潛污泵自動(dòng)耦合裝置設(shè)計(jì)研究

1、<p>　　潛污泵自動(dòng)耦合裝置設(shè)計(jì)研究</p><p>　　摘要：近年來(lái)，隨著工業(yè)、市政、環(huán)保水處理等行業(yè)的迅速發(fā)展，潛水污水泵的需求量也越來(lái)越大，本文作者簡(jiǎn)單介紹了什么是潛污泵以及它的發(fā)展情況，以及潛污泵的優(yōu)缺點(diǎn)和各部件的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，從而對(duì)潛污泵自動(dòng)藕合安裝方式和自耦裝置設(shè)計(jì)的相關(guān)問題做了進(jìn)一步研究。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：潛污泵 特點(diǎn)分析 設(shè)計(jì) </p>

2、<p>　　1 潛污泵的定義及其發(fā)展情況 </p><p>　　1.1 潛污泵的定義：我們通常所說(shuō)的潛污泵和潛水排污泵，實(shí)際上是一個(gè)意思，潛污泵是一種泵與電機(jī)連體，并同時(shí)潛入液下工作的泵類產(chǎn)品，主要用于輸送城市污水，糞便或液體中含有纖維、紙屑等固體顆粒的介質(zhì)。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境越來(lái)越重視，使得潛污泵的需求也相應(yīng)的越來(lái)越大。 </p><p>　　1.2 潛污泵的發(fā)展情況：早在1689

3、年，就有法國(guó)物理學(xué)家巴本制造出了泵的試驗(yàn)?zāi)Ｐ?。隨著時(shí)代的變化，離心泵得到了廣泛的應(yīng)用及發(fā)展。潛水泵的出現(xiàn)相對(duì)晚一些，直到1928年，美國(guó)最先研制出潛水泵。隨后的30年里，一些發(fā)達(dá)國(guó)家例如：德國(guó)、英國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)家開始著手生產(chǎn)“深井潛水泵”。我國(guó)在1958年開始生產(chǎn)“作業(yè)面潛水泵”，60年代發(fā)展為“充油式潛水泵”，70年代發(fā)展了“充水式潛水泵”，80年代又發(fā)展了“干式型潛水泵”。80年代后期“作業(yè)面潛水泵”得到了飛速的發(fā)展，并且逐步大

4、型化、多元化。大中型潛水泵因?yàn)榫哂泻?jiǎn)化泵結(jié)構(gòu)和節(jié)省泵站建設(shè)投資等突出優(yōu)點(diǎn)，在市政、工礦等方面得到廣泛的應(yīng)用。 </p><p>　　隨著各行各業(yè)對(duì)潛污泵需求的增加和對(duì)泵性能要求的提高，現(xiàn)在潛污泵的性能參數(shù)在向兩極方向發(fā)展：①流量范圍兩極化。②揚(yáng)程向兩極方向發(fā)展更加明顯。③電動(dòng)機(jī)功率兩極化。 </p><p>　　2 潛水排污泵的優(yōu)缺點(diǎn) </p><p>　　2.1

5、優(yōu)點(diǎn)：①外形比較美觀、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小。潛水排污泵由于潛入液下工作，因此可直接安裝于污水池內(nèi)，無(wú)需建造專門的泵房，移動(dòng)方便安裝也簡(jiǎn)單，從而可以節(jié)省大量的土地及基建費(fèi)用。具有節(jié)能效果顯著、防纏繞、無(wú)堵塞、自動(dòng)安裝和自動(dòng)控制等特點(diǎn)。在排送固體顆粒和長(zhǎng)纖維垃圾方面，具有獨(dú)特效果。采用獨(dú)特葉輪結(jié)構(gòu)和新型機(jī)密封，能有效地輸送含有固體物和長(zhǎng)纖維的介質(zhì)。②能夠長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。排污泵由于泵和電機(jī)是同軸而且軸也比較短，所以轉(zhuǎn)動(dòng)部件的重量相對(duì)來(lái)說(shuō)就比

6、較輕，因此軸承上承受的載荷相對(duì)較小，所以壽命就會(huì)比一般的泵長(zhǎng)得多。③采用最新材料的機(jī)械密封，不存在汽蝕破壞及灌引水等問題。 </p><p>　　2.2 缺點(diǎn)：對(duì)于潛水排污泵來(lái)說(shuō)最關(guān)鍵的問題是可靠性問題，因?yàn)椋孩倥盼郾玫氖褂脠?chǎng)合是在液下，安裝及維修比地面泵困難，同時(shí)，零件易損導(dǎo)致整機(jī)的使用壽命低于化工泵。②輸送的是一些含有固體物料的混合液體的介質(zhì)，這樣就需要泵用材質(zhì)一定要過關(guān)。③泵與電機(jī)靠得很近，潛污泵電機(jī)及軸承

7、等不宜在>50℃介質(zhì)中工作，然而潛污泵電機(jī)又靠介質(zhì)冷卻，露出液面不可超過1/2，控制易出問題且排液不徹底，而且電機(jī)及殼體長(zhǎng)期在液下就會(huì)受到介質(zhì)的腐蝕從而縮短其使用壽命。④潛污泵在結(jié)構(gòu)上有限制，比化工泵的揚(yáng)程范圍小，泵為立式布置，轉(zhuǎn)動(dòng)部件重量與葉輪承受水壓力同向。這些問題都使得排污泵在密封、電機(jī)承載能力、軸承布置及選用等方面的要求比一般的污水泵要高。 </p><p>　　3 潛污泵的主要特點(diǎn) </p&

8、gt;<p>　　液下污水泵的葉輪采用多種形式，主要有：①旋流式：大大提高了污物通過能力，能有效的通過泵口徑的5倍纖維物質(zhì)與直徑為泵口徑約50%的固體顆粒、②流道式：它的抗纏繞、無(wú)堵塞性能在幾種高效無(wú)堵塞葉輪中為最佳，泵的效率較高，耐磨損也最好。③螺旋離心式：這種葉輪無(wú)堵塞性好，適用于含顆粒和纖維物質(zhì)的液體，對(duì)輸送物質(zhì)破壞性小。④開式或半開式：葉輪磨損間隙增大，導(dǎo)致泵性能下降。無(wú)堵塞性能差，不能輸送大顆粒或較長(zhǎng)的一些纖維物

9、質(zhì)等。立式液下泵機(jī)械密封采用的材料多樣化，有鑄鐵的、不銹鋼的、青銅的，但是這些材料有一定的缺點(diǎn)，有一定的腐蝕性，會(huì)減少機(jī)子的壽命，現(xiàn)在研制出了塑料的，這種材質(zhì)彌補(bǔ)了上面的不足同時(shí)將密封改進(jìn)為雙端面密封，使其長(zhǎng)期處于油室內(nèi)運(yùn)行，可使泵安全連續(xù)運(yùn)行8000小時(shí)以上。立式液下泵整體結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、噪聲小、節(jié)能效果顯著，檢修方便，無(wú)需建泵房，潛入水中即可工作，大大減少工程造價(jià)。液下污水泵密封油室內(nèi)設(shè)置有高精度抗干擾漏水檢測(cè)傳感器，定子繞組內(nèi)預(yù)

10、埋了熱敏元件，對(duì)水泵電機(jī)絕對(duì)保護(hù)。液下污水泵可根據(jù)用戶需要配備全自動(dòng)安全保護(hù)控制柜，對(duì)泵的漏水、漏電、過載及超溫等進(jìn)行絕對(duì)保護(hù)，提高了產(chǎn)品的安全性與可靠</p><p>　　4 潛污泵自動(dòng)耦合的安裝方式、結(jié)構(gòu)形式以及自耦裝置設(shè)計(jì) </p><p>　　隨著國(guó)家環(huán)保法的出臺(tái)以及人們對(duì)環(huán)保的意識(shí)不斷增強(qiáng)，潛污泵成了人們生活生產(chǎn)中不可或缺的排污機(jī)械設(shè)備，而應(yīng)用的范圍也越來(lái)越廣泛，然而自動(dòng)耦合安裝

11、卻是潛污泵最主要的安裝方式，在實(shí)際設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，會(huì)有一些設(shè)計(jì)不合理的耦合裝置的存在，從而導(dǎo)致裝置漏水或者快速接口斷裂等問題的出現(xiàn)。主要的原因就在于沒有專業(yè)的人指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員、經(jīng)驗(yàn)不夠豐富等等一系列的問題，針對(duì)這些問題我們簡(jiǎn)單介紹下潛污泵自動(dòng)藕合的安裝方式、結(jié)構(gòu)形式以及自耦裝置的設(shè)計(jì)。 </p><p>　　4.1 潛污泵自動(dòng)藕合安裝方式介紹。潛污泵快速自動(dòng)耦合裝置，屬于管道聯(lián)接領(lǐng)域，自動(dòng)耦合裝置是潛污泵的一種常用安

12、裝方式，池底固定耦合架，豎直安裝兩根導(dǎo)桿，可以方便地將泵提起放下，而不用在池底安裝泵，泵的出口能和排出管自動(dòng)鎖緊，其特征是泵體通過以上構(gòu)件，不要螺栓連接，能使泵體與出水固定彎頭連接并密封，并能保證中心一致，使檢修水泵時(shí)不用下井拆卸，而且可直接將泵體吊上井，安裝只要順著導(dǎo)軌放下井即可。 </p><p>　　4.2 潛污泵自藕裝置結(jié)構(gòu)形式。我國(guó)市場(chǎng)借鑒國(guó)外自耦裝置排污泵的設(shè)計(jì)，研發(fā)設(shè)計(jì)的立式單級(jí)潛水泵，潛水排污泵葉

13、輪采用CFD計(jì)算機(jī)三維流體流場(chǎng)動(dòng)力學(xué)數(shù)字模擬技術(shù)設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)所需要的技術(shù)性能參數(shù)，采用CFD技術(shù)可以直觀地了解流體在葉輪和泵殼的共同作用下的受力狀況和流場(chǎng)流態(tài)，設(shè)計(jì)的水力模型效率高、無(wú)堵塞，具有通過一定直徑的大顆粒、長(zhǎng)纖維的能力，為大通道葉輪，葉輪為整體鑄造，葉輪與軸之間采用雙鍵內(nèi)部鎖定結(jié)構(gòu)，在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時(shí)均不會(huì)松動(dòng)，在拆卸時(shí)葉輪能方便地從底部抽出。這種潛水排污泵多數(shù)都是由潛水電機(jī)與水泵構(gòu)成的機(jī)電一體式的結(jié)構(gòu)，滲漏排水用潛水排污泵都是

14、安裝在泵房?jī)?nèi)的，潛水排污泵的出口與藕合接口連接，兩根平行的導(dǎo)軌固定在藕合底座上，藕合接口能沿著導(dǎo)軌從泵坑頂部到藕合底座間自由地滑動(dòng)。當(dāng)泵放下至最下端時(shí)，其藕合接口與藕合底座緊密結(jié)合，在泵自身重量的壓力下就能完全地密封。泵的整個(gè)重量由藕合座承擔(dān)，泵體及泵底不與泵坑接觸。 </p><p>　　4.3 自耦裝置設(shè)計(jì)概述 </p><p>　　帶自偶裝置的污水泵就是潛水泵，偶合裝置可以讓維護(hù)人員

15、不用下水就能對(duì)泵進(jìn)行檢修和安裝。采用獨(dú)特的自動(dòng)耦合裝置，即將出水管固定在污水池的底部，在池頂安裝配套的支撐件，用雙內(nèi)導(dǎo)軌使泵的出口與出水管自動(dòng)對(duì)正。獨(dú)特設(shè)計(jì)的出口連接確保了在泵和底座之間的連接處絕無(wú)泄漏。此安裝方式可避免檢修時(shí)工作人員進(jìn)入污水池，既保護(hù)了環(huán)境，又降低了維修成本與工人強(qiáng)度，自動(dòng)耦合，便于提升潛污泵，便于維護(hù)拆裝。 </p><p>　　5 潛污泵的發(fā)展前景 </p><p>

16、　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，泵輸送的物質(zhì)日益增多。高效無(wú)堵塞泵是指用來(lái)能夠輸送液體中含有任意形狀懸浮固體物及纖維狀物質(zhì)泵的統(tǒng)稱，由于其在市政、環(huán)保、污水處理、輕工、礦山、化工、食品等行業(yè)的應(yīng)用日益增多，因此，它是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外熱門的前沿研究課題和重點(diǎn)開發(fā)的新產(chǎn)品，也迫使我們對(duì)高效無(wú)堵塞泵葉輪結(jié)構(gòu)型式的選擇、高效無(wú)堵塞泵的設(shè)計(jì)與開發(fā)、成果的推廣應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化等方面去進(jìn)一步完善與提高，從而產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，也使我們的環(huán)境更加美好。 &l

17、t;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]羅仁才.潛污泵自動(dòng)耦合裝置的研究與設(shè)計(jì)[D].江蘇大學(xué)，2006. </p><p>　　[2]林海嘯.潛污泵自動(dòng)耦合裝置設(shè)計(jì)研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)， 2009（13）. </p><p>　　[3]叢小青，袁壽其，袁丹青，陸偉剛.污水泵的研究現(xiàn)