礦用風動水泵主要由驅動部分、傳動及密封件、肯富來水泵、消音器及離心式限速器五個部分組成。

驅動部分采用軸流沖擊式透平渦輪機構，壓縮空氣經噴嘴高速噴出，直接噴向渦輪葉片，產生轉矩推動渦輪旋轉。為提高壓縮空氣的能量利用率，渦輪后部采用了反風室，它可使離開葉片但仍具有很高速度的氣流反向吹向葉片，使氣流的動能得到二次利用。二次做功后的氣流經排氣消音罩排入大氣。

渦輪與水輪同軸聯接。為增強傳動軸的剛度，佛山水泵廠采用了三軸承支承。密封裝置釆用兩個標準油封，兩密封圈間設有溢水環，以便把密封高壓水的**層密封可能泄漏的水降壓并經溢水孔排出，使第二層密封處于無壓狀態，保證水不會泄漏到軸承腔。

水泵部分采用離心式水輪，高壓水經水道及排水管排出。為提高水輪效率，進水口采用集水環，以減少進入水輪時水的渦旋。

泵內設有離心式限速器，控制其最高轉速不超過8000轉/分，避免設備損壞。

泵的上部設有消音器，使噪聲降到國家規定的標準85分貝以下。

二、采用的研究、試驗方法和技術路線

1、采用的研究、試驗方法

肯富來水泵廠采用試驗研究的方法來優化礦用風動水泵風動葉輪系統結構參數和工作參數。以正交試驗方法來實現對風動葉輪系統參數的優化。

2、技術路線

三、試驗程序

本試驗測試的是KFB30-18型風動水泵的整機效率，包括風動系統的效率和水輪系統的效率。測試時，根據正交試驗設計方案，首批對不同參數組合的27臺泵進行試驗測試，通過調節水泵的流量，選擇8—10個測點，測出風動系統的壓力和流量、水泵的出口壓力和流量、肯富來水泵的轉速以及噪聲，分別計算出風的輸入功率和水的輸出功率，得到整機效率。試驗系統構成如圖2所示。

其測試原理如下：

1、根據壓縮空氣的壓力和流量，計算出風動水泵各種工況下的輸入動功率；

2、根據風動水泵的排水壓力和流量，計算出相應工況的總揚程，進而計算出水功率和軸功率，并折算成額定轉速下的輸出水功率；

3、由輸出水功率和輸入風動功率之比，計算出該工況下的整機效率。

四、試驗方案設計

風動渦輪系統是影響水泵效率和產生噪聲的主要因素。肯富來水泵廠經過理論分析并參照生產及使用經驗，確定了如下五個因素，每個因素取三個水平，進行正交試驗。

1、葉片彎度A:葉片彎度以其骨線的弦高f為表征；

2、葉片數量B:渦輪所含的葉片個數；

3、噴嘴形式C；

4、噴嘴角度D；

5、噴嘴位置E。

因素水平表安排和正交試驗表頭設計分別如表1和表2所示。考慮到各因素間的交互作用，采用了正交表，進行了試驗方案設計；根據正交表指定的水平組合，**批進行了27個組合條件的試驗；對**批試驗的較好條件以及經過分析計算得到的**條件，又安排了第二批驗證試驗。

五、試驗儀器設備

1、動力源：移動式空氣壓縮機

額定壓力0.8Mpa；流量10m3/min

2、氣體測量：

① LLQ—40型氣體腰輪流量計

1.6Mpa，50m3/h，1.0級

②壓力表 l.OMpa，1.0級

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