时，进水流道进口应不会出现有害漩涡。表淹深试验序号模型淹深漩涡情况观察按等相应原型淹深水位高程水面平静，无气泡水面平静，无气泡水面平静，无气泡水面平静，无气泡水面平静，无气泡进水流道两侧开始出现间断性离散的微小气泡间隔时间很长现象同上间断性离散小气泡产生微小气泡增多不明显现象同上少量微小气泡，零星小气泡水面平静，无气泡水面平静，无气泡飞逸特性试验临洪东站改造模型泵装置飞逸特性试验数据如表。表模型泵装置飞逸特性试验数据叶片角度序号水头流量转速单位转速单位流量取单位飞逸转速，，则原型泵装置在不同扬程下的际飞逸转速如图所示。表为原型泵装置飞逸特性数据。表原型泵装置飞逸特性试验数据叶片角度水头飞逸转速水头转速图原型泵装置飞逸转速特性曲线拍门水力损失测试模型泵装置的拍门阻力损失测试采用定角度的方法，分别取拍门开启角度为及，在叶轮叶片安放角为，并保证出水流道出流为淹没出流工况时进行不同流量水力损失测试。拍门为铰型连接，材质为钢板，模型拍门面积为，拍门厚度为。各角度下拍门安装图见图图。在各开度下的流量扬程曲线流量效率曲线分别见图和图，拍门水头损失与流量的关系曲线见图。在拍门不同开启角度下，模型泵装置在设计流量下水力损失值见表。试验表明拍门开度在以上，拍门水力损失很小，扬程流量曲线已与无拍门时的曲线非常接近但拍门开度在以下，随着拍门开度减少水力损失越来越大，对整个泵装置效率的影响也越大。图不同开度拍门水力损失与流量的关系图表设计流量时时拍门各开启度下的水力损失拍门开度，水力损失图拍门开度图拍门开度图拍门开度图拍门开度图拍门开度扬程流量拍门开度拍门开度拍门开度④拍门开度拍门开度未装拍门图拍门损失试验流量扬程数据对比图效率流量拍门开度拍门开度拍门开度④拍门开度拍门开度未装拍门图拍门损失试验流量效率数据对比图原型轴流泵装置性能换算根据水泵模型及装置模型验收试验规程流量扬程轴功率和汽蚀余量采用下列换算公式换算为原型泵装置的通用性能曲线见图。在运行特征扬程下原型泵装置叶片安放角度为的流量效率见表。表特征扬程下的流量效率表工况净扬程流量效率设计最高最低以上的性能换算未考虑水泵叶轮增加后水力损失机械损失减小可增加装置效率。如考虑这影响，根据国际电工委员会推荐的轴流式水轮机换算公式公式式中，下标分别表示原模型的参数，表示最高效率点的参数。其余各点按下式换算式中，经计算综合考虑取图为未考虑原型效率增加后的装置综合特性曲线。图为考虑原型效率增加后的装置综合特性曲线。图临洪东站泵装置原型试验综合特性曲线图临洪东站泵装置原型试验综合特性曲线结论根据试验结果，临洪东站水泵模型装置最高效率点出现在，该角度下最高装置效率为，此时流量，扬程临洪东站改造泵装置的综合水力性能参数已接近国内同类装置的优秀水平。原型泵装置的叶片安放角度置于，扬程，流量可达，能满足流量设计要求。该工况原型泵装置效率考虑效率修正为。叶片角度时，马鞍区峰点扬程可达，满足临洪东站最高净扬程的要求。在叶片角度时，设计工况汽蚀比转数为，，，汽蚀性能较好，满足叶轮中心淹没深度要求。根据淹深试验结果，该站最低运行水位▽能满足流道进口最小淹没深度要求。泵装置出口拍门的开启角度小于时，对水流阻力较大，对扬程效率影响随着开启角度的减小迅速增大泵装置出口拍门的开启角度大于时，对水流阻力很小，对扬程效率无显著影响。原型泵主要参数确定转轮直径叶片数导叶片数扬程流量转速叶片安放角效率轴功率配套功率配水泵结构选择水泵结构型式立式导叶体单级轴流泵采用立式结构型式的主要目的是为了减小大型泵站机组的占地面积，般通过联轴器与电机直联传动，且轴向力由装于电机上部的轴承承受，简化泵的结构。水泵进出水流道都采用钢筋混凝土结构。叶轮座和衬圈分别被埋入水泵的混凝土进出水管中，导叶体用螺栓和衬圈固定，叶轮座和导叶体中间按装固定叶轮外壳。为便于装拆，在导叶体和叶轮外壳联结法兰中间加垫铁。这种结构型式，加强了水泵壳体的刚性同时，因水泵进出水流道采用钢筋混凝土结构，节省大量的金属材料，安装维护也较方便。水泵结构水泵结构包括叶轮座叶轮外壳导叶体叶轮泵主轴轴的密封导轴承及密封装置联轴器，现分别叙述。叶轮座叶轮座为整体铸铁件，是泵的支撑部分。在和叶轮外壳联接的法兰上设有梯形槽，安装时嵌入橡胶绳，以利止水，叶轮座下半部分埋入水泵进口的混凝土中。叶轮座的中心位置，可供装拆转轮是，放置油压，千斤顶。导叶体导叶体的作用是使液体旋转运动的动能转变为压力能，同时将液体输送到出水管上去。导叶体为整体铸铁件，中间设下橡胶轴窝，有均匀分布的四片固定导叶。导叶体内装水润滑橡胶导轴承。在导叶体与叶轮外壳的止口处和衬圈联结的法兰上均设有供按装橡胶绳止水的梯形槽。导叶体用螺栓与浇入混凝土内的衬圈联结。叶轮外壳及叶片叶轮外壳是水流通过转轮转换能量的地方。叶轮外壳为球壳体，以便使球形叶片在内做任意调角时，保持叶片间隙不变。考虑到木模制造浇铸工艺和拆装方便，将叶轮外壳分半制造。叶轮体为分半铸钢件，用法兰联接，球面上均匀布置四张叶片。叶片和枢轴分开制作，用螺栓紧固，并有销钉定位，这样，便于加工和安装。材料分别为铸钢和锻钢。螺栓承受转动时的离心力，销钉承受升力引起的水力矩形成的扭转力。泵主轴主轴材料为号锻钢。最小内径计算参照下面章节。因其叶轮固定，采用实心轴。泵轴上端设弹性联轴器与电机轴相连，下端设法兰与叶轮螺母相接。制造安装要求为了便于轴上零件的装拆，将轴做成阶梯状。轴的直径从轴端逐渐向中间增大。可以依次将轴上零件如套筒导轴承轴承盖装拆，推力轴承联轴器从另端装拆。为使轴上零件易于安装，轴端及各轴段的端部应有倒角。轴上磨削的轴段有砂轮越程槽。轴的密封泵轴采用机械密封。机械密封的结构应满足高转速的要求，旋转部分只有由轴套固定的极易平衡的动环，而其他部分带有弹簧密封圈和浮动静环等不易平衡的部分作为密封的静止部分。密封面的宽度应比较窄，以减少由于高速摩擦产生的热量。在此设计中选用公司生产的新型机械密封系列，产品说明该密封系列是单端面的，非平衡型，任意旋向且符合标准的，系列应用广泛，互换性强，结构紧凑推环由传动搭子卡住，防止弹簧脱落性能可靠，广泛应用于石油化工泵中。材料组合密封端面石墨碳化硅碳化钨氧化铝辅助密封丁腈胶氟橡胶乙丙胶硅橡胶金属构件不锈钢运行参数规格压力温度线速度图机械密封轴向窜动量该型机封的驱动方式是用键传递扭矩。带螺纹泵机封主要是用在密封腔内液体需要自循环的工况。导轴承及密封装置水泵导轴承用来承受水泵运转时可能出现的径向力，使机组主轴保持垂直位置。此设计采用滚动轴承及毡圈油封密封，对轴承的磨损小，运转时机组稳定性好。水泵导轴承设计计算导轴承结构轴承体是分半型式，材料，用螺栓合为体。内用螺栓和螺钉固定弹性塑料轴瓦塑料轴瓦基本尺寸的选择润滑槽的尺寸根据水轮机结构及其部件计算书推荐如表表橡胶轴承沟槽尺寸轴承直径块数沟槽数沟槽尺寸或或按照导轴承处为，所以选取导轴承瓦块数总沟槽数沟槽尺寸轴承长度根据经验公式般取主轴径则取塑料瓦的厚度塑料瓦厚度的选取，考虑轴承在工作过程中允许的磨损及润滑水槽的深度。其厚度般经验公式计算厚度式中取所以取水泵主轴强度计算水泵主轴，其两端制成两个法兰，个法兰与水泵转轮固定，另法兰与电动机轴联接。下法兰作为转轮的顶盖。主轴为实心轴。主轴轴身强度计算轴向水压力式中是轴向水推力系数表轴流式水轮机轴向水推力系数叶片数水推力系数当时，取轮毂比所以代入上式转轮重量主轴重量总轴向力扭转力矩扭应力式中断面模数抗扭则公斤拉应力式中轴截面面积则公斤合成应力按最大切应力理论公斤叶片强度校核基本数据轴向水压力个叶片所受的轴向力个叶片所受的轴向力轴向力的作用半径可视为叶片投影到径向平面的平面图形形心所在的半径式中转子轮毂半径转轮半径平均半径转轮叶片的形状应该和模型泵叶片几何相似，从而可计算出泵与模型泵的尺寸比，及相似系数其中圆柱截面翼型的平均弦长圆柱截面平均半径所以故叶板的重量叶片各圆柱截面翼型面积，将翼型截面分为若干份截面ⅠⅡⅢⅣⅤ绘出翼型截面面积与半径关系曲线，把曲线分成五个梯形，求出梯形的体积，即可相似的到叶板的体积计算得截面ⅠⅡⅢⅣⅥ叶板的体积板叶板的重量公斤板板式中公斤钢的比重计算叶片系统的离心力应用公式式中角速度