變形。

用于離心泵軸承的應用介紹，請閱讀第二期。

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