泵与泵站第五章

94 图5—1—2JD 型长轴井泵外形图 1—电机 2—泵座 3—出水法兰 4—输水管5—联轴器 6—泵体 7—滤水管 图5—1—15 JC 型长轴井泵结构示意图 1—调节螺母 2—电机 3—出水管 4—泵体 5、8、16—电机、传动、水泵轴 6—支架 7、12、 18—轴承 9—联轴器 10—输水管11、13、17—上、中、下导流壳 14—叶轮 15—锥形套 19—滤水管第五章 常用的其它水泵本章重点：通过本章的学习，要求学员了解常用其它水泵的类型、基本构造、参数确定及其选择等。

第一节 长轴井泵我国北方地区年降雨量少，地表水缺乏，但地下水源比较丰富，适宜发展井灌。

我国井灌区使用的泵有离心泵、长轴井泵、潜水电泵、拉杆式活塞泵、射流式深井泵和空气扬水机等。

其中以采用长轴井泵和潜水电泵最为普遍。

前者的动力机安装在井上，而泵浸没于井水中，它靠长传动轴使动力机带动水泵抽水。

后者是把水泵与电动机组装成一个密封的整体，潜没于井水中抽水。

以上两种泵都属于叶片泵。

目前我国使用最广的长轴井泵是JD 型泵，它的结构紧凑，性能稳定，效率高，适用范围广。

本节主要介绍长轴井泵的构造、工作特性和选型。

一、长轴井泵的类型长轴井泵是将泵体置于井中动水位（井中来水量和泵的出水量平衡时的井水位）以下，泵座与动力机安装在井口地面上，靠长的传动轴从井上直通到井下，带动水泵叶轮旋转，通过输水管把水从井下抽送到地面。

长轴井泵类型较多。

按水泵的扬程分为浅井泵和深井泵两种。

浅井泵扬程一般在50m 以下，用于大口井或土井。

如我国生产的TJ （水龙）型、J （井龙）型、10J 90型和20型等均属浅井泵。

深井泵扬程一般在50m 以上，多用于小口径机井。

如我国生产的JD 型、J 型、SD 型和NJ 型，均属深井泵。

为适应深井提水的需要，目前国产的深井泵最高扬程达200m 。

美国已达450m 左右。

长轴井泵的主要特点是叶轮装在动水位以下，起动前不需灌水，动力机安装在井上，提水深度不受允许吸上真空高度的限制。

但由于采用长传动轴，耗费钢材多，造价贵，安装、检修困难。

这种泵目前一些国家均在生产，并向高转速、大口径、深井方向发展。

现将我国生产的常长轴井泵的适用范围和型号意义示例列于表5—1—1。

二、长轴井泵的构造上述几种泵型，其基本构造大同小异，全泵由带有滤水管的泵体部分和输水管和传动轴部分，以及泵座和电动机(或传动装置)部分三部分所组成。

前两部分位于井下，后一部分位于井上。

其外形如图5—1—1、5—1—2所示。

现将各部分的构造分别介绍于下。

95 图5—1—4 长轴井泵叶轮图（左）半封闭叶轮 （右）带锁紧螺母锥形套固定叶轮 1—锥形套； 2—锁紧螺母；3—泵轴；4—叶轮（一）泵体部分JD 型深井泵的滤水管一般是由一节短管加工而成。

在短管的下部钻有若干直径为10～25mm 的圆孔。

它的作用是防止水中杂物进入泵体，堵塞叶轮损坏水泵。

短管上部的一段称为进水管，它的长度约为直径的4～10倍，其主要作用是稳定水流，使水通过滤水网后能够平稳地进入泵体内。

泵体是由滤水网、吸水管、叶轮、导流壳、橡胶轴承和泵轴等部件所组成。

导流壳的作用是将水平顺地引入各级叶轮，并在水力损失最小的情况下进入输水管中，在上、中、下导流壳内均铸有轴承孔座，其中孔内放置用水润滑的橡胶轴承以支承叶轮轴，并防止摆动和减少摩擦。

在长轴井泵中所采用的叶轮，有闭式和半开式两种型式。

JD 型井泵的叶轮属于外径较小高比速、半封闭式叶轮，比转数在200～375之间。

1.滤水网和吸水管滤水网和吸水管通常为一整体，是由一节短管加工而成。

在管的下端管壁上钻有若干个梅花形分布的圆孔（孔径10～25mm ）或坚向条孔，用螺纹或法兰盘与导流壳联结。

滤水网的作用是防止井水中杂物吸入泵内。

吸水管的作用是稳定水流，使从滤水网进入的水平稳地进入泵体，其长度一般为管径的4～10倍。

滤水网管加工制造容易，价格较低，JD 型泵采用得较多；所示的滤水网管由上下两段组成，用法兰盘连接，进水面积大，采用的也较多，但加工较泵型 扬程（m ） 流量（h m /3） 适用井径（mm ） 配套功率（KW ） 转速（min /r ） 型号示意适应的最小井径（mm ）深井泵 多级 流量 级数 JD25～200 10～1480 100～750 5.5～340 1460、 2900 150 J D 36 8 J 17.5～17220～1000 200～500 7.5～225 1450、2950 200 J 35 10 SD 26～130126～180 300～350 20～100 1460 300 S D 3 NJ 15～12025～45 250～300 4.5～17 2900 75 N J 3 TJ 10～2222.5～162 250 1.7～14 1450、2900 100 T J J 11.1～3430～147 150～250 2.8～20 1450、2900 150 J 3 10J 90 17.5～24.590 250 7.5～10 1450 250 J 90 5 20型 14～50 25～82 4.5～10 1450、1960 200型 （比转速） — 4图5—1—5 导流壳外形示意图 （a ）上导流壳 (b )中导流壳 （c ）下导流壳图96 复杂，造价较高；滤水网管分别由滤水网和吸水管两个铸件组成，用法兰盘连接，水力阻力小，加工容易，造价低，寿命较长，应用广泛。

2.叶轮、锥形套和锁紧螺母叶轮的形式因泵型而异。

JD 型泵、J （井龙）型泵采用半封闭式叶轮（离心式或混流式）。

这种叶轮只有后盖板。

J 型泵、SD 型泵、NJ 型泵、TJ （水龙）型泵和20型泵采用封闭式叶轮。

叶轮一般用铸铁制造，JD 型泵中也有采用锡磷青铜制造的。

叶轮的级数，由于井泵的扬程较高，而井口一般较小，提高泵的扬程受到叶轮直径的限制，所以一般都采用多级叶轮，仅TJ 型泵为单级。

叶轮与泵轴的固定方式：JD 型泵采用锥形套或带锁紧螺母的锥形套固定；J 型泵、SD 型泵、NJ 型泵和J （井龙）型泵采用锥形套固定；TJ 型泵和20型泵采用方键固定。

带锁紧螺母的锥形套固定方式，叶轮中心为一锥形孔，吸水侧孔大，出水侧孔小，锥度为1:30。

锥形套的外径和叶轮中心孔内径相同，内径和相应的泵轴外径一致。

锥形套一侧开缝，一端车有螺纹。

当锁紧螺母旋紧时，锥形套上的开缝由于弹性而变小，从而使叶轮固紧在轴上。

无锁紧螺母的锥形套，一端不车螺纹，这种锥形套省工省料，使用效果也很好，目前应用较多。

但安装时要注意锥形套小头必须向下，以利固紧。

3.导流壳导流壳是井泵的重要过流部件，一般用铸铁制造。

导流壳内部有导叶，起引导水流的作用。

深井泵的导流壳有上、中、下之分，如图5—1—5所示。

上、下导流壳各有一个，中导流壳数目比叶轮级数少一个。

水泵工作时，水从滤水网管经下导流壳进入第一级叶轮，叶轮旋转使水的压力和速度同时增加，通过中导流壳将水引进下一级叶轮的进口。

这样逐次流过所有的叶轮和导流壳，水流压力逐级增加，最后经输水管引到地面。

NJ 型泵无下导流壳，进水锥管兼起下导流壳作用。

TJ （水龙）型泵只有一个双蜗壳形导流壳，如图5—1—6所示。

导流壳间的连接，有螺纹连接和法兰连接两种。

—般300mm 以下的泵用螺纹连接，300mm 以上的泵用法兰连接。

法兰连接拆装方便， 但因泵体径向尺寸较大，适用井径也相应增大。

4.泵轴和橡胶轴承泵轴一般采用不锈钢制成或用冷拉碳素钢制造后镀铬。

为防止泵轴在运转时径向摆动和承受由此引起的径向力，在上、中、下导流壳中心座孔内都装有橡胶轴承。

橡胶轴承内表面沿轴向有4～8个导水槽，如图5—1—7所示。

橡胶轴承靠水泵运行时流过的水进行润滑和冷却。

(二)带传动轴的输水管部分图5—1—6 TJ （水龙）型泵双泵体部分结构图 1—转动轴；2—输水管；3—联轴节；4—泵轴；5—导流壳；6、11—橡胶轴承；7—叶轮；8—叶轮螺母；9—密封环；10—进水锥管；12—滤网97图5—1—8螺纹连接的输水管1—长传动轴 2—联轴节 3—轴承支架4—联管器5—支架橡胶轴承 6—挡圈 7—输水管 图5—1—10 联轴节 1— 转动轴；2—凹面； 3—排气孔；4—联轴节 图5—1—11轴承支架结构图 （a ）封闭式 （b ）半开式 （c ） 开式 1—轴承座 2—筋条 3—外环 4—轴承盖 5—弹簧圈 6—橡胶轴承 带传动轴的输水管部分，主要有输水管、联管器、传动轴、联轴节、轴承支架、橡胶轴承等部件，起传递动力和输水作用。

1.输水管和联管器输水管是输送水流的通道，上连泵座、下连泵体，一般由上下两根短管和中间若干根等长度的长管（1.5～3.0m ）组成。

输水管大多采用无缝钢管或高频焊接钢管制成。

两管之间用联管器或法兰管连接，如图5—1—8，5—1—9所示。

联管器是带有内螺纹的短套管，用钢管或球墨铸铁制造。

法兰盘用钢板或球墨铸铁、可锻铸铁制造。

JD 型、J （井龙）型泵用联管器连接，J 型、SD 型、10J 90型、TJ （水龙）型和20型泵用法兰盘连接，NJ 型用联管器或法兰盘连接。

2.传动轴和联轴节传动轴是传递动力的重要部件，由上下两节短轴和若干节长轴连接而成。

上短轴比长轴略短，下短轴长1.5m 是左右，长轴一般长2.5～3.0m 。

传动轴一般用冷拉碳素钢制造。

为了防止传动轴的磨损和锈蚀，在传动轴与橡胶轴承接触的表面镀铬或喷镀一层不锈钢。

传动轴的两端要车平并在其中心留一凹面做积尘之用，如图5—1—10所示。

联轴节是具有内螺纹的短管，其作用是将各段传动轴连为一整体。

在联轴节中部钻有一个直径为4～6mm 的小孔，以便两轴连接时排除内存空气，并观察接轴时两轴端是否恰好在小孔中心位置。

联轴节内螺纹与传动轴外螺纹转向相同，一般为左旋反螺纹。

3.轴承支架和橡胶轴承轴承支架的作用是支撑和稳定传动轴，由轴承座、筋条和外环组成。

轴承座内装有橡胶轴承。

橡胶轴承磨损后可更换。

轴承支架有封闭式、半开式和开式三种形式，如图5—1—11所示。

封闭式轴承支架在轴承座上端加装一个轴承盖，用以封闭橡胶轴承。

半开式轴承支架在轴承座上部加工一环行沟槽，内嵌开口弹簧圈以固定橡胶轴图5—1—7 橡胶轴承示意图 1—轴承体 2—梯形切槽 图5—1—9 法兰盘连接的输水管98 图5—1—13 止逆装置示意图 （a ）正转时；（b ）倒转时 2—主动盘；3—止逆盘； 4—坡齿形槽；5—螺钉孔承，使轴承支架上端呈半开形式。

开式轴承支架是采用两端带凸缘的橡胶轴承，卡在轴承座的两端面上，使两端呈开式。

（三）泵座和动力机部分泵座和动力机部分，起提供动力、承受水泵轴向力和支承全部井下部分重量等作用。

1.泵座泵座一般与出水弯管铸成一整体，用螺栓固定在井口混凝土基础上。