渣浆泵工作原理及材料选择与轴封设计

选煤厂最常用的是ZJ系列渣浆泵和AH、ST系列渣浆泵。

1.工作原理

渣浆泵属于离心式水泵。渣浆泵的工作原理如图4-4所示。渣浆泵的外壳容器是静止不动的，而外壳内的叶轮由电动机带动高速旋转，叶轮转动产生的离心力作用于液体，将充满于叶轮之间槽道中的液体从叶轮中心甩向四周，并抛入泵壳内，使液体获得动能和压能。由于叶轮外围的泵壳断面是不断加大的，故液体的动能部分转化为压能，因此渣浆泵出口处的液体具有较大的压力，可以通过排水管道把液体排送到一定的高度和距离。另外，在液体从叶轮中心甩向四周的同时，叶轮进口处形成低压带（具有一定真空度），液池中的液体在大气压力的作用下，通过滤网经吸入管进入叶轮内，以补充从叶轮中流出的液体量。叶轮不断旋转，使液体获得离心力，液体不断地被吸入和压出，这样，渣浆泵就源源不断地向外输水。

2.结构形式

选煤厂常用的渣浆泵分为卧式轴向吸入单级单吸离心式渣浆泵和立式轴向吸入单级单吸离心式渣浆泵两大类，尽管型号众多，但其结构大同小异。常用卧式渣浆泵的结构示意如图4-5所示。

图4-4　渣浆泵的工作原理

图4-5　卧式渣浆泵的结构示意

1—联轴器；2—泵轴；3—轴承箱；4—拆卸环；5—副叶轮；6—后护板；7—蜗壳；8—叶轮；9—前护板；10—前泵壳；11—后泵壳；12—填料箱；13—水封环；14—底座；15—托架；16—调节螺钉

渣浆泵的型号虽然很多，但它们的结构和主要零部件的形状是相近的。渣浆泵主要由泵轴、叶轮、吸入室（进水段）、蜗壳（出水段）等过流部件以及密封环、填料箱和平衡盘等主要辅助部件构成。

1）泵轴

泵轴是传递扭矩（机械能）的主要部件。制造中、低压渣浆泵的泵轴的材料一般为碳钢，大型高压渣浆泵则采用铬钒钢或铬钼钒钢。泵轴是经锻造后精加工制成的。泵轴可以分为光轴（即等直径轴）和阶梯轴两种。

2）叶轮

叶轮的作用是把电动机的机械能传递给液体，使液体的压能和动能均有所提高。(www.xing528.com)

叶轮一般由前护板、叶片、后护板和轮毂所构成，叶轮可分为以下3种：

（1）开式叶轮：内部漏泄损失大，效率低，只适用于吸取黏性较大的液体，一般情况下不采用。

（2）半开式叶轮：内部漏泄损失也不小，适用于吸取易于沉淀和含有灰砂的液体。

（3）闭式叶轮：两边都有护板，漏泄少，效率高，一般渣浆泵都采用这种叶轮。

3）吸入室

吸入室的作用是使液体以最小的损失均匀地进入叶轮。吸入室主要有3种结构形式：锥形管吸入室、圆环形吸入室、半螺旋形吸入室。

4）蜗壳

蜗壳的作用是以最小的损失，将从叶轮中流出的液体收集起来，均匀地引至泵的出水口或次级叶轮，在这个过程中，还将液体的一部分动能转化为压能。

蜗壳的主要结构形式有：螺旋形蜗壳、环形蜗壳、径向导叶、流道式导叶、扭曲叶片式导叶等。

5）轴封

为了保证渣浆泵正常运转和高效率工作，转子与泵壳之间必须设密封装置。密封的目的是在吸水端防止空气漏入造成真空破坏中断吸水，在高压端是防止高压水漏出。常用的轴封有副叶轮密封（副叶轮+填料组合密封）、填料密封以及机械密封3种形式。

副叶轮密封由减压盖、副叶轮、填料垫、水封环等构成。副叶轮+填料组合密封由填料箱、副叶轮、水封环、填料、填料压盖、轴套组成，这种轴封方式具有不需轴封水、不稀释矿浆、密封效果好等优点。

填料密封分为倒灌式和吸入式两种结构形式。填料密封由水封环、盘根、盘根压盖、挡圈、水封管组成。填料密封结构简单、维修方便，但需使用轴封水，且水封管要对准水封环的中间位置，以保证水封效果。

机械密封由填料箱、间隔套、机械密封、压盖、轴套组成。机械密封依靠一个固定于轴上的转环和固定于泵壳上的静环，借助平滑端面间的紧密接触来密封。