泵的效率均有影响。轴径和轮毂直径的计算轴径的计算泵轴的直径应按其承受的外载荷和刚度及临界转速条件确定。因为扭矩是泵轴最主要的载荷，所以在开始设计时，可按扭矩确定泵的最小直径。由文献查得按扭矩计算泵轴直径的公式为.式中扭矩•。.式中计算功率，可取.材料的许用应力，取•.。.叶轮主要尺寸的确定方法性能试验表明，叶轮参数的设计对泵的性能至关重要。如叶轮进口半增大，泵的流量会相应增加叶轮出口半径增大，会增大液体在叶轮出口处的圆周速度和牵连速度而提高泵的理论扬程叶片间距增大，叶片朝出口推动液体的速度相应增加，有利于增大泵的流量叶片厚度对泵性能亦有较大影响，叶轮厚度减小会增大泵的流量，叶轮进口处薄叶片还有利于将液体导入叶轮流道，较厚的叶片则利于提高泵的容积效率叶轮包角对泵的性能影响比较复杂，叶厂包角增大叶轮长度也随其增加，有利于叶片向液流平滑传递能量和减少泵的容积损失，但亦同时增大液流阻力损失，影响提高泵的效率另外，叶片倾角轮心锥体的角度半径和长度等参数亦对泵的性能有定影响。故在设计叶轮时，需要综合分析考虑各个参数，以期得到较佳泵的性能。选用方法速度系数法。叶轮结构简图如.所示图.叶轮结构简图速度系数法实际上也是种相似设计法。它和模型算法再实质上是相同的，其差别在于模型换算是建立在台相似泵基础上的设计，而速度系数法是建立在系列相似泵基础上的原理。利用统计系数计算过流不见的各部分尺寸。基本公式速度系数公式的般形式。利用速度系数确定尺寸表达式的般形式。由文献查得则.因∝，则由因∝,则。系数称为速度尺寸系数，对相似泵来说这些系数相等，故这些系数分别为比转速的函数。即利用和速度系数的关系公式曲线数据，求得系数，根据上面公式可以计算出各部分尺寸。用速度系数法计算叶轮主要尺寸的公式由文献查得.叶轮进出口计算式中泵的流量对双向流泵转速系数，根据统计资料选取。主要考虑效率时取兼顾效率和汽蚀时取主要考虑汽蚀时取实取。.轮外径或出口角的理论计算设计泵时，在保证相同性能情况下，可以选用不同的参考组合，这样就增加了速度系数的近似性。因为是最主要尺寸，按速度系数法算得之后，最好以按此算得的为基础进行理论计算，理论计算是以基本方程式为基础，从理论上讲是比较严格的。但是计算得的为基础进行理论计算。理论计算是以基本方程式为基础，从理论上讲是比较严格的。但计算过程中用到水力效率，有限叶片数修正系数等，也只能用经验公式估算。所以理论计算法，实际上也是近似的。实践证明，理论计算结果，基本上是可靠的。下面介绍叶轮外径和角的精确计算方法。由基本方程式.由速度三角形得.则.经整理得解的元三次方程得由求得用上式求时，必须知道，计算要用到，故必须先假定的是建立在不正确的基础上。这种情况下，需要用求得的或假定个此值为求得和前次假定之间，按上述步骤重新进行计算，直到求得的与假定的相同或相近为止。这种方法称为逐次逼近法。如果计算，也应该先假定进行这次逼近计算。有关参数的计算如下计算得式中叶片出口圆周厚度。再计算时可假定.式中叶轮出口轴面截线与流线的夹角，通常取度叶片出口真实厚度通常取。.和吸水室结构形式有，直锥形吸水室，水沿周壁流入，无旋转，。半螺旋吸水室式中相应进口半径系数，，大者取大值流量转速。装反导叶时，反导叶出口的圆周分速度式中反导叶出口安放角，般度反导叶出口绝对速度，般叶轮进口速度。离心泵般是选择角，精确。混流泵因为叶片出口边是倾斜的，各流线的外径不同，为了得到相同的扬程，小的流线应选用大的出口角。在这种情况下，可根据速度系数法算得尺寸，画出出口边，然后按下式计算叶片各流线的出口角。.叶片出口角取度叶片数取精算叶轮外径第次理论扬程.修正系数.取.静矩.精算叶轮外径有限叶片数休整数.无穷叶片数理论扬程叶片出口排挤系数出口轴面速度出口圆周速度出口直径精算第二次叶片出口排挤系数出口轴面速度出口圆周速度叶轮外径.叶片出口排挤系数出口轴面速度.出口圆周速度出口速度无穷叶片数出口圆周分速度叶轮磨损分析广泛应用于矿山冶金煤炭电力等部门的渣浆泵在输送固液混合物时砂石泵的过流部件存在不同程度的磨损。严重时会影响生产的正常进行。因此研究砂石泵磨损规律，探讨减轻磨损破坏的途径具有重要意义之由于砂石泵内磨损的因素有很多，研究有定的难度。目前，对砂石泵的研究主要侧重于外部特性和内部流动。而对泵内磨损问题的研究则较少。磨损机理和规律尚不清楚，尤其对高速旋转的泵轮磨损系统的研究尚未见报道。本文在实验室条件下对离心式砂石泵叶轮的磨损进行了分析，并对固体颗粒在泵轮内的运动进行了数值模拟，对渣浆泵叶轮磨损问题较为系统地进行了研究。叶轮几何参数决定泵水力性能的优劣，无疑也对泵内叶轮的磨损有重要影响。设计合理的叶轮不仅使泵在性能上能达到较高的指标，而且使泵的运行寿命也大大延长，因而研究叶轮的几何参数对磨损的影响是合理设计渣浆泵的大关键。在较低浓度范围内，泵轮叶片的磨损强度与所输送固体颗粒的浓度成正比浓度愈高单位磨损量愈小时运送浆体更经济。大粒径磨粒所造成的主要磨损区靠近叶片头部，而小粒径磨粒所造成的主要磨损区靠近叶片压力面出口段。叶片进口角对磨损强度影响明显大，出口角对磨损强度影响小。出口角过小时，磨损易在叶片的出口段集中，而出口角过大时，沿叶片压力面易发生严重损。因此合理选择叶片参数不仅有利于提高渣浆泵的水力性能，而且可提高其抗磨损性能之泵轮叶片的磨损强度与泵转速呈次方关系，在渣浆泵的设计中应尽可能优先选较低的转速，在输送高浓度的固体物料时更为如此。.转速与磨损的关系叶轮转速不仅是决定泵内流动的重要因素，对泵内的磨损也具有很大的影响。随着转速的增大，流场内如果流速增大，粒子获得的动能也越大，对泵内叶轮造成的磨损越大。根据理沦分析，磨损量与速度成立方关系，但在实际中，由于受实验方法以及其它因素的影响.谏度的乘方指数又是不同的。般而言，对于坚硬和脆性材料如铸铁合金钢等，值为而对于铝来说，由于是种软而韧的材料，其又值则大约为。图.磨损与转速的关系磨损时间分钟磨粒浓度与磨损的关系磨损随浓度的增加而增加，并遵循磨损与浓度的次方成正比的关系.输送单位体积浓度固粒产生的磨损称作单位磨损量。单位磨损量越小，泵在它的运转期间传送的固体量越多。般，单位磨损量随着中低浓度的增加而减小，当时，磨损量达到最小此后即使浓度增加，单位磨损量仍然为常数。低浓度实验结果与其规律是相适应的。损失率浓度图.磨损与浓度之间的关系图叶片数与磨损的关系当叶片数增加后，单个叶片的损失减少，说明叶轮的使用寿命将会延长。从理论上分析，叶片数增加，叶片总的表面积增加，受到颗粒碰撞的机会增多，叶轮总的磨损将有所增加但另方面由于流道变窄，水流的流动状态得到更大的制约，也相应地限制了颗粒的运行轨迹，因而可以减缓颗粒对叶轮造成的磨损.综合这两方面的因素，至少对单个叶片来说磨损情况不会变坏。根据实验结果，采用多叶片数可减少单个叶片的磨损量，有利于叶轮寿命的提高。在定的体积浓度范围内，磨损量与体积浓度成线性关系。对柔韧性材料，如铝等，叶片的磨损量与叶轮的旋转速度的次方成正比。大的叶片进口角可以减少磨损。所以，选择适当的叶片进口角是必要的，而叶片的出口角过大或过小都会产生严重的磨损，但是磨损的位置在这两种情况下是不相同的。实验中的大多数情况下，叶片的头部是最重的磨损区域。叶片数增加，般可延长叶轮的使用寿命。．叶片的保养与维护由于叶片在使用过程中的磨损，以及铸造缺陷等方面的原因，测绘中难免存在偏差，通过对余种型单级离心泵叶轮叶片的测绘，并把制造出的叶轮作性能试验检测，从新旧叶轮的性能对比来看，测绘制作的叶轮，有余种达到了原有叶轮的性能指标，有种甚至比原有性能指标稍有提高。剩余的几个品种，在经过调整叶片进口角出口角及前后盖板的曲率半径后也基本满足了使用要求。用测绘方法制作的叶轮，完全能够代替从澳方进口的叶轮，可以为用户节约大量的开支。我们认为此种测绘方法，在现有技术设备条件下，不需进行任何投资，就能较准确地测绘出叶轮叶片的形状。.压水室设计压水室的功能类似于普通离心泵，主要有收集从叶轮中流出的液体并输送到排出口，消除液流的旋转运动转换旋转能量为液体的压能，降低液流速度以减少压力管路中的水力损失。由于螺旋泵的叶轮出口边是倾斜状且叶片结构是非轴对称，叶轮出口处的流动十分复杂，目前尚缺乏泵的蜗壳性能分析方法，般增大蜗壳容积能相应提高泵的通过性能。涡形体各断面面积内的平均速度由文献查得.式中速度系数，当时，.泵的扬程，。代入上式.，取。涡形体隔舌安放角度共分个断面，通过计算断面流量为.断面面积按下式计算.式中断面包角度。舌角的计算由文献查得舌角应与叶轮出口绝对速度的液流角致，即.式中中间流线出口处有限叶片数时液流的圆周分速度。取代入上式.度涡形体宽度实际绘型时。基圆直径由文献查得基圆直径为取。.叶片厚度的确定综上，诱导轮与叶轮之间距离进口直径叶轮又因为越小越好，所以取为叶片厚度为轴面流线与水平的夹角真实厚度流面厚度.圆周厚度.轴面垂直厚度径向厚度.本章小结叶轮安装在泵壳内，并紧固在泵轴上，泵轴由电机直接带动。泵壳中央有液体吸入与排出管连接。液体经底阀和吸入管进入泵内。泵壳上的液体排出口与排出管连接。本章对泵的主要结构泵轴，叶轮进行全面的计算分析。叶轮几何参数决定泵水力性能的优劣，无疑也对泵内叶轮的磨损有重要影响。叶轮参数的设计对泵的性能至关重要。如叶轮进口半径增大，泵的流量会相应增加，叶轮出口半径增大，会增大液体在叶轮出口处的圆周速度和牵连速度而提高泵的理论扬程，叶片间距增大，叶片朝出口推动液体的速度相应增加，有利于增大泵的流量。设计合理的叶轮不仅使泵在性能上能达到较高的指标，而且使泵的运行寿命也大大延长，因而研究叶轮的几何参数对磨损的影响是合理设计泵的大关键。由于砂石泵的工作时承受的外在压力比较大。因此对泵轴和叶轮的技术要求非常高。第章轴向力及其平衡泵运转时，在其转子上作用个很大的与轴心线重合的力叫做轴向力。.产生轴向力的主要原因.液体流入叶轮吸入口及从叶轮出口