非金屬泵的結(jié)構(gòu)特點

典型襯塑非金屬泵結(jié)構(gòu)如下圖所示。

1. 泵體

非金屬泵泵體的結(jié)構(gòu)有整體和襯里兩種。整體泵體指整個泵體均為非金屬，一般僅適用于小口徑離心泵。襯里泵體一般指泵體材料為鑄鐵或鑄鋼，襯里層為非金屬。整體泵體可以選用熱固性材料、熱塑性材料，襯里泵分為彈性襯里、噴涂襯里以及剛性襯里。非金屬泵一般為單級、蝸殼式、徑向剖分結(jié)構(gòu)。

對于整體泵體可以加入筋骨進(jìn)行加強(qiáng)，為了防止非金屬泵接口受力的脆弱性，可在非金屬泵體兩邊增加前后蓋板，并用螺栓進(jìn)行連接加固。對于襯里泵可以通過金屬泵殼開設(shè)合適的槽孔進(jìn)行固定。此外還可考慮在泵殼上焊接龜甲絲網(wǎng)加強(qiáng)。

2. 葉輪

非金屬泵的葉輪也可分為開式、半開式和閉式三種。閉式葉輪由熱塑性塑料制成，前后蓋板可以超聲波或震動焊接在一起。半開式、開式葉輪可以用熱塑性或熱固性塑料制成。

葉輪分整體結(jié)構(gòu)和內(nèi)埋金屬件結(jié)構(gòu)兩種。整體非金屬結(jié)構(gòu)葉輪強(qiáng)度低，適用于小型泵；內(nèi)埋金屬件結(jié)構(gòu)采用模壓方式成型，葉輪強(qiáng)度高。

3. 密封環(huán)(口環(huán))

非金屬泵一般不設(shè)密封環(huán)。

4. 軸

非金屬泵的泵軸一般不與介質(zhì)接觸，采用金屬材料，一端用于固定葉輪，另一端用于安裝聯(lián)軸器。非金屬泵的泵軸與葉輪常采用螺紋連接。

5. 軸封

非金屬泵的軸封型式有機(jī)械密封、動力密封和無軸封結(jié)構(gòu)。

（1）機(jī)械密封

國內(nèi)許多非金屬泵通常采用152型(或SB 2 )外裝式波紋管多彈簧單端面機(jī)械密封。該密封適用壓力范圍為0~0.5MPa，軸徑25~55mm，溫度<120℃，動環(huán)材料為填充四氟，靜環(huán)材料為氧化鋁陶瓷。該密封可用于濃度30%以上的鹽酸， 50%以下的稀硫酸，98%以上的磷酸和各種濃度的混合酸。該密封使用壽命較長，一般大于4000h。對于清水介質(zhì)和酸性介質(zhì)大部分選用WB2或152型機(jī)械密封，對于堿性介質(zhì)一般選用169型機(jī)械密封。當(dāng)工作介質(zhì)特殊時，應(yīng)根據(jù)介質(zhì)特性選用其他型式的機(jī)械密封，包括材料。

（2）動力密封

包括副葉輪(或副葉片)密封和停車密封。該密封型式常用于輸送含固體顆粒的介質(zhì)，一般適用于含固量大于15%的介質(zhì)。動力密封泵需要注明最大允許入口壓力，以避免用戶在較高入口壓力下使用時產(chǎn)生大量泄漏。

（3）軸封結(jié)構(gòu)

主要指非金屬磁力驅(qū)動泵，可用于輸送各種不允許泄漏的液體。

非金屬泵與金屬材料泵的結(jié)構(gòu)差異

由于非金屬與金屬材料性能上的差異，非金屬泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計有以下特殊性。

1. 葉輪密封處和背葉片與泵體的運轉(zhuǎn)間隙

因塑料和玻璃鋼的線脹系數(shù)比鋼大2~6倍，沿用金屬泵的運轉(zhuǎn)間隙易發(fā)生咬合，使泵損壞。間隙過大又會使泵的效率降低，并造成泵軸向力的不平衡。由于徑向間隙不可調(diào)節(jié)，也可考慮采用軸向間隙，這樣無需拆泵，即可檢查并調(diào)節(jié)運轉(zhuǎn)間隙。

2. 葉輪與軸的連接型式

（1）葉輪內(nèi)預(yù)埋金屬件，通過金屬件與軸用鍵連接，或葉輪與軸直接用鍵連接，葉輪端部用葉輪螺母保護(hù)。此結(jié)構(gòu)來源于金屬泵，由于密封面多，可靠性差，長時間使用后，易被介質(zhì)腐蝕。

（2）葉輪內(nèi)預(yù)埋金屬件，與軸采用螺紋連接，取消葉輪螺母。此結(jié)構(gòu)可使軸完全受到保護(hù)，避免軸被介質(zhì)腐蝕的可能。缺點是螺紋加工精度要求較高，運轉(zhuǎn)時嚴(yán)禁電動機(jī)反轉(zhuǎn)。

（3）泵體襯里層厚度及其固定

按國外泵企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，襯里層厚度一般為3~5mm，如果襯里過薄(如1. 5~2mm)，壓制過程易出現(xiàn)局部襯里缺陷，導(dǎo)致泵的允許使用溫度和使用壽命有所下降，襯里層從泵體和后蓋基體金屬脫落的可能性也增大。

為了防止溫度變化引起的非金屬從泵殼上脫落或開裂，可考慮在泵殼上焊接龜甲絲網(wǎng)，從而使得襯塑泵可以做到較大規(guī)格型號，進(jìn)口管徑最大可達(dá)?600mm。

（4）軸向力平衡

塑料泵的葉輪內(nèi)大多埋有金屬件，一般不宜用平衡孔的方法平衡軸向力。國內(nèi)外普遍采用背葉片平衡軸向力。