B91
JB/T 9780-1999
水 轮 泵 技 术 条 件
Technical specifications for water–turbine pump
1999-08-06 发布
2000-01-01 实施
国 家 机 械 工 业 局 发 布
前 言
本标准是对NJ 152—85《水轮泵 技术条件》的修订.本标准与NJ 152—85相比,主要技术内容改变如下:
1. 取消了有关振动和噪声的规定,因为水轮泵工作时整机淹没在水中,淹没深度随水头的不同而不同,要在水中测量振动和噪声是十分困难的,且无必要.
2. 原标准中规定当转轮,叶轮等旋转零件转速大于1800 r/min时,要进行动平衡试验.原标准实施10多年来,水轮泵转速从来没有达到过这么高,因此,规定动平衡试验实际上没有意义,本标准去掉了原标准中动平衡的要求.
3. 删掉了原标准中材料,公差要求,螺纹公差的内容.
4. 水轮泵是由水轮机和水泵组合而成的.水轮泵的标准与水轮机,水泵的标准密切相关.近几年来,水轮机和水泵的标准都相继进行了修订.因此,根据GB/T 15468—1995《水轮机基本技术条件》,GB/T 10969—1996《水轮机通流部件技术条件》和GB/T 5657—1995《离心泵技术条件(Ⅲ)》,本标准提高了部分通流部件的技术指标,提高了水轮泵产品的技术保证期.
本标准自实施之日起代替NJ 152—85.
本标准的附录A是标准的附录.
本标准由全国农业机械标准化技术委员会提出并归口.
本标准负责起草单位:福建省水轮泵研究所,广州市第一水泵厂.
本标准主要起草人:马象金,梁健维,赵百军.
国家机械工业局 批准
中华人民共和国机械行业标准
代替NJ 152—85
实施
1 范围
本标准规定了水轮泵产品的技术要求,试验方法,检验规则及标志,使用说明书,包装,运输等.
本标准适用于符合GB/T 6490.3的水轮泵.其他型式的水轮泵可参照执行.
本标准对动力输出型水轮泵未尽之规定,可参照执行GB/T 15468.
2 引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文.本标准出版时,所示版本均为有效.所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性.
GB 191—1990 包装储运图示标志
GB/T 2828—1987 逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查)
GB/T 6388—1986 运输包装收发货标志
GB/T 6490.2—1986 水轮泵试验方法
GB/T 6490.3—1986 水轮泵型式与基本参数
GB/T 9239—1988 刚性转子平衡品质 许用不平衡的确定
GB 9969.1—1998 工业产品使用说明书 总则
GB/T 13306—1991 标牌
GB/T 13384—1992 机电产品包装 通用技术条件
GB/T 15468—1995 水轮机基本技术条件
GB/T 15613—1995 水轮机模型验收试验规程
JB/T 5673—1991 农林拖拉机及机具涂漆 通用技术条件
3 技术要求
水轮泵应符合本标准的规定,并按经规定程序批准的图样和技术文件制造.
3. 1 性能
3. 1. 1 水轮泵性能参数应符合GB/T 6490.3的规定.
3. 1. 2 制造厂应确定水轮泵的允许工作范围,提供水头,过流量,扬程,出水流量,功率,转速,效率等参数值.
3. 1. 3 制造厂应给出:
——水轮泵允许吸出高度;
——水轮泵淹没深度和吸出管淹没深度;
——明槽引水室布置图.
3. 2 通流部件
水轮泵通流部件应符合附录A(标准的附录)的规定.
3. 3 平衡
转轮,叶轮等旋转零件应进行平衡试验.许用不平衡度应符合GB/T 9239—1988中G6.3级的规定.允许不平衡力矩不得大于式(1)的计算值:
M≤eG×10–6…………………………………………(1)
式中:e——许用不平衡度,m;
G——平衡体重量,N;
M——允许不平衡力矩,N·m.
当计算的允许不平衡力矩小于0.03 R(N·m)时,则按0.03 R(N·m)计,R为平衡体去重部位的半径,m.
3. 4 承压件
蜗壳,顶盖,泵体,泵盖等承受水压零部件均应按规定进行水压试验.在试验过程中应无渗漏等异常现象.
3. 5 可靠性
在规定的使用条件下,水轮泵产品的平均无故障工作时间应不少于2 500 h,整机使用寿命不小于7年.
3. 6 轴和轴套
3. 6. 1 轴应有足够的强度和刚度,以保证水轮泵工作可靠.
3. 6. 2 轴上的螺纹旋向,在轴旋转时应使螺母处于拧紧状态.轴应保留中心孔.
3. 6. 3 轴与水润滑导轴承配合部位应镀硬铭,镀层厚度为0.08~0.12 mm.
3. 6. 4 轴套应采用耐磨,耐腐蚀,耐冲刷的材料制造,装配时轴套应可靠地固定在轴上.
3. 7 轴承
3. 7. 1 水轮泵轴承通常采用滚动轴承和橡胶导轴承.
3. 7. 2 滚动轴承体上所有与外部相通的孔,应能防止水和泥沙进入,以及润滑剂外泄.
3. 7. 3 滚动轴承体的最高温度应不超过70℃.
3. 7. 4 橡胶导轴承的物理性能应附合国家有关轴承橡胶标准的规定.
3. 8 间隙
旋转零件与静止零件之间的密封间隙应符合附录A中A5.1.5和A5.2.3的规定.附录A未作规定部位,应考虑工作条件,零件的材质,其间隙大小应能防止零件的接触,咬住和磨损.
3. 9 旋转方向
从水轮泵转轮进水端看,转轮旋转方向为顺时针方向.
3. 10 导水机构
导水机构全关后,其间隙漏水量不得使机组转动.
3. 11 装配
3. 11. 1 水轮泵的零件应在检查合格和清洗干净后,方可装配.
3. 11. 2 水轮泵装配完后,用手动盘车应匀调,无擦碰现象.
3. 11. 3 零部件的配合部位应能保证互换,水轮泵的安装尺寸应和图样一致.
3. 12 防锈和涂漆
3. 12. 1 水轮泵在装配前和装配过程中作如下防锈和涂漆处理:
——流道和铸件的非加工表面去除铁锈和油污后涂防锈漆;
——轴承体储油室内表面应清理干净,涂耐油磁漆;
——内部加工表面涂防锈油脂,非配合表面涂防锈漆;
——外露加工表面涂硬化防锈油;
——外部不加工表面清除铁锈和油污后涂底漆和面漆;
——经防锈处理和表面涂装后,泵的进水口和出水口应封住.
3. 12. 2 涂漆应符合JB/T 5673的规定.
3. 13 监测仪表
根据实际需要装设下列仪表:
——水泵出水管压力表;
——金属蜗壳压力表;
——中高水头吸出管压力表;
——温度计.
4 试验方法
4. 1 水轮泵的性能试验按GB/T 6490.2的规定进行.
4. 2 承压零部件的水压试验按设计压力的1.5倍进行.试验液体为常温清水,保压时间不少于5 min.
4. 3 水轮泵的平衡试验按GB/T 9239的规定进行.
4. 4 水轮泵的可靠性试验按GB/T 6490.2—1986中6.3的规定进行.
5 检验规则
5. 1 过程检验
水轮泵主要零,部件在制造过程中的检验和试验项目:
——各主要零,部件的几何尺寸,型线,加工精度,表面粗糙度及互换性的检查,试验;
——转轮,叶轮,带轮等的平衡试验;
——承压零部件的耐压试验;
——按照附录A(标准的附录)对全部通流部件进行验收.
5. 2 运转检验
水轮泵在规定水头及允许的工作范围内进行运转检验.对于小型水轮泵,运转检验的时间不得少于2 h;对于大中型水轮泵,运转检验的时间不得少于72 h.机组运行正常,方能进行性能试验或投入使用.
5. 3 型式检验
5. 3. 1 有下列情况之一时,应进行型式检验:
新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定时;
正式生产后,如结构,材料,工艺有较大改变,可能影响产品性能时;
产品长期停产后,恢复生产时;
批量生产的产品,为了了解产品质量稳定性,周期性检验时;
出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;
国家质量监督机构提出进行型式检验要求时.
5. 3. 2 检验项目应包括本标准规定的全部技术要求项目.
5. 3. 3 检验台数,一般不少于2台.
5. 4 出厂检验
5. 4. 1 批量生产的水轮泵应经检验合格,并有产品合格证书方能出厂.
5. 4. 2 检验项目应按GB/T 6490.2的规定.
5. 4. 3 检验台数和检验规则应按GB/T 2828的规定.抽样方案可采用一次抽样,采用检查水平S—1,合格质量水平AQL为6.5.
制造厂由于设备条件的限制不能进行型式或出厂检验时,可采用模型或现场试验.
6 标志,使用说明书
6. 1 标志
6. 1. 1 水轮泵的标牌应耐腐蚀,保证在使用期内字迹清楚,并牢固地固定在水轮泵明显的位置上.标牌尺寸和技术要求应符合GB/T 13306的规定.标牌内容至少包括:
——制造厂名称或商标;
——产品名称及型号;
——主要技术规范:过流量(m3/s),水头(m),功率(kW),转速(r/min),扬程(m),出水流量(m3/h),重量(kg);
——出厂编号和出厂日期;
——产品的标准编号.
6. 1. 2 应在明显位置用永久性箭头标明水轮泵的旋转方向.
6. 2 水轮泵产品的使用说明书应符合GB 9969.1的规定.
7 包装,运输和贮存
7. 1 产品的包装,运输和贮存应符合GB/T 13384,GB 191和GB/T 6388的规定.
7. 2 每台水轮泵出厂时,应带下列装箱资料,并将其封装在防水,防潮的文件袋内:
——产品合格证明书;
——产品装箱单;
——安装使用说明书;
——总图,安装尺寸及主要易损件图.
7. 3 应采取措施避免在运输过程中由于振动和碰撞等引起产品损坏.
7. 4 水轮泵在存放中应防止锈蚀和损坏,橡胶制品应防止阳光照射,避免油类等对橡胶的污损.
8 成套供应范围
水轮泵主辅机的成套包括:
——水轮泵(非同轴水轮泵包括水轮机,水泵,增速装置);
——调速器;
——装拆工具;
——易损件,备件.
9 技术保证
制造厂应对下列各项作出保证,在用户遵守贮运,安装和使用规则的条件下,产品的保证期为自水轮泵投入运行之日起两年,或从最后一批货物交货之日起三年内,在此期间因制造质量而损坏或不能正常运行,制造厂应无偿为用户修理,更换或按合同规定承担经济责任.
附 录
(标准的附录)
水轮泵通流部件技术条件
A1 范围
水轮泵通流部件由水轮机通流部件和水泵通流部件组成.本附录仅从水轮泵模型与原型几何相似的要求规定通流部件对水轮泵水力性能有影响的控制尺寸的精度和通流表面的质量.
本附录所规定的条款均为对成品的质量要求,水轮泵各通流部件毛坯制造和机械加工的图样以及文件所规定的控制尺寸精度和通流表面质量,必须保证各部件最终达到或优于本附录的要求.
A2 定义
A2. 1 公称型线
按模型图样尺寸比例放大的型线.
A2. 2 型线偏差
原型表面型线与公称型线的偏差.
A2. 3 波浪度
表面型线与易弯曲挠性尺顺该型线围成的光滑曲线之间的偏差.波浪度用表面型线与光滑曲线间的最大间隙X和间距U之比X/U表示.最大间隙X应在间距U中段1/3范围内(U不小于50 mm),见图A1.
图A1 型线偏差和波浪度定义
A3 通流部件的组成
从水轮机引水室进口到泄水部件出口,从水泵进口到水泵出口,凡有水流通过的部件均属通流部件.
A3. 1 对混流式水轮机包括蜗壳,座环,导叶,顶盖,底环,转轮,止漏环,泄水锥和吸出水管.
A3. 2 对轴流式水轮机包括蜗壳,座环,导叶,顶盖,底环,内顶盖,转轮体,转轮叶片,转轮室,泄水锥和吸出水管.
A3. 3 对水泵包括蜗壳,叶轮,导叶,前后盖板和泵体.
A4 相似关系
A4. 1 原型和模型几何相似
所有通流部件的通流表面,在A5中给出的允许偏差范围内原型应与模型几何相似.
原型采用与模型不同异型部件,应由供需双方协商,进行技术论证或单项试验,对模型效率予以修正.
A4. 2 尺寸偏差系统
所有的偏差指原型测量尺寸与其公称尺寸之间的偏差,按模型图样尺寸比例放大的尺寸称为原型公称尺寸.模型尺寸偏差应符合GB/T 15613的要求.
通流部件的通流表面控制尺寸,除符合本标准规定的允许偏差外,还应满足结构配合公差.
A5 水轮泵原型和模型几何相似技术要求
A5. 1 水轮机
A5. 1. 1 蜗壳
蜗壳尺寸的允许偏差为1.5%1),其中金属蜗壳进口内径Ds和中心距R的允许偏差为1%1)(图A2).
图A2 蜗壳主要尺寸
A5. 1. 2 座环
固定导叶数目和型线原则上应与模型相同,如结构需要可作改变,但应执行A4.1中关于异型部件的规定;Da,Db和R2的允许偏差为2%1);高度H与A5.1.3中导水机构高度相协调(图A3).
本处偏差是满足水力相似的允许偏差,其中原型测量尺寸与供需双方认定的图样尺寸的偏差不得大于机械制造允许偏差.
图A3 导水机构主要尺寸
A5. 1. 3 导水机构导叶数目和导叶分布圆直径相对值(D0/D1)原则上应与模型相同,如结构需要可作改变,但应执行A4.1的规定.
导水机构高度B0的允许偏差为0.3%1);导叶分布圆直径D0的允许偏差为2%(图A3);导叶最大开口的单个值相对平均值的允许偏差为2%,原型的测量值与公称值的偏差不允许出现负差.
底环R1的允许偏差为2%1),(1的允许偏差为0~+0.1%D1(D1为转轮公称直径,以下同)(图A3).
A5. 1. 4 导叶型线
导叶型线用样板检查,样板型线每边比公称型线大2%da(图A4中da为导叶轴颈处内切圆直径,以下同),导叶型线和样板间的间隙为0~0.04 da;导叶出水边缘厚度T的允许偏差为20%T,在靠出水边长da段内与导叶型线光滑相接;导叶瓣体表面局部存在的表面波浪度,对低水头应小于3/100,高,中水头应小于2/100.
图A4 导叶瓣体检查
A5. 1. 5 密封间隙
混流式转轮止漏环间隙,轴流式叶片与转轮室及转轮体之间的单边间隙为相应直径的0.05%~0.1%(混流式不大于0.07%,轴流式不大于0.1%);导叶上下端面总间隙应小于导叶高度的0.1%(小型水轮机可取0.2%;当总间隙小于0.2 mm时,取0.2 mm),导叶端面间隙单个值对平均值的允许偏差不大于50%,原型间隙应小于或等于按模型间隙比例放大的值.
A5. 1. 6 混流式转轮
A5. 1. 6. 1 原型和模型的叶片数相等.
A5. 1. 6. 2 主要尺寸如图A5所示,其允许偏差列于表A1.
本处偏差是满足水力相似的允许偏差,其中原型测量尺寸与供需双方认定的图样尺寸的偏差不得大于机械制造允许偏差.
图A5 混流式转轮主要尺寸
表 A1 混流式转轮主要尺寸的允许偏差
尺 寸 部 位
允 许 偏 差
单 个 值
平 均 值
D1,D2,D5
0.3% D2
0.2% D2
D3,D4
0.35% D2
0.25% D2
H1,H2
0.25% D2
A5. 1. 6. 3 叶片进口型线,对低比速水轮机每叶片至少检查2个断面,对高比速水轮机每叶片至少检查3个断面,样板从叶片顶端沿叶片正背面延伸0.1D2长(图A6,图A7),型线的允许偏差为0.1% D2(采用组合样板检查叶片正背面型线时,型线的允许偏差为0.15% D2).
图A6 叶片进出口型线检查部位
图A7 混流式转轮叶片检查部位
A5. 1. 6. 4 叶片头部形状在A5.1.6.3中相同断面上用样板检查,样板长度不小于0.03 D2,头部型线的允许偏差为0.05% D2(图A6,图A7).
A5. 1. 6. 5 叶片进口角的允许偏差为:
——单个值3;
——平均值1.5.
叶片进口角在A5.1.6.3中相同的断面上用样板检查,检查样板从叶片顶端沿叶片正背面延伸0.05 D2长,对样板时要使叶片和样板间的间隙均匀(图A6,图A7).
A5. 1. 6. 6 叶片出口型线每叶片应至少检查3个断面,正面出口型线应从叶片尾端沿叶片伸进0.1 D2长,背面出口型线应从叶片尾端沿叶片伸进0.15 D2长,出口型线的允许偏差为0.1% D2(图A6,图A7),当采用组合样板检查时,同A5.1.6.3的规定.
注:如叶片进,出口型线样板的总长度大于叶片断面长度,按样板总长度不小于叶片断面长度的2/3的原则选取.
A5. 1. 6. 7 对于D1大于2000 mm的转轮叶片需在与A5.1.6.6中相同断面用样板检查叶片出口尾部形状.样板正面长不小于0.02 D2,背面长不小于0.04 D2(图A7).型线允许的偏差为0.05% D2.叶片出水边缘厚度 ( 的允许偏差为+0.5 mm~–20% (.
A5. 1. 6. 8 叶片出口角在A5.1.6.6中相同的断面上用样板检查,样板应从叶片尾端沿叶片正背面伸进0.05 D2长,对样板时要使叶片和样板间的间隙均匀(图A6,图A7),叶片出口角的允许偏差为:
——单个值2;
——平均值1.
A5. 1. 6. 9 相邻叶片出水边开度(0,对高比速水轮机每叶片最少测量5点,低比速水轮机最少测量3点(图A7).
单个开度的允许偏差为–3%(0~+5%(0,每圈截面的平均开度的允许偏差为–1%(0~+3%(0.
A5. 1. 6. 10 进口节距P(图A7)应至少检查2个断面,节距的允许偏差为0.4% D1.
A5. 1. 6. 11 叶片正背面以及上冠和下环的过流表面局部存在的波浪度应低于2/100,叶片背面易遭空蚀部位的波浪度应低于1/100.不允许将连续的多个波浪形表面当作一个波浪度检查,检查波浪度使用的挠性尺原则上为1 m长,对小型水轮机亦不短于翼型弦长的1/2.挠性尺应部分重叠已检查过的区域,重叠长度不小于挠性尺长度的10%.
A5. 1. 7 轴流式转轮
A5. 1. 7. 1 原型和模型的叶片数相等.
A5. 1. 7. 2 叶片正背面型线应至少检查4个径向等距断面(图A8),型线的允许偏差为0.15% D1.叶片型线可采用组合样板或经供需双方商定的具有同等精度的其他方法检查.当采用组合样板检查,放置组合样板时叶片轴线的允许调整量为0.2% D1,角度调整量不超过0.25,但不允许径向调整,要一次调好测毕(图A9).
图A8 轴流式叶片型线检查部位
图A9 轴流式水轮机叶片型线检查
A5. 1. 7. 3 叶片头部形状用样板检查4个断面,样板长度不小于0.03 D1,允许偏差为0.5% D1(小型水轮机可取0.1% D1).
A5. 1. 7. 4 叶片出水边缘厚度 ( 允许偏差为+0.5 mm~–20% (.用样板检查2个断面的出水边尾部形状,样板正面长不小于0.02 D1,背面长不小于0.04 D1,型线的允许偏差为0.05% D1(小型水轮机可取0.1% D1).
A5. 1. 7. 5 叶片外缘厚度检查点不少于8点,在A5.1.7.3和A5.1.7.4中样板长度之外进水边侧和出水边侧各检查4点厚度,靠法兰最大厚度处检查1点,厚度T的允许偏差为–4%T~+8%T.
注:如按5.1.7.2检查了叶片背面型线,可不作此项检查.
A5. 1. 7. 6 叶片正背面的波浪度应低于2/100,背面易遭空蚀部位波浪度应低于1/100.检查方法与A5.1.6.11相同.
A5. 1. 7. 7 叶片装配到转轮体上,各叶片外缘型线的倾角,最高和最低之差应不大于0.25,定桨式叶片外缘安放角的允许偏差为0~+0.5.
A5. 1. 8 转轮室直径和转轮室喉部直径的允许偏差为0.1% D1(对小型水轮机可为0.2% D1).
A5. 1. 9 内顶盖,转轮体和吸出水管进口的过流表面尺寸的允许偏差为1% 1),泄水锥及尾水管其他过流表面尺寸的允许偏差为2% 1).
A5. 1. 10 部件之间相接不得有明显错口,未作波浪度要求的部件,过流表面也应平滑,不得有凹坑凸台.
A5. 2 水泵
A5. 2. 1 离心泵泵体水力控制尺寸如图A10所示,其允许偏差列于表A2.
图A10 泵体水力控制尺寸
表 A2 泵体流道2,4,6,8断面和喉部尺寸允许偏差 mm
公称尺寸b3
H及喉部
≤18
18~50
50~120
120~260
260~500
500~800
允许偏差
+2.0
–0.5
+2.5
–0.5
+3.0
–0.5
+4.0
–1.0
+5.0
–1.0
+8.0
–2.0
A5. 2. 2 离心泵叶轮出口宽度,叶片进出口节距水力控制尺寸如图A11所示,其允许偏差列于表A3,表A4.
1)同5.1.1注.
a) b) c)
图A11 叶轮出口宽度,叶片进,出口节距和叶片厚度水力控制尺寸
表 A3 叶轮出口宽度允许偏差〔见图A11a),b)〕 mm
公称尺寸b2
≤8
8~15
15~30
30~50
50~120
120~260
260~500
单吸叶轮
允许偏差
+0.7
–0.5
+1.0
–0.5
+1.5
–0.5
+2.0
–0.5
+2.5
–1.0
+3.0
–1.0
+4.0
–2.0
双吸叶轮
允许偏差
—
—
+2.0
–0.5
+2.5
–0.5
+3.0
–1.0
+3.5
–1.5
+4.0
–2.0
表 A4 叶轮进,出口各间距偏差〔见图A 11c)〕 mm
叶轮进,出口直径
≤120
120~260
260~500
500
叶片间距偏差
3
4
6
6
A5. 2. 3 叶轮与密封环的运转间隙列于表A 5.
表A 5 叶轮与密封环允许运转间隙 mm
密封环直径
名义直径间隙
≤75
0.25
75~110
0.30
110~140
0.35
140~180
0.40
180~220
0.45
220~280
0.50
密封环直径
名义直径间隙
280~340
0.55
340~400
0.60
400~460
0.65
460~520
0.70
520~580
0.75
580~640
0.80
密封环直径
名义直径间隙
640~780
0.90
780~900
1.00
900~1000
1.10
1000~1200
1.30
1200~1400
1.50
—
A6 通流部件表面粗糙度
为使原型和模型过流表面水力粗糙度相似,原型过流表面粗糙度按表A 6规定.对于多泥砂河流等特殊要求,经供需双方协商可以特别规定表面粗糙度.