离心泵理论-检修-故障判断大全.doc

一.离心泵的工作原理
驱动机通过泵轴带动叶轮旋转产生离心力,在离心力作用下,液体沿叶片流道被甩向叶轮出口,液体经蜗壳收集送入排出管。液体从叶轮获得能量,使压力能和速度能均增加,并依靠此能量将液体输送到工作地点。
在液体被甩向叶轮出口的同时,叶轮入口中心处形成了低压,在吸液罐和叶轮中心处的液体之间就产生了压差,吸液罐中的液体在这个压差作用下,不断地经吸入管路及泵的吸入室进入叶轮中。
二、离心泵的结构及主要零部件
一台离心泵主要由泵体、叶轮、密封环、旋转轴、轴封箱等部件组成,有些离心泵还装有导轮、诱导轮、平衡盘等。
1.泵体:即泵的壳体,包括吸入室和压液室。
①吸入室:它的作用是使液体均匀地流进叶轮。
②压液室:它的作用是收集液体,并把它送入下级叶轮或导向排出管,与此同时降低液体的速度,使动能进一步变成压力能。压液室有蜗壳和导叶两种形式。
2．叶轮:它是离心泵内传递能量给液体的唯一元件,叶轮用键固定于轴上，随轴由原动机带动旋转,通过叶片把原动机的能量传给液体。
叶轮分类:
①按照液体流入分类：单吸叶轮（在叶轮的一侧有一个入口）和双吸叶轮（液体从叶轮的两侧对称地流到叶轮流道中）。
②按照液体相对于旋转轴线的流动方向分类：径流式叶轮、轴流式叶轮和混流式叶轮。
③按照叶轮的结构形式分类:闭式叶轮、开式叶轮和半开式叶轮。
3．轴:是传递机械能的重要零件,原动机的扭矩通过它传给叶轮。泵轴是泵转子的主要零件，轴上装有叶轮、轴套、平衡盘等零件。泵轴靠两端轴承支承，在泵中作高速回转，因而泵轴要承载能力大、耐磨、耐腐蚀。泵轴的材料一般选用碳素钢或合金钢并经调质处理。
4.密封环:是安装在转动的叶轮和静止的泵壳（中段和导叶的组合件）之间的密封装置。其作用是通过控制二者之间间隙的方法，增加泵内高低压腔之间液体流动的阻力，减少泄漏。
5. 轴套 轴套是用来保护泵轴的，使之不受腐蚀和磨损。必要时，轴套可以更换。
6.轴封 泵轴和前后端盖间的填料函装置简称为轴封，主要防止泵中的液体泄漏和空气进入泵中，以达到密封和防止进气引起泵气蚀的目的。
轴封的形式：即带有骨架的橡胶密封、填料密封和机械密封。
7.轴向力的平衡装置.
三.离心泵的主要工作参数
1.流量:即泵在单位时间内排出的液体量,通常用体积单位表示,符号Q,单位有m3/h,m3/s,l/s等,
2.扬程:输送单位重量的液体从泵入口处(泵进口法兰)到泵出口处(泵出口法兰),其能量的增值,用H表示,单位为kgf.m/kgf。
3.转速:泵的转速是泵每分钟旋转的次数,用N来表示。电机转速N一般在2900转/分左右。
4.汽蚀余量:离心泵的汽蚀余量是表示泵的性能的主要参数,用符号Δhr表示,单位为米液柱。
5.功率与效率:泵的输入功率为轴功率N,也就是电动机的输出功率。泵的输出功率为有效功率Ne。
四、泵内能量损失
泵从原动机获得的机械能，只有一部分转换为液体的能量，而另一部分则由于泵内消耗而损失。泵内所有损失可分为以下几项：
1·水力损失 由液体在泵内的冲击、涡流和表面摩擦造成的。冲击和涡流损失是由于液流改变方向所产生的。液体流经所接触的流道总会出现表面摩擦，由此而产生的能量损失主要取决于流道的长短、大小、形状、表面粗糙度，以及液体的流速和特性。
2·容积损失 容积损失是已经得到能量的液体有一部分在泵内窜流和向外漏失的结果。泵的容积效率h容一般为0．93～0．98。改善密封环及密封结构，可降低漏失量，提高容积效率。
3·机械损失 机械损失指叶轮盖板侧面与泵壳内液体间的摩擦损失，即圆盘损失，以及泵轴在盘根、轴承及平衡装置等机械部件运动时的摩擦损失，一般以前者为主。
五、泵的变速--比例定律
1.离心泵的变速:
一台离心泵,当它的转速改变时,其额定流量、扬程和轴功率都将按一定比例关系发生改变。目前,采用变频调速电机来实现离心泵的变速,是一条新的重要的节能途径。
2.比例定律的表达式:
Q1/Q2=n1/n2
H1/H2=(n1/n2)2
N1/N2=(n1/n2)3
式中,Q、H、N表示泵的额定流量、扬程和轴功率
下标1,2分别表示不同的转速
n表示转速
六、离心泵叶轮的切割
1.切割的目的:
一台离心泵,在一定的转速下仅有一条性能曲线,为扩大泵的工作范围,常采用切割叶轮外径的方法，使其工作范围由一条线变成一个面。当切割量较少时，可以认为切割前后叶片的出口安置角和通流面积基本不变，泵效率近似相等。
2.切割定律的表达式:
Q'/Q=D2'/D2
H'/H=(D2'/D2)2
N'/N=(D2'/D2)3
式中,Q、H、N表示泵的额定流量、扬程和轴功率
角标'表示叶轮切割后的对应参数
D2表示叶轮的外直径
七、 离心泵的比转数
比转数是由相似定律导出的综合性参数，它是工况的函数，对一台泵来说，不同的工况就有不同的比转数，为了便于对不同类型泵的性能与结构进行比较，应用最佳工况（最高效率点）的比转数来代表这台泵。
在选泵时，可根据工作需要的Q、H和结合电机的转速，计算出ns数，大致确定泵的类型。当ns<30时,一般采用容积式泵, 当ns>30时,则采用离心泵、混流泵、轴流泵等。
八、离心泵的汽蚀与吸入特性
1.汽蚀现象
根据离心泵的工作原理可知,液流是在吸入罐压力Pa和叶轮入口最低压力Pk间形成的压差(Pa-Pk)作用下流入叶轮的,则叶轮入口处压力Pk越低,吸入能力就越大。但若Pk降低到某极限值(目前多以液体在输送温度下的饱和蒸汽压力Pt为液体汽化压力的临界值)时,就会出现汽蚀现象。
2.汽蚀会引起的严重后果:
(1)产生振动和噪音。
(2)对泵的工作性能有影响:当汽蚀发展到一定程度时,汽泡大量产生,会堵塞流道,使泵的流量、扬程、效率等均明显下降。
(3)对流道的材质会有破坏:主要是在叶片入口附近金属的疲劳剥蚀。
3.离心泵的吸入特性:
1·泵发生汽蚀的基本条件是:叶片入口处的最低液流压力Pk≤该温度下液体的饱和蒸汽压Pt。
2·有效汽蚀余量:液体流自吸液罐,经吸入管路到达泵吸入口后,所富余的高出汽化压力的那部分能头。用Δha表示。
3·泵的必须汽蚀余量:液流从泵入口到叶轮内最低压力点K处的全部能量损失,用Δhr表示。
4·Δhr与Δha的区别和联系:
Δha>Δhr 泵不汽蚀
Δha=Δhr 泵开始汽蚀
Δha<Δhr 泵严重汽蚀
5·对于一台泵,为了保证其安全运行而不发生汽蚀,对于泵的必须汽蚀余量还应加一个安全裕量,一般取0.5米液柱。于是,泵的允许汽蚀余量为:[Δhr]=Δhr＋0.5。
6·泵的允许几何安装高度表达式为:[Hg1]=(Pa-Pt)/r-hA～S-[Δhr]。
Pa──吸入罐压力
Pt──液体在输送温度下的饱和蒸汽压力
r──液体重度
hA～S──吸入管内流动损失
[Δhr]──允许气蚀余量
7·提高离心泵抗汽蚀性能的方法有:
A.改进机泵结构,降低Δhr,属机泵设计问题。
B.提高装置内的有效汽蚀余量.最主要最常用的方法是采用灌注头吸入装置.
此外，尽量减少吸入管路阻力损失，降低液体的饱和蒸汽压，即在设计吸入管路时尽可能选用管径大些，长度短些，弯头和阀门少些，输送液体的温度尽可能低些等措施，都可提高装置的有效气蚀余量。
· 8.轴向力的平衡装置
①轴向力的产生原因
a．叶轮前后两侧因流体压力分布情况不同(轮盖侧压力低,轮盘压力高)引起的轴向力A1,其方向为自叶轮背侧指向叶轮入口。
b.流体流入和流出叶轮的方向和速度不同而产生的动反力A2,其方向与A1相反,所以总轴向力A=A1-A2,方向一般与A1相同(一般A2较小)。
②轴向力的平衡
a.采用双吸式叶轮:叶轮两侧对称,流体从两端吸入,轴向力自动抵消而达到平衡。
b.开平衡孔或装平衡管:
A:在叶轮轮盘上相对于吸入口处开几个平衡孔。
B:为避免开平衡孔后,因主流受扰动而增加水力损失,可设平衡管代替平衡孔,即采用一小管引入口压力至轮盘背侧。
c:采用平衡叶片:在叶轮盘背面铸几条径向筋片,筋片带动叶轮背面间隙内的流体加速旋转,增大离心力,从而使叶轮背面压力显著降低。
d:利用止推轴承承受轴向力。一般小型的单吸泵中止推轴承可以承受全部的轴向力，防止泵轴窜动。
③多级离心泵轴向力的平衡:
a.同单级离心泵方法相同
b.对称布置叶轮
c.采用平衡鼓,部分平衡轴向力
d.采用自动平衡盘,全部自动平衡轴向力。

离心泵检修部分

第一章 离心泵的检修
一、单吸离心泵的拆装

1、解体步骤
(1) 先将泵盖和泵体上的紧固螺栓松开，将转子组件从泵体中取出。
(2) 将叶轮前的叶轮螺母松开，即可取下叶轮(叶轮键应妥善保管好)。
(3) 取下泵盖和轴套，并松开轴承压盖，即可将轴从悬架中抽出(注意在用铜棒敲打轴头时，应戴上叶轮螺母以防损伤螺纹)。
2、装配顺序
(1) 检查各零部件有无损伤，并清洗干净；
(2) 将各连接螺栓、丝堵等分别拧紧在相应的部件上；
(3) 将“O”形密封圈及纸垫分别放置在相应的位置；
(4) 将密封环、水封环及填料压盖等依次装到泵盖内；
(5) 将轴承装到轴上后，装入悬架内并合上压盖，将轴承压紧，然后在轴上套好挡水圈；
(6) 将轴套在轴上装好，再将泵盖装在悬架上，然后将叶轮、止动垫圈、叶轮螺母等依次装入并拧紧，最后将上述组件装到泵体内并拧紧泵体、泵盖的连接螺栓。
在上述过程中，对平键、挡油环、挡水圈及轴套内的“O”形密封圈等小件易遗漏或错装，应特别引起注意。
3、安装精度
这里给出的主要是联轴器对中的精度要求。泵与电机联轴器装好后，其间应保持2～3mm间隙，两联轴器的外圆上下、左右的偏差不得超过0.1mm，两联轴器端面间隙的最大、最小值差值不得超过0.08mm。
二、双吸水泵的拆装

型单级单吸式离心泵结构（甲式）
1-泵体；2-泵壳；3-叶轮；4-轴；5-双吸密封环；6-键；7-轴套；8-填料套；
9-填料；10-水封管；11-填料压盖；12-轴套螺母；13-双头螺栓；
14-轴承体压盖；15-轴承挡套；16-轴承体；17-螺钉；18-轴承端盖；
19-轴承；20-轴承螺母；21-联轴器；22-水封
解体步骤
1、分离泵壳
(1) 拆除联轴器销子，将水泵与电机脱离。
(2) 拆下泵结合面螺栓及销子，使泵盖与下部的泵体分离，然后把填料压盖卸下。
(3) 拆开与系统有连接的管路(如空气管、密封水管等)，并用布包好管接头，以防止落入杂物。
2、吊出泵盖
检查上述工作已完成后，即可吊下泵盖。起吊时应平稳，并注意不要与其它部件碰磨。
3、吊转子
(1) 将两侧轴承体压盖松下并脱开。
(2) 用钢丝绳拴在转子两端的填料压盖处起吊，要保持平稳、安全。转子吊出后应放在专用的支架上，并放置牢靠。
4、转子的拆卸
(1) 将泵侧联轴器拆下，妥善保管好连接键。
(2) 松开两侧轴承体端盖并把轴承体取下，然后依次拆下轴承紧固螺母、轴承、轴承端盖及挡水圈。
(3) 将密封环、填料压盖、水封环、填料套等取下，并检查其磨损或腐蚀的情况。
(4) 松开两侧的轴套螺母，取下轴套并检查其磨损情况，必要时予以更换。
(5) 检查叶轮磨损和汽蚀的情况，若能继续使用，则不必将其拆下。如确需卸下时，要用专门的拉力工具边加热边拆卸，以免损伤泵轴。
装配顺序
1、转子组装
(1) 叶轮应装在轴的正确位置上，不能偏向一侧，否则会造成与泵壳的轴向间隙不均而产生摩擦。
(2) 装上轴套并拧紧轴套螺母。为防止水顺轴漏出，在轴套与螺母间要用密封胶圈填塞。组装后应保证胶圈被轴套螺母压紧且螺母与轴套已靠紧。
(3) 将密封环、填料套、水封环、填料压盖及挡水圈装在轴上。
(4) 装上轴承端盖和轴承，拧紧轴承螺母，然后装上轴承体并将轴承体和轴承端盖紧固。
(5) 装上联轴器。
2、吊入转子
(1) 将前述装好的转子组件平稳地吊入泵体内。
(2) 将密封环就位后，盘动转子，观察密封环有无摩擦，应调整密封环直到盘动转子轻快为止。
3、扣泵盖
将泵盖扣上后，紧固泵结合面螺栓及两侧的轴承体压盖。然后，盘动转子看是否与以前有所不同，若没有明显异常，即可将空气管、密封水管等连接上，把填料加好，接着，就可以进行对联轴器找正了。
安装精度要求
这里仅提出联轴器对中的精度要求。联轴器两端面最大和最小的间隙差值不得超过0.06mm，两外圆中心线上下或左右的差值不得超过0.1mm。
决定泵壳结合面垫的厚度
叶轮密封环在大修后没有变动，那么泵壳结合面的垫就取原来的厚度即可；如果密封环向上有抬高，泵结合面垫的厚度就要用压铅丝的方法来测量了。通常，泵盖对叶轮密封环的紧力为0—0.03mm。新垫做好后，两面均应涂上黑铅粉后再铺在泵结合面上。注意所涂铅粉必须纯净，不能有渣块。在填料涵处，垫要做得格外细心，一定要使垫与填料涵处的边缘平齐。垫如果不合适，就会使填料密封不住而大量漏水，造成返工，

决定泵盖对密封环的紧力 垫没做合适
三、联轴器的拆装
（1）拆下联轴器时，不可直接用锤子敲击而应垫以铜棒，且应打联轴器轮毂处而不能打联轴器外缘，因为此处极易被打坏。最理想的办法是用掳子拆卸联轴器。对于中小型水泵来说，因其配合过盈量很小，故联轴器很容易拿下来。对较大型的水泵，联轴器与轴配合有较大的过盈，所以拆卸时必须对联轴器进行加热。
（2）装配联轴器时，要注意键的序号(对具有两个以上键的联轴器来说)。若用铜棒敲击时，必须注意击打的部位。例如，敲打轴孔处端面时，容易引起轴孔缩小，以致轴穿不过去；敲打对轮外缘处，则易破坏端面的平直度，在以后用塞尺找正时将影响测量的准确度。对过盈量较大的联轴器，则应加热后再装。
（3）联轴器销子、螺帽、垫圈及胶垫等必须保证其各自的规格、大小一致，以免影响联轴器的动平衡。联轴器螺栓及对应的联轴器销孔上应做好相应的标记，以防错装。
（4）联轴器与轴的配合一般均采用过渡配合，既可能出现少量过盈，也可能出现少量间隙，对轮毂较长的联轴器，可采用较松的过渡配合，因其轴孔较长，由于表面加工粗糙不平，在组装后自然会产生部分过盈。如果发现联轴器与轴的配合过松，影响孔、轴的同心度时，则应进行补焊。在轴上打麻点或垫铜皮乃是权宜之计，不能作为理想的方法。
第二章： 离心泵各零部件测量及计算
一、 轴弯曲度的测量
泵轴弯曲之后，会引起转子的不平衡和动静部分的磨损，所以在大修时都应对泵轴的弯曲度进行测量。
①把轴的两端架在V 形铁上，V 形铁应放置平稳、牢固；
②再把千分表支好，使测量杆指向轴心。然后，缓慢地盘动泵轴，在轴有弯曲的情况下，每转一周则千分表有一个最大读数和最小读数，两读数的差值即表明了轴的弯曲程度。这个测量过程实际上是测量轴的径向跳动，亦即晃度。
③晃度的一半即为轴的弯曲值。通常，对泵轴径向跳动的要求是：中间不超过0.05mm，两端不超过0.02mm。
二、 转子晃度的测量
测量转子晃度的方法与测量轴弯曲的方法类同。通常，要求叶轮密封环的径向跳动不得超过0.08mm，轴套处晃度不得超过0.04mm，两端轴颈处晃度不得超过0.02mm。
第三节： 水泵密封的检修
1泵用机械密封种类繁多，型号各异，但泄漏点主要有五处：
    （l）轴套与轴间的密封；
    （2）动环与轴套间的密封；
    （3）动、静环间密封；
    （4）对静环与静环座间的密封；
    （5）密封端盖与泵体间的密封。
    一般来说，轴套外伸的轴间、密封端盖与泵体间的泄漏比较容易发现和解决，但需细致观察，特别是当工作介质为液化气体或高压、有毒有害气体时，相对困难些。其余的泄漏直观上很难辩别和判断，须在长期管理、维修实践的基础上，对泄漏症状进行观察、分析、研判，才能得出正确结论。
    一、泄漏原因分析及判断
    1．安装静试时泄漏。机械密封安装调试好后，一般要进行静试，观察泄漏量。如泄漏量较小，多为动环或静环密封圈存在问题；泄漏量较大时，则表明动、静环摩擦副间存在问题。在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上，再手动盘车观察，若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题；如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题；如泄漏介质沿轴向喷射，则动环密封圈存在问题居多，泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出，则多为静环密封圈失效。此外，泄漏通道也可同时存在，但一般有主次区别，只要观察细致，熟悉结构，一定能正确判断。
    2．试运转时出现的泄漏。泵用机械密封经过静试后，运转时高速旋转产生的离心力，会抑制介质的泄漏。因此，试运转时机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后，基本上都是由于动、静环摩擦副受破坏所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有：
    （l）操作中，因抽空、气蚀、憋压等异常现象，引起较大的轴向力，使动、静环接触面分离；
    （2）对安装机械密封时压缩量过大，导致摩擦副端面严重磨损、擦伤；
    （3）动环密封圈过紧，弹簧无法调整动环的轴向浮动量；
    （4）静环密封圈过松，当动环轴向浮动时，静环脱离静环座；
    （5）工作介质中有颗粒状物质，运转中进人摩擦副，探伤动、静环密封端面；
    （6）设计选型有误，密封端面比压偏低或密封材质冷缩性较大等。上述现象在试运转中经常出现，有时可以通过适当调整静环座等予以消除，但多数需要重新拆装，更换密封。
    3．正常运转中突然泄漏。离心泵在运转中突然泄漏少数是因正常磨损或已达到使用寿命，而大多数是由于工况变化较大或操作、维护不当引起的。
    （1）抽空、气蚀或较长时间憋压，导致密封破坏；
    （2）对泵实际输出量偏小，大量介质泵内循环，热量积聚，引起介质气化，导致密封失效；
    （3）回流量偏大，导致吸人管侧容器（塔、釜、罐、池）底部沉渣泛起，损坏密封；
    （4）对较长时间停运，重新起动时没有手动盘车，摩擦副因粘连而扯坏密封面；
    （5）介质中腐蚀性、聚合性、结胶性物质增多；
    （6）环境温度急剧变化；
    （7）工况频繁变化或调整；
    （8）突然停电或故障停机等。离心泵在正常运转中突然泄漏，如不能及时发现，往往会酿成较大事故或损失，须予以重视并采取有效措施。
    二、泵用机械密封检修中的几个误区
    1．弹簧压缩量越大密封效果越好。其实不然，弹簧压缩量过大，可导致摩擦副急剧磨损，瞬间烧损；过度的压缩使弹簧失去调节动环端面的能力，导致密封失效。
    2．动环密封图越紧越好。其实动环密封圈过紧有害无益。一是加剧密封圈与轴套间的磨损，过早泄漏；二是增大了动环轴向调整、移动的阻力，在工况变化频繁时无法适时进行调整；三是弹簧过度疲劳易损坏；四是使动环密封圈变形，影响密封效果。
    3．静环密封圈越紧越好。静环密封圈基本处于静止状态，相对较紧密封效果会好些，但过紧也是有害的。一是引起静环密封因过度变形，影响密封效果；二是静环材质以石墨居多，一般较脆，过度受力极易引起碎裂；三是安装、拆卸困难，极易损坏静环。
    4．叶轮锁母越紧越好。机械密封泄漏中，轴套与轴之间的泄漏（轴间泄漏）是比较常见的。一般认为，轴间泄漏就是叶轮锁母没锁紧，其实导致轴间泄漏的因素较多，如轴间垫失效，偏移，轴间内有杂质，轴与轴套配合处有较大的形位误差，接触面破坏，轴上各部件间有间隙，轴头螺纹过长等都会导致轴间泄漏。锁母锁紧过度只会导致轴间垫过早失效，相反适度锁紧锁母，使轴间垫始终保持一定的压缩弹性，在运转中锁母会自动适时锁紧，使轴间始终处于良好的密封状态。
    5．新的比旧的好。相对而言，使用新机械密封的效果好于旧的，但新机械密封的质量或材质选择不当时，配合尺寸误差较大会影响密封效果；在聚合性和渗透性介质中，静环如无过度磨损，还是不更换为好。因为静环在静环座中长时间处于静止状态，使聚合物和杂质沉积为一体，起到了较好的密封作用。
6．拆修总比不拆好。一旦出现机械密封泄漏便急于拆修，其实，有时密封并没有损坏，只需调整工况或适当调整密封就可消除泄漏。这样既避免浪费又可以验证自己的故障判断能力，积累维修经验提高检修质量。

第五章 多级离心泵的检修工艺
一、水泵的拆装
DG 型高压水泵是多级分段式结构的离心泵，在对其解体前应先熟悉图纸，了解泵的结构及拆装顺序，避免因失误而造成部件的损伤。同时，随着解体的进行，及时测取各有关数据，以便组装时参考。下面按顺序来介绍泵的解体。
1、 轴瓦拆卸及轴瓦间隙的测量
在拆卸多级泵时，首先应对其两端的轴承(一般为滑动轴承)进行检查，并测量水泵在长期运行(一个大修间隔)后轴瓦的磨损情况。测量方法通常用压铅丝法，如图所示。

轴瓦的径向间隙一般为1‰～1.5‰D (D为泵轴直径)，若测出的间隙超过标准，则应重新浇注轴瓦合金并研刮合格。此外，还应检查轴瓦合金层是否有剥离、龟裂等现象，若严重影响使用，则应重新浇注合金。在轴瓦检测完毕后，即可按顺序拆卸，并注意做好顺序、位置标记。
2、 泵体的拆卸
在分解两侧的上轴瓦并测量其间隙和紧力后，即可取出油挡。再退出填料压盖，取出盘根及水封环，然后即可将轴承座取下。对DG 型水泵，应先由出水侧开始解体，基本顺序为：

(1) 首先松开大螺母并取下拉紧泵体的穿杠螺栓，然后依次拆下出口侧填料室及动、静平衡盘部件。拆除的同时，要做好测量这些部件的调整套、齿形垫等的尺寸的工作。
(2) 拆下出水段的连接螺栓，并沿轴向缓缓吊出出水段，然后退出末级叶轮及其传动键、定距轴套，接着可逐级拆出各级叶轮及各级导叶、中段。拆出的每个叶轮及定距轴套都应做好标记，以防错装。
(3) 在拆卸叶轮时，需用定位片测量叶轮的出口中心与其进水侧中段的端面距离，如图所示。
叶轮出口定位片测量
1-定位片；2-进水段；3-叶轮
叶轮的流道应与导叶的流道对准，不然应找出原因。在泵体的分解过程中，需注意以下事项：
(1) 拆下的所有部件均应存放在清洁的木板或胶垫上，用干净的白布或纸板盖好，以防碰伤经过精加工的表面。
(2) 拆下的橡胶、石棉密封垫必须更换。若使用铜密封垫，重新安装前要进行退火处理；若采用齿形垫，在垫的状态良好及厚度仍符合要求的情况下可以继续使用。
(3) 对所有在安装或运行时可能发生摩擦的部件，如泵轴与轴套、轴套螺母，叶轮和密封环，……均应涂以干燥的MoS2粉(其中不能含有油脂)。
(4) 在解体前应记录转子的轴向位置(将动、静平衡盘保持接触)，以便在修整平衡盘的摩擦面后，可在同一位置精确地复装转子。
二、静止部件的拆装
在泵体全部分解后，应对各个部件进行仔细检查，若发现损坏或缺陷，要予以修复或更换。本节将介绍对静止部件的检查与修复。
1、 泵壳(中段)
（1）止口间隙检查
多级泵的相邻泵壳之间都是止口配合的，止口间的配合间隙过大会影响泵的转子与静止部分的同心度。检查泵壳止口间隙的方法如下：
将相邻的泵壳叠置于平板上，在上面的泵壳上放置好磁力表架，其上夹住百分表，表头触点与下面的泵壳的外圆相接触，如图所示。

泵壳止口同心度的检查
随后，将上面的泵壳沿十字方向往复推动测量二次，百分表上的读数差即为止口之间存在的间隙。通常止口之间的配合间隙为0.04～0.08mm，若间隙大于0.10-0.12mm，就应进行修复。最简单的修复方法是在间隙较大的泵壳公止口上均匀堆焊6～8 处，然后按需要的尺寸进行车削。
（2）裂纹检查
用手锤轻敲泵体，如果某部位发出沙哑声，则说明壳体有裂纹。这时应将煤油涂在裂纹处，待渗透后用布擦尽面上的油迹并擦上一层白粉，随后用手锤轻敲泵壳，渗入裂纹的煤油即会浸湿白粉，显示出裂纹的端点。若裂纹部位在不承受压力或不起密封作用的地方，则可在裂纹的始、末端点各钻一个φ3mm 的圆孔，以防止裂纹继续扩展；若裂纹出现在承压部位，则必须予以补焊。
2、 导叶
多级泵的导叶若采用不锈钢材料，则一般不会损坏；若采用锡青铜或铸铁，则应隔2～3年检查一次冲刷情况，必要时更换新导叶。凡是新铸的导叶，在使用前应用手砂轮将流道打磨光滑，这样可提高效率2％～3％。此外还应检查导叶衬套(应与叶轮配合在一起)的磨损情况，根据磨损的程度来确定是整修还是更换。导叶与泵壳的径向配合间隙为0.04～0.06mm，过大时则会影响转子与静止部件的同心度，应当予以更换。用来将导叶定位的定位销钉与泵壳的配合要过盈0.02～0.04mm，销钉头部与导叶配合处应有1.0—1.5mm的调整间隙。导叶在泵壳内应被适当地压紧，以防高压泵的导叶与泵壳隔板平面被水流冲刷。通常，压紧导叶的方法是在导叶背面叶片的肋上钻孔，加装3～4 个紫铜钉(尽量靠近导叶外缘，沿圆周均布)，如图2-5 所示，利用紫铜钉的过盈量使导叶与泵壳配合面密封。加装的紫铜钉一般应高出背面导叶平面0.50～0.80mm。

测量导叶在泵壳内轴向间隙
1-泵壳；2-导叶；3-紫铜钉；4-密封面
3、 平衡装置
在水泵的解体过程中，应用压铅丝法来检查动、静平衡盘面的平行度，方法是：
①将轴置于工作位置，在轴上涂润滑油并使动盘能自由滑动，其键槽与轴上的键槽对齐。
②用黄油把铅丝粘在静盘端面的上下左右四个对称位置上，然后将动盘猛力推向静盘，将受撞击而变形的铅丝取下并记好方位；
③再将动盘转180°重测一遍，做好记录。用千分尺测量取下铅丝的厚度，测量数值应满足上下位置的和等于左右的和，上减下或左减右的差值应小于0.05mm，否则说明动静盘变形或有瓢偏现象，应予以消除。检查动静平衡盘接触面只有轻微的磨损沟痕时，可在其结合面之间涂以细研磨砂进行对研；若磨损沟痕很大、很深时，则应在车床或磨床上修理，使动、静平衡盘的接触率在75％以上。
4、密封环与导叶衬套
目前，密封环与导叶衬套一般都是用不锈钢或锡青铜两种耐磨材料制成的。选用不锈钢制造的密封环与导叶衬套寿命较长，但对其加工及装配的质量要求很高，否则易于在运转中因配合间隙略小、轴弯曲度稍大而发生咬合的情况。若用锡青铜制造，则加工容易，成本低，也不易咬死，但其抗冲刷性能相对稍差些。新加工的密封环和导叶衬套安装就位后，与叶轮的同心度偏差应小于0.04mm。密封环与叶轮的径向间隙随密封环的内径大小而不同，具体可参阅表2-3-1。密封环与泵壳的配合间隙一般为0.03～0.05mm。

表2-1 密封环与叶轮的径向间隙(mm)

密封环内径 装配间隙 磨损后的允许间隙
80～120 0.09 ～0.22 0.48
120～150 0.105～0.255 0.60
150～180 0.12 ～0.28 0.60
180～220 0.135～0.315 0.70
220～260 0.16 ～0.34 0.70
260～290 0.16 ～0.35 0.80
290～320 0.175～0.375 0.80
320～360 0.20 ～0.40 0.80

导叶衬套与叶轮轮毂的间隙一般为0.40～0.45mm。叶衬套与导叶之间采用过盈配合，过盈量为0.015～0.02mm，并需用止动螺钉紧固好。
三、转子部件的拆装
转子部件主要有泵轴、叶轮和平衡盘等。水泵能否长期安全可靠地运行，与转子的结构、平衡精度及装配质量有密切的关系。下面将对这几个主要部件的检修工艺进行介绍。
1、泵轴
轴是水泵的重要部件，它不仅支承着转子上的所有零部件,而且还承担着传递扭矩的作用。
（1）泵轴的检查与更换
泵解体后，对轴的表面应先进行外观检查，通常是用细砂布将轴略微打光，检查是否有被水冲刷的沟痕、两轴颈的表面是否有擦伤及碰痕。若发现轴的表面有冲蚀，则应做专门的修复。在检查中若发现下列情况，则应更换为新轴：
1) 轴表面有被高速水流冲刷而出现的较深的沟痕，特别是在键槽处。
2) 轴弯曲很大，经多次直轴后运行中仍发生弯曲者。
（2）轴弯曲的测量方法及校正
1) 将泵轴放在专用的滚动台架上，也可使用车床或V形铁为支承来进行检查。
2) 在泵轴的对轮侧端面上做好八等分的永久标记，一般以键槽处为起点，如图所示。在所有检修档案中的轴弯曲记录，都应与所做的标记相一致。

泵轴对轮侧端面记号
3) 开始测量轴弯曲时，应将轴始终靠向一端而不能来回窜动(但轴的两端不能受力)，以保证测量的精确度。
4) 对各断面的记录数值应测2～3 次，每一点的读数误差应保证在0.005mm以内。测量过程中，每次转动的角度应一致，盘转方向也应保持一致。在装好百分表后盘动转子时，一般自第二点开始记录，并且在盘转一圈后第二点的数值应与原数相同。
5) 测量的位置应选在无键槽的地方，测量断面一般选10～15 个即可。在进行测量的位置应打磨、清理光滑，确保无毛刺、凹凸和污垢等缺陷。
6) 泵轴上任意断面中，相对180°的两点测量读数差的最大值称为该端面的“跳动”或“晃度”，轴弯曲即等于晃度值的一半。每个断面的晃度要用箭头表示出，根据箭头的方向是否一致来判定泵轴的弯曲是否在同一个纵剖面内。
7) 测量完成后，根据每个断面的弯曲值找出最大弯曲断面，然后可用百分表进一步测量确定出泵轴的最大弯曲断面(此断面不一定恰好是刚才的测量断面)，并往复盘转泵轴，找到此断面最凸、最凹点并做好记录和标记。
8) 检查泵轴最大弯曲不得超过0.04mm，否则应采用“捻打法”或“内应力松弛法”进行直轴，而“局部加热直轴法”则尽量不要采用。具体的直轴操作详见后面的有关内容。
2、叶轮
（1）叶轮及其密封环的检修
在水泵解体后，检查叶轮密封环的磨损程度，若在允许范围内，可在车床上用专门胎具胀住叶轮内孔来车修磨损部位，修正后要保持原有的同心度和表面粗糙度。最后，配制相应的密封环和导叶衬套，以保持原有的密封间隙。叶轮密封环经车修后，为防止加工过程中胎具位移而造成同心度偏差，应用专门胎具进行检查，
如图所示。

检查叶轮密封环同心度
1-百分表；2-叶轮；3-专用胎具
具体的步骤为：
用一带轴肩的光轴插入叶轮内孔，光轴固定在钳台上并仰起角度α，确保叶轮吸入侧轮毂始终与胎具轴肩相接触并缓缓转动叶轮，在叶轮密封环处的百分表指示的跳动值应小于0.04mm，否则应重新修整。
对首级叶轮的叶片，因其易于受汽蚀损坏，若有轻微的汽蚀小孔洞，可进行补焊修复或采用环氧树脂粘结剂修补。测量叶轮内孔与轴颈配合处的间隙，若因长期使用或多次拆装的磨损而造成此间隙值过大，为避免影响转子的同心度甚至由此而引起转子振动，可采取在叶轮内孔局部点焊后再车修或镀铬后再磨削的方法予以修复。
叶轮在采取上述方法检修后仍然达不到质量要求时，则需更换新叶轮。
（2）叶轮的更换
对新换的叶轮应进行下列工作，检查合格后方可使用：
1）叶轮的主要几何尺寸，如叶轮密
封环直径对轴孔的跳动值、端面对轴孔的跳动、两端面的平行度、键槽中心线对轴线的偏移量、外径D2 、出口宽度b2 、总厚度等的数值与图纸尺寸相符合。
2) 叶轮流道清理干净。
3) 叶轮在精加工后，每个新叶轮都经过静平衡试验合格。对新叶轮的加工主要是为保证叶轮密封环外圆与内孔的同心度、轮毂两端面的垂直度及平行度，如图所示。

叶轮平行度和垂直度的检查
3、 转子的试装
（1）试装的目的及应具备的条件
转子试装主要是为了提高水泵最后的组装质量。通过这个过程，可以消除转子的紧态晃度，可以调整好叶轮间的轴向距离，从而保证各级叶轮和导叶的流道中心同时对正，可以确定调整套的尺寸。在试装前，应对各部件进行全部尺寸的测量，消除明显的超差。各部件径向跳动的测量方法可参考前面的内容，对各部件端面晃度的检查方法为：叶轮仍是采用专门的心轴插入叶轮内孔，心轴固定在平台上，轻轻转动叶轮，百分表的指示数值即为端面的跳动。此跳动值不得超过0.015mm，否则应进行车修，如图所示。
检查套装零件的垂直度和平行度
而轴套等部件端面跳动的检查可在一块平板上用百分表出，此跳动值不得大于0.015mm。
总之，在检查转子各部件的端面已清理，叶轮内孔与轴颈的间隙适当，轴弯曲不大于0.03～0.04mm，各套装部件的同心度偏差小于0.02mm且端面跳动小于0.015mm时，即可在专用的、能使转子转动的支架上开始试装工作。
（2）转子试装的步骤
转子试装可以按以下步骤进行：
1) 将所有的键都按号装好，以防因键的位置不对而发生轴套与键顶住的现象。
2) 将所有的密封圈等按位置装好，把锁紧螺母紧好并记下出口侧锁紧螺母至轴端的距离，以便水泵正式组装时作为确定套装部件紧度的依据。
3) 在紧固轴套的锁紧螺母时，应始终保持泵轴在同一方位(如保持轴的键槽一直向上)，而且在每次测量转子晃度完成后应松开锁紧螺母，待下次再测时重新拧紧。每次紧固锁紧螺母时的力量以套装部件之间无间隙、不松动为准，不可过大。
4) 各套装部件装在轴上时，应根据各自的晃度值大小和方位合理排序，防止晃度在某一个方位的积累。测量转子晃度时，应使转子不能来回窜动且在轴向上不受太大的力。最后，检查组装好的转子各部位的晃度不应超出下列数值：
叶轮处 0.12mm 挡套处 0.10mm
调整套处 0.08mm 轴套处 0.05mm
平衡盘工作面轴向晃度 0.06mm
5) 装好转子各套装部件并紧好锁紧螺母后，再用百分表测量各部件的径向跳动是否合格。若超出标准，则应再次检查所有套装部件的端面跳动值，直至符合要求。
6) 检查各级叶轮出水口中心距离是否相符，并测量末级叶轮至平衡盘端面之间的距离以确定好调整套的尺寸。在试装结果符合质量要求并做好记录后，即可将各套装部件解体，以待正式组装。
四、水泵的总装与调整
将水泵的所有部件都经清理、检查和修整以后，就可以进行总装工作了。组装水泵按与解体时相反的顺序进行，回装完成后即可开始如下的调整工作：
1、首级叶轮出水口中心定位
准备好一块定位片(其宽度K 是经测量后得出的)，把定位片插入首级叶轮的出水口。将转子推至定位片与进水段侧面接触(此时首级叶轮与挡套、轴肩不能脱离接触而产生间隙)，这时叶轮出水口中心线应正好与导叶入水口中心线对齐。在与入口侧填料室端面齐平的地方用划针在轴套外圆上划线，以备回装好平衡装置后检查出水口的对中情况和叶轮在静子中的轴向位置。
2、测量总窜动
测量总窜动的方法是：装入齿形垫，不装平衡盘而用一个旧挡套代替，装上轴套并紧固好锁紧螺母后，前后拨动转子，在轴端放置好的百分表的两次指示数值之差即为轴的总窜动量。另外，也可采用只装上动平衡盘和轴套的方式，将轴套锁紧螺母紧固到正确位置后