㈠ 轴流泵的类型以及结构是由哪些组成的
一、轴流泵的类型
轴流泵是一种高比转数叶片泵,其比转数一般为500~1200。特点是流量大,扬程低,效率高,泵的外形尺寸小。常见磁力驱动泵的扬程一般为4~15m,很少有超过25m的。轴流泵在我国平原河网地区的机电排灌中应用相当广泛。
轴流泵按泵轴的方向不同,可分为立式、卧式、斜式;按其叶片是否可调和调节机构的不同,又可分为固定式、半调节式和全调节式。
中、小型轴流泵常用立式、半调节式。
立式轴流泵的泵体管道系统基本可分为两种构造类型:一种是泵的长度固定,出水弯管也固定为60°。泵的传动装置与泵体分离,借中间传动轴连接。另一种是泵体管道的长度是按扬程的需要来设计的,泵与动力机之间采用直接传动。
二、轴流泵的结构
(―)吸入管
为改善水泵的进水条件,减少水力损失,提高抗气蚀性能,小型立式轴流泵的吸人管常做成流线型喇叭口,喇叭口一般用铸铁制成。大、中型泵的吸人管与泵站基础则用钢筋混凝土浇筑成整体,做成肘形进水管道。
(二)叶轮
叶轮是决定水泵性能的主要部件,轴流泵叶轮无前后盖板,属敞开式。叶轮通常由叶片、轮毂、导水锥等几部分组成。中、小型泵一般用优质铸铁制成,大型泵多用铸钢制成。
轴流泵的叶片一般为2~6片,呈扭曲形,装在轮毂上。固定式叶轮的叶片和轮毂铸成一体;半调节式叶轮的叶片用螺母和定位销紧固在轮毂上。在叶片根部上刻有基准线,而在轮毂上刻有几个不同安装角度的位置线。叶片安装角度不同,则泵的性能曲线也将随之变化,根据使用要求,可把叶片安装在某一位置上。在运行过程中,当工作条件发生变化,需要调节时,要先关机后再把叶轮拆卸下来(泵轴不必从轮毂上卸下),将螺母松开,转动叶片,使叶片根部基线对准轮毂上某一要求的角度线,然后把叶片螺母拧紧,插上定位销,装好叶轮即可。.应注意的是,每片叶片调好的角度要相等,否则运行时就会产生振动。
全调节式多用于大、中型轴流杲上。大型泵的调节机构常用机械控制系统和液压控制系统,中型泵多用手动控制系统。大、中型全调节式轴流泵,在运行中不停机即可根据需要调节叶片安装角。
㈡ 立式轴流泵连轴器怎么拆卸
1.上机座的拆卸先拆去弹性联轴器的螺丝,松开电动机与机座连接的螺丝,取下电动机。用木块撑住泵轴刚性联轴器,以防泵轴往下落,再拆去传动轴上的拼帽螺母、轴承压盖和刚性联轴器的连接螺丝,把传动轴向上提到一定高度,随后拆下刚性联轴器的拼帽螺丝,取下弹性联轴器,即可将传动轴抽出上机座。再把弹性联轴器拆下,将滚动轴承从传动轴上用专用工具取下来,至此,上机座全部拆卸完毕。
2.下部泵体部分的拆卸先拆下进水喇叭口。然后用专用工具把泵轴下端叶轮螺母拧开,便可把整个叶轮拆下来。对装有动叶圈的水泵,在拆下进水喇叭口以后,将动叶圈拆开再拆叶轮。
叶轮拆下后,可以把泵轴向上抽出,然后拆卸导叶体,其方法是把导叶座与上部泵体弯管的连接螺丝一一松开,导叶座即可取下。再用套筒扳手把橡胶轴承与导叶座连接螺丝拆去,就可把橡胶轴承取下来。再拆弯管上的填料压盖,钩出填料。继续拆掉上橡胶轴承的固定螺丝,取出上橡胶轴承。
泵体弯管固定在水泵梁上,一般不拆。
㈢ 潜水轴流泵安装示意图,有哪几种安装方式
潜水轴流泵有井筒悬吊式安装、井筒落地式安装、雪橇式安装、漂浮式安装等多种安装形式。
其中井筒悬吊式安装多用于雨水泵站或者污水泵站;井筒落地式安装适用于,安装井筒中间部分泵座处没有承重梁,从而底部需要承受整个装置重量的情况。雪橇式安装常用于,河道、水池等,这种安装形式直接将水泵放于池底或者河岸上,在水泵出水口末端接上出水管路即可,相对于井筒式安装大大减少了土建成本,减少真项目的造价。漂浮式安装多用于,水库河道等,在不具备雪橇式安装的情形下,也可采用漂浮式安装。
潜水轴流泵主要用于雨水收集、防汛排涝、抗旱浇灌、泵站用泵等,使用效率高、推荐泵站常用产品之一;泵段由进水喇叭口,叶轮部件,叶轮外壳和导叶体四大零件组成。潜水电机是全密封干式异步电动机,机壳将电机封闭,电机上端电缆出线处有静密封装置,电机下端盖出轴处有转动密封装置,潜水电机具备一切潜水运行的可靠性能。
㈣ 轴流泵有什么性能优点
轴流泵靠旋转叶轮的叶片对液体产生的作用力使液体沿轴线方向输送的泵,有立式、卧式、斜式及贯流式数种。其比转数n分别为500、700、850、1000、1250、1400、1600等;转轮直径为1.6m、2.0m、2.8m、3.0m、3.1m、4.0m及4.5m。
轴流泵叶轮装有2~7个叶片,在圆管形泵壳内旋转。叶轮上部的泵壳上装有固定导叶,用以消除液体的旋转运动,使之变为轴向运动,并把旋转运动的动能转变为压力能。轴流泵通常是单级式,少数制成双级式。流量范围很大,为180~360万立方米/时;扬程一般在20米以下。轴流泵一般为立式,叶轮浸没在水下面,也有卧式或斜式轴流泵。
小型轴流泵的叶轮安装位置高出水面时,需要用真空泵排气引水启动。轴流泵的叶片分固定式和可调式两种结构。大型轴流泵的使用工况(主要指流量)在运行中常需要作较大的变动,调节叶片的安装角可使泵在不同工况下保持在高效率区运行。小型泵的叶片安装角一般是固定的。轴流泵属于动力式泵中比转数最高的一种,比转数为500~1600。泵的流量-扬程、流量-轴功率特性曲线在小流量区较陡,故应避免在这一不稳定的小流量区运行。
轴流泵在零流量时的轴功率最大,因此泵在启动前必须先打开排出管路上的阀,以减小启动功率。轴流泵主要适用于低扬程、大流量的场合,如灌溉、排涝、船坞排水、运河船闸的水位调节,或用作电厂大型循环水泵。扬程较高的轴流泵(必要时制成双级)可供浅水船舶的喷水推进之用。
其中立式轴流泵主要是靠叶片的升力将流体引到出口,是轴向进,轴向出,具有流量大等优点。
1、潜水轴流泵:驱动水泵的电动机是干式全封闭潜水三相异步电动机,可以长期浸入水中运行,具有传统机组一系列无可比拟的优点。
2、由于电机与水泵构成一体,无须在安装现场进行耗工、耗时的电机、传动机构、水泵轴线对中的装配工序,现场安装方便、快速。
3、由于潜入水中运行,可以大大简化泵站的土建及建筑结构工程,减少安装面积,节约工程造价30~40%。
4、噪声低,泵站内无高温,改善操作环境,可按要求建成全地下泵站,保持地面的环境风貌。
5、潜水电机采用双重或三重机械密封,F级(耐温155。C)绝缘,防护等级为IP68(IEC)。在水力模型方面,我们吸收了国内外同类产品的优点,采用国际上最先进的变环量、变轴面速度升力法,独立设计的高效节能、抗汽蚀性能好的新型水力发电模型。可靠性高,且与传统水泵具有互换性,便于用户选型、使用。
6、操作方便,易于实现遥控和自动控制。
采用该型潜水电泵是解决水位涨落大的沿江、湖泊地区建泵站来防洪的最彻底的办法,且省去机泵间的长轴和中间轴承,使机组运行更为可靠。
㈤ 谁知道水泵的原理及制作
水泵原理详细介绍
借动力设备和传动装置或利用自然能源将水由低处升至高处的水力机械。广泛应用于农田灌溉、排水以及农牧业、工矿企业、城镇供水、排水等方面。用于农田排灌、农牧业生产过程中的水泵称农用水泵,是农田排灌机械的主要组成部分之一。
类型
根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量,主要有活塞泵、柱塞泵、齿轮泵、隔膜泵、螺杆泵等类型。叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量,有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。潜水电泵的泵体部分是叶片泵。其他类型的水泵有射流泵、水锤泵、内燃水泵等,分别利用射流水锤和燃料爆燃的原理进行工作。水轮泵则是水轮机与叶片泵的结合。上述各类水泵中以下列各式较具代表性。
离心泵是利用离心力的作用增加水体压力并使之流动的一种泵。由泵壳、叶轮、 转轴等组成。动力机带动转轴,转轴带动叶轮在泵壳内高速旋转,泵内水体被迫随叶轮转动而产生离心力。离心力迫使液体自叶轮周边抛出,汇成高速高压水流经泵壳排出泵外,叶轮中心处形成低压,从而吸入新的水流,构成不断的水流输送作用。叶轮具有逆旋转方向弯曲的叶片,其结构型式有封闭式、半封闭式和敞开式3种,农用的多为封闭式叶轮,叶片两侧由圆盘封闭。泵体沿出水管方向逐渐扩张成蜗壳形。水流自叶轮一面吸入的称单吸离心泵,自叶轮两面吸入称双吸离心泵。为增加扬程,可将多个叶轮装在同一轴上成为多级离心泵。由前一叶轮排出的水进入后一叶轮的进水口,增压后再从后一叶轮排出,因而叶轮数愈多,压力愈高。有的离心泵带有能自动排除吸水管和泵体内空气的装置,在起动前无需向泵体灌水,称自吸离心泵,但其效率常低于一般离心泵。
离心泵在农田排灌和农牧业供水中应用最广。多用于扬程高而流量小的场合。单级离心泵的扬程为5~125米,排出的流量均匀,一般为6.3~400米3/小时,效率约可达86~94%。
轴流泵
由泵壳、叶轮和转轴等机件构成。也称螺桨泵。叶轮上有螺旋桨状的叶片若干,当叶轮随转轴一起被动力机械驱动旋转时,各叶片将水推向一端,同时又在另一端从水源吸取水,使水产生沿着平行于转轴方向的连续流动,达到不断输送水流的目的。水流压力因叶轮转动作用而提高。由叶轮出来的旋转水流通过固定导叶后,消除了旋转分速度,并由于扩散作用而使其部分动能转换成压力能,推动泵壳内的水流沿轴向上升,由出水管流出。轴流泵多用于扬程低而流量大的场合,扬程范围1~25米左右;流量2.7~60.0米3/秒,效率可达85~90.5%。安装方式有立式、卧式和斜式3种,其中以立式轴流泵应用较多(图2)。 大型轴流泵叶轮轮毂上的旋桨叶片的安装角度可以调节,或借液压传动的转轴在运行中随时间调节,以适应扬程及流量变化的要求,获得较高的生产率,故称可调式轴流泵。
贯流泵是卧式轴流泵的一种。由电动机、减速装置和水泵组成一整体,装设在水下堤坝内部的机坑内,其进出水流道位于一条直线上,近似直圆筒形,水力损失少,提水效率高,且结构紧凑,安装、检修方便,泵站工程简单。圬工泵是一种低扬程轴流泵,除叶轮及其外围的泵壳用金属材料制成以外,进水流道和出水流道均采用砖石或混凝土结构,其扬程在2米以下,流量大、结构简单、造价低、效率高。适用于低洼地区的排涝和灌溉。
混流泵
构造和工作原理兼有离心泵和轴流泵两种类型的特点的一种水泵。叶轮被动力机械带动旋转时,叶片一方面推动着水体,同时又驱使水体旋转产生离心作用。水体在叶片的推力和离心力的作用下产生流动和提高压力。水流由轴向流入叶轮后沿叶片斜向流出,常用于输送排量较大而压力中等的场合。通常有蜗壳式和导叶式两种类型。蜗壳式混流泵的结构同离心泵相似,利用蜗壳形流道将水流通过叶轮后获得的动能转换为压力能,一般中、小型混流泵多采用蜗壳式结构。导叶式混流泵也称斜流泵,其结构与轴流泵相似,具有径向尺寸较小,结构简单轻便等特点。大型混流泵以导叶式居多,其叶片的安装角度一般也能调节。混流泵的扬程范围一般为 3~10.5米,起动功率较低,能适应水位的变化,流量为0.1~50米3/秒;效率可达64~86%。20世纪70年代以来,大型混流泵的发展速度较快,在许多场合有取代大型轴流泵的趋势。
长轴深井泵
多数是一个立式单吸离心泵,其叶轮装在井中动水位以下,动力机设置在井上,通过传动长轴驱动叶轮在导流壳内旋转,水流沿导流壳与叶轮之间的流道,经输水管向上提升到地面。扬程高时可采用多个叶轮串联的多级离心泵。由于传动长轴的制造和安装精度要求较高,效率随井深的增加而显著降低,因而一般只用于不超过100米的深井。
潜水电泵
泵体叶轮和驱动叶轮的电机都潜入水中工作的一种水泵,有深井用和作业面用两种。深井用潜水电泵通过伸入井中的电缆向电机供电,免去了传动长轴,因而结构紧凑,重量轻,安装、使用和转移方便,在有电源地区有取代长轴深井泵的趋势,但对含沙量大的水井和无电源地区不适用。潜水电泵用的电动机有干式(电机全部密封)、半干式(电机的定子密封,而转子在水中运转)、充油式(电机内部充油以防水分侵入绕组)和湿式(电机内部充水,定子和转子都在水中运转)等类型。前3种都需要密封且制造安装精度要求较高,因而农用深井潜水电泵通常采用湿式电动机,其定子绕组采用耐水绝缘导线或在定子绕组端部及槽内浇注合成树脂,水进入电机内部影响不大,密封结构可大大简化,只要求防砂。有的深井潜水电泵扬程高达1400米,最大流量达1.4米3/秒。
射流式深井泵
通常是由射流泵和离心泵配以相应套管组成。用于从30米以内的深井中提水。射流泵的工作原理是使压力通过喷嘴喷射到喉管的入口处,由于射流的横向紊动扩散作用,带走吸水管内的空气,使管内形成真空,井水被吸入并与射流水在喉管内混合,进行能量交换。在喉管的出口处二者的流速趋近一致,再通过扩散管将大部分动能转换为压力能,使水压进一步提高,最后从排水管排出。
射流式深井泵有两种组合类型:①将射流泵同离心泵并联,离心泵通过管路将压力水送入射流泵,射流泵将这部分水与被吸水一同向上提升,从而使小流量的高压水转换成大流量的低压水,主要用于地面灌溉和渠道清淤等;②将射流泵和离心泵串并联,使射流泵给离心泵加压,提高其吸程,而将离心泵的出水量分出一部分提供给射流泵,其余部分送入压水池或压力管路,其出水压力较高,主要用于喷灌设备和农牧业供水。同潜水电泵和长轴深井泵相比,射流式深井泵具有结构简单、工作可靠、制造方便、成本低等特点;但效率较低,相同工况下的电耗较高。
螺杆泵
依靠螺杆转动时泵腔容积的变化吸入和输送水体的一种容积泵。有单螺杆、双螺杆和多螺杆等类型。在农业中使用的是单螺杆泵,其泵腔由钢制螺杆和固定安装在泵壳内的橡胶套管组成。具有单螺距的螺杆在具有双螺距内螺旋的套管内转动,两者间形成的空腔由吸入端移动到出口端,从而形成连续的水流。由于其结构简单、体积小、拆装容易、工作可靠,自吸性能好,多用于移动式喷灌系统。
手动隔膜泵
用于低扬程、小流量的提水作业,由泵体、 进出水管、进出水阀门、 隔膜和推拉杆等组成。泵体可由一个或两个泵腔组成。具有两个泵腔的隔膜泵,其隔膜设置在泵体的中央,或两个隔膜分别装在分隔的两个泵腔外侧。工作时由两人用手操纵与隔膜相连的推拉杆,推动隔膜作压进和张开的往复运动,使两个泵腔的容积交替扩大和缩小。当泵腔扩大时,压力减小,进水阀开启出水阀关闭,水从进水管流入泵腔;当泵腔缩小时,压力加大,进水阀关闭,出水阀开启,泵腔内的水从排水管流出,两个泵腔交替吸水和排水,每小时可提水10~20吨。
拉杆式活塞泵
由畜力原动机、风力机或内燃机等驱动,常在放牧场上从井中提水时使用。由泵缸、活塞、进出水管、进出水阀门、拉杆和传动装置等组成。活塞靠连接在它上面的拉杆带动,在泵缸内作上下往复运动。当活塞向上运动时,进水阀开启,进水管中的水进入泵缸,同时出水阀关闭,活塞上面的水被带动向上提升;当活塞向下运动时,进水阀关闭,出水阀开启,泵缸内的水由出水阀升到活塞上面,如此反复进水和提升,使水不断从排水管排出。
性能参数
衡量水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等;对叶片式水泵来说,还有转速和比转数。 ①吸程。即水泵的吸水高度。指由泵体中心至水源水平面的垂直距离,利用泵体内真空度抽吸水流时,容许吸程一般不大于7.5米。 ②扬程。即水泵的提水高度。指单位重量的水通过水泵后,能量增加的数值。一般将抽水站进、出水池水面的高度差称为实际扬程; 加上抽水站管路及其附件(如底阀、弯头、闸阀等)的水头损失称为总扬程。水泵铭牌上所标的扬程,是指水泵在一定转速条件下效率最高时的扬程,是实际扬程和损失扬程之和。 ③流量。指水泵在单位时间内输水的数量,也称输水量。常用的流量单位有升/秒、米3/秒、米3/小时、千克/秒、吨/小时等几种。 ④轴功率。指动力机械输送给水泵轴的功率,即水泵的输入功率。 ⑤水功率。又称有效功率。指单位时间内水泵用于输水的实际功率,即水泵的输出功率。 ⑥效率。水功率与轴功率的比值即为水泵效率,通常以百分数表示。它是用来衡量动力机械传送给水泵的能量利用情况的指标,反映出水泵效能的优劣。 ⑦比转数。表示水泵特性的综合性参数。通常用nS来表示。nS=3.65nQ1/2H-3/4。式中n为转速(转/分),Q为流量(米3/秒),对双吸式水泵应以Q/2代入式内;H为扬程(米)。水泵的比转数与水泵的各项参数密切相关。一般离心泵的比转数较小,因其叶轮直径大,出口宽度窄,扬程高而流量小;而轴流泵的比转数较大,因而扬程低而流量大;混流泵则介于两者之间。常用离心泵的比转数为30~300,混流泵为300~600,轴流泵为500~1800。两台几何相似的叶片泵,其比转数必然相等。因而可以利用几何相似模型的试验数据来预测大型泵的性能参数。
水泵的配套功率
水泵与动力的合理配套对保证水泵的正常运行,以获得高效率和低能耗具有重要的意义。配套动力机的功率根据水泵的扬程H(米)和流量Q(米3/秒)按下式计算:(千瓦)。扬程H 由几何扬程Hj和管路损失HS两项组成,在初步选型时可按HS=(0.1~0.2)Hj估算。 管路确定后根据管道和接头的类型或尺寸按流体力学方法计算或查表求得。式中K 为功率储备系数,常用K=1.05~1.3,功率大时取小值;η1为传动效率,当动力机与水泵直接联结时η1=1;η2为水泵效率,根据泵型和工况确定。
进出水管与水池
水泵配套的进出水管道直径D根据下式选用 = 1.13Q1/2V-1/2(米),式中V 为管内流速,一般进水管V ≤2米/秒,出水管V ≤3米/秒。如采用直径变化的渐变管时,其渐变部分的长度应大于平均直径的5~7 倍。离心泵和轴流泵的进水管口设在进水池水面以下距离h1处,h1=(1.4~1.6)D1,D1为进水管直径。轴流泵的叶轮中心线设在进水池水面以下距离h3处,h2≥(0.75~D)D0,D0为叶轮直径。进水管口离池底的高度h0=(0.5~1)D0。单台水泵的进水池宽度为(2~3)D1。安装多台水泵的进水池中,相邻进水管的间距为(3~3.5)D1。进水管至进水池后壁的距离为(1~1.5)D1。为避免浪费扬程,通常将出水管装在出水池水面以下。中小型水泵出水管下缘至池底的距离约为10~20厘米;出水管上缘至水面的垂直距离为(1~2)V娤/2g,v2为出水流速(米/秒);出水池长度为(6~12)D2。D2为出水管直径;出水管与池壁的距离为0.2~0.5米。
发展趋势
对发展农用水泵的要求是提高效率、降低能耗和充分利用自然能源。用一台大泵代替多台小泵可提高机组效率、节约材料、降低能耗和工程造价,且便于实现自动化管理。因此,各种大型轴流泵和混流泵发展较快,最大叶轮直径分别达到4.6米和6.2米,配套功率最高达1.25万千瓦,混流泵有取代部分高扬程轴流泵和低扬程离心泵的趋势。在深井提水方面主要发展潜水电泵,其最大口径已达1米,有的采用6000伏高压电机,最大功率达2500千瓦。水轮泵、风力拉杆泵、螺杆泵、各种人畜力驱动的隔膜泵、活塞泵和专用于同喷灌设备配套的水泵等,在中国和其他一些国家也受到不同程度的重视。 转载请注明出自水泵技术论坛——水泵人网上技术交流专业平台。
㈥ 轴流泵装置的启动与停机分哪几步进行
轴流泵起动搡作:
1、起动油泵.注意泵轴的转向是否正确。
2、注意压力表及真空表读数.起动后当压力表及真空表的读数经过一段吋间的波动而指示稳定后. 说明泵内已经上液,油泵迸入正常输油作业。
3、注意转动时有无不正常的声响和振动。
4、在泵进入正常输油作业前即自吸(或扫舱)过程中,应特别注意泵内油温升高惰况,如果这个过程过长,泵内油温过高,则停泵检査其原因。
5、调节出口控制阀,使压力表读数指到规定区域.避免油泵在规定区域的下限范围内工作.以防因轴功率过大而引起电动机过载.或因流量过大而使泵产生汽蚀,影响泵的正常运转.使泵强烈振动. 发出矂声。
6、如果泵内液体温度过高而引起自吸困难.那么可以暂时停机.利用吐出管路中的液体倒流回泵内或向泵体上的加储液口处直接向泵内补充液体.使泵内液体降温.然后起动即可。
7、轴流泵在工作过程中如发生强烈振动和矂声,有可能是泵发生汽蚀所致。
8、泵在工作过程中因故停泵.需再起动时,出口控制阀应稍开(不要全闭),这样既有利于自吸过程中气体从吐出口排出.又能保证泵在较轻的负荷下启动。
9、注意检査管路系统有无渗漏现象。
轴流泵停泵操作:
1、首先必须关闭吐出管路上的闸阀。
2、使泵停止转动。
3、在寒冷季节,应将泵体内的储液和轴承体冷却室内的水放空,以防冻裂机件。
㈦ 轴流泵的性能优点
其中立式轴流泵主要是靠叶片的升力将流体引到出口,是轴向进,轴向出,具有流量大等优点。
1、潜水轴流泵:驱动水泵的电动机是干式全封闭潜水三相异步电动机,可以长期浸入水中运行,具有传统机组一系列无可比拟的优点。
2、由于电机与水泵构成一体,无须在安装现场进行耗工、耗时的电机、传动机构、水泵轴线对中的装配工序,现场安装方便、快速。
3、由于潜入水中运行,可以大大简化泵站的土建及建筑结构工程,减少安装面积,节约工程造价30~40%。
4、噪声低,泵站内无高温,改善操作环境,可按要求建成全地下泵站,保持地面的环境风貌。
5、潜水电机采用双重或三重机械密封,F级(耐温155。C)绝缘,防护等级为IP68(IEC)。在水力模型方面,我们吸收了国内外同类产品的优点,采用国际上最先进的变环量、变轴面速度升力法,独立设计的高效节能、抗汽蚀性能好的新型水力发电模型。可靠性高,且与传统水泵具有互换性,便于用户选型、使用。
6、操作方便,易于实现遥控和自动控制。
采用该型潜水电泵是解决水位涨落大的沿江、湖泊地区建泵站来防洪的最彻底的办法,且省去机泵间的长轴和中间轴承,使机组运行更为可靠。
㈧ 轴流泵为什么不能“闸阀调节”而是变角调节
闸阀不适合做调节阀,同时轴流泵的介质流速相对较高,若使用闸阀,阀板易被冲刷,造成内漏,随意不能用
㈨ 为什么有的坦克可以在水中漂浮前行
1958年8月23日,我福建前线炮兵部队奉命开始对蒋军盘踞的金门等岛屿进行猛烈炮击,给予疯狂叫嚣反攻大陆和严重袭扰我东南沿海的敌军以应有的惩罚。随着炮击金门作战的开始,我东南沿海地区装甲兵部队也把随时准备迎击敌军的登陆反扑以及夺取敌占岛礁,作为军事斗争准备的首要任务。为适应两栖作战需要,军委装甲兵领导机关于同年10月决定研制水陆坦克,从此,一场打造我军装甲“水中蛟龙”的科研大会战拉开了序幕。
63式水陆坦克
一、横渡琼州海峡,成为我国装甲装备研制的壮举
我国第一代水陆坦克的研制任务下达后,装甲兵科研机构和兵工战线的有关工厂立即投入精兵强将进行科研会战。军事工程学院、装甲兵科研院等先后披挂上阵,承担设计、试制等各项任务。从1958年10月开始设计到1959年3月和6月先后试制出两辆样车,只用了不到半年左右的时间。样车随即交付试验机构进行严格的考核,并取得了较好的试验效果,但也暴露出不少问题。为此,承研单位对样车的设计进行过多次修改。随后,某工厂于1960年开始小批量生产,先后交部队试用。
经过小批量生产和部队试用,科研人员发现该坦克在性能和结构上仍存在一些问题。1960年底和1961年初,科研人员为进一步掌握水陆坦克的特性,辗转数千千米,分别在浙江、江苏和北京等地进行了专门的研究性试验,并提交了详细的研究报告。根据试验研究结果,国防科委组织有关专家于1961年5月在苏州召开水陆坦克设计定案会议,确定了总体修改方案,随后在北京重新进行全面设计。1962年5月,某工厂试制出火炮和发动机水上冷却系统各不相同的两辆设计定型试验样车,并分别在陕西和江苏等地进行了陆上2500千米和水上70个摩托小时的设计定型试车。根据试制和试验中发现的问题,科研人员又对水陆坦克进行了85个大小项目的修改。修改设计后,样车又进行了2650千米的补充试车,取得了令人满意的效果。经过1958年至1962年历时4年多的研制,科研人员笔下的“水中蛟龙”,在战术技术性能、结构合理性和可靠性等方面均达到了战技指标要求,我国自行设计和制造的具有世界先进水平的第一代水陆坦克终于“横空出世”。1963年4月13日,国家有关部门正式批准水陆坦克设计定型,命名为63式水陆坦克(以下简称“63水”),并投入了批量生产。
登陆演习中的63式水陆坦克,该车装有激光测距仪。
设计定型后,科研人员再接再厉,先后在桂林、苏州、乍浦、连云港和浙江的海盐等地对定型后的63水进行近乎苛刻的使用试验,以确保部队官兵用上可靠、放心的两栖装甲车辆。试验的压轴戏是横渡琼州海峡。为展示水陆坦克的良好水上性能,同时探索水陆坦克海上长距离航行的可行性,装甲兵某试验大队的官兵冒着生命危险,大胆组织了一次水陆坦克横渡海南琼州海峡的试验。我国自行研制的水陆坦克不负众望,安全顺利地渡过了宽达几十千米、海况复杂的琼州海峡,写下装甲兵试验的壮丽篇章。据笔者所知,这一记录至今尚未被改写。许多参加过横渡海峡试验的装甲兵老专家,一提起这次试验仍然是异常激动和兴奋。以后,63水在各种重大演习中频频“上镜”,并多次参加核沾染地带通过性试验。
水上突击
“科学有险阻,苦战能过关”。针对63水装备部队后使用中暴露出的问题,科研人员分别于20世纪60年代中期和70年代对其进行了较大的改进,使该车在防护性、密封性、零部件可靠性和使用维修方便性等方面都有较明显的改善和提高。1979年,63水参加了对越自卫还击作战,在强渡红河等战斗中屡立战功,大展国威军威。战后,装甲兵针对63水参战中出现的防护能力严重不足(有的水陆坦克车体被越军的高射机枪击穿数处)等的问题,进行了增加高射机枪防护板等多项改进。从1980年起,改进后的63水陆续装备部队,使两栖装甲机械化部队的作战能力进一步提高。
二、轴流泵喷水推进,是当时最先进的水上推进方式
说起63水,由于它在近几年我军举行的数次大规模两栖作战演习中频频上镜,使军事发烧友们对它并不陌生。另外,本刊2004年第1期“铁甲英豪”栏目中的《江河湖海总关情》一文,也从水陆坦克研制的角度,对其进行了生动和感人的报道。本文侧重从它的结构和特点方面再做一些介绍。
它的外部特征还是比较明显的:车体长而像一艘船,车首锋利似犁水之刀;履带有点像62式轻型坦克,带有增强附着力的“人”字花纹,以便在水网稻田地等泥泞地上更加平稳的行驶;采用了单轮缘的中空大负重轮,以减轻重量提高浮力,轮缘卡在两排卡齿之间(59式中型坦克是双轮缘负重轮,履带是单排卡齿,卡在双轮缘之间);火炮细而修长,安装在酷似船体的底盘上,显得十分清秀;后部的特征则是独一无二的,有两个喷水口和水上转向用的活动水门(简称活门),坦克入水后,两道白色的水柱从活门处喷涌而出,仿佛是两条白色彩带在水中飘舞。另外,它的车首前端装有防浪板,水上行驶时驾驶员在车内将防浪板摇起,以防止水浪涌上车首。
登陆演习中的63式水陆坦克群
它的总体布局与59式中型坦克大同小异,也是4名乘员(驾驶员、车长、炮长和装填手),驾驶室位于车首,战斗室位于车体中部,动力传动室位于车体后部。它的内部结构给人的印象是车内明显宽大,不像59坦克那样狭小拥挤。由于它是两栖装备,水上性能自然也就不能含糊(一般步兵战车、装甲输送车辆的水上性能是兼顾的),因此,用于水上航行的设备自然更为讲究:一是它装有专用的喷水推进器,以便在水上能够高速航行;二是前面提到的后部装有水活门,以便进行灵活的水上转向和倒车;三是装有机动、电动和手动三种排水装置,以便及时排出车内积水;四是它的发动机与62式轻型坦克的功率相同,都是400马力的,但放置方式与众不同,是纵向放置的(与笔者所在部队存放的几辆T-34坦克一样。有关专家说纵置发动机震动小,但不足是占地方太大)。这是一个很大的区别。
“水中蛟龙”的看家本事有三大法宝:一是能够在大风浪条件下在海上高速航行,而且不翻不沉;二是在水上能够发扬火力,看得见、打得准;三是“水中蛟龙”上陆后也能变成“陆上猛虎”,在濒海地区的陆上或内陆江河湖泊地区冲锋陷阵。它的85毫米火炮及陆上作战能力与62式轻型坦克相差无几,所不同的是,63水还可进行水上射击。但是,由于早期的63水没有安装火炮稳定器,所以水上射击的精度不高。这里重点说一说它的“浪里白条”功夫。直到上世纪末,63水仍保持着现役两栖装甲车辆水上航行最快的桂冠。而这一殊荣的获得,一靠它的大马力发动机提供强劲的动力,二靠先进的喷水推进器。
先看它的强劲动力。63水不仅是我国现役两栖装甲装备中发动机功率最大的车辆(400马力,单位功率达到16千瓦/吨),而且在世界上也是名列前茅(前苏联的∏Τ-76水陆坦克的发动机功率仅为240马力,单位功率也只有12.57千瓦/吨;美国的M551“谢里登”水陆坦克单位功率也仅为13.9千瓦/吨)。再看它的水上推进器。水陆坦克光有“劲”还不够,还要看劲怎么“使”,也就是说水上推进方式很关键(美国的“谢里登”水陆坦克虽然“劲”也不小,公路最大时速达到了70千米/小时,但由于水上行驶采用了履带划水的推进方式,所以水上航速只有5.8千米/小时,还不如我国的63式装甲车呢)。由于63水采用了当时最先进的喷水推进,因此,水上航速高居世界榜首。关于装甲车辆的水上航行方式问题,有必要多说几句。
在坦克博物馆停放的退役63式水陆坦克
装甲车辆在水上行驶,主要有三种推进方式。一种叫做履带(轮胎)划水,就是车辆入水后,靠履带(轮胎)的转动在水中产生推力,使车辆向前航行。国产的大多数履带式步兵战车和装甲输送车,如86式步兵战车、63式装甲车等,基本上都采用这种推进方式。它的特点是结构简单、可靠,不足是划水效率低,水上航速慢,63式装甲车的水上航速仅6千米。这种推进方式用于克服一般江河障碍还凑合,用于登陆作战时的抢滩上陆,就显得太慢了。还有一种叫做螺旋桨推进,就是装甲车辆装有像船一样的螺旋桨,车辆入水后,螺旋桨转动产生推力。国产的轮式装甲车辆都采用了这种推进方式,其推进效率要高于履带划水。如92式轮式装甲车的水上航速达到了8千米。再一种就是喷水推进方式,它是效率最高的推进方式,水上航行快的两栖装甲车辆大多采用这种推进方式(如前苏联的∏Τ-76水陆坦克、美国在研的AAAV高速两栖突击车等)。
63水的喷水推进系统是这样构成的:在坦克的传动装置两侧各装有一套带叶轮的轴流泵和水道,每个水道均有尾喷管和倒车水道和倒车喷水口(在照片上可以看到在两侧车体的后部有几个带栅栏的出水口,即为倒车水道和喷水口),喷水口设有可转动开闭的活门。其水上推进原理是:当坦克在水上要向前行驶时,驾驶员挂上水上前进档,此时,发动机的动力经主离合器、分动箱、万向联轴器传至左右两侧的轴流泵,轴流泵的叶轮正转,水流向后喷出使坦克前进。此时,驾驶员通过操纵车尾的活门来实现水上转向:当关小或完全关闭一侧活门时,该侧喷水减少,同时部分水流经倒车水道向斜前方倒喷,产生反向推力,使水陆坦克迅速向该方向偏转。当坦克需要在水上倒车时,有两种方法:一是需要短距离倒车时,前进档不变,驾驶员拉操纵杆同时关闭车尾的活门,此时水流同时经倒车水道向斜前方倒喷,产生向后的推力,实现水上倒航。二是当需要较长距离倒车时,挂上水上倒车档,此时,轴流泵的叶轮反转,水流从后部吸入向进水口方向倒喷,实现倒航。据驾驶过水陆坦克的同志介绍,水上倒车档还有“另类”用法呢。一个是可以用倒喷水流清除水道进口铁栅栏上的水草与杂物,防止堵塞;再一个就是当水陆坦克被淤泥等托住车底(坦克兵们叫做“托肚皮”)时,挂上倒档让水倒喷,此时车尾上翘,车头下扎(由于发动机后置,正常情况下水陆坦克是后沉前翘的),使托底情况得以缓解;同时强大的倒喷水流冲击车底的淤泥,水陆坦克就顺利地脱陷了。“水中蛟龙”水上自救的这一绝招(还有一招就是全浮装载,即在海上上登陆舰的动作),是北方坦克兵不能不佩服的。
77-1式履带式水陆装甲输送车
由于采用了高效率的推进方式,63水的水上航速达到了12千米/小时,这是一般装甲车辆所望尘莫及的。最新改进型的63水的水上航速更高,接近登陆艇的航速了。据63水的总设计师杨楚泉先生介绍,我国自行设计的喷水推进器不仅达到了世界先进水平,而且拥有多项专利。读到这里,大家一定会为我国的坦克设计师叫好吧!
三、一车多用、一车多能,开创了装甲装备系列化之先河
要说63水的另外一个最大特点,就是在一车多用、一车多能方面下了功夫,进行了大胆的尝试,并取得了显著的成效,是到目前为止唯一的坦克与装甲输送车同一个底盘的系列化杰作。这一创举不仅为我国装甲车辆的发展写下了厚重的一笔,也为我国新一代两栖装甲装备的发展提供了很好的借鉴。
63水装备部队后,军委装甲兵就开始着手考虑其系列化的问题,并在很短的时间内就相继推出了多种改进型和变型车。主要改进型有WZ211-l水陆坦克、ZTS63水改进型(为海军陆战队的专用装备)等;变型车主要有76式水陆坦克抢救牵引车【(WZ401)、本刊2005年第1期《现代战场上的“大力神”--坦克抢救牵引车》已做介绍】、77-1式履带式水陆装甲输送车(WZ511-1)、77-2式履带式水陆装甲输送车(WZ511-2)、水陆两栖新122mm履带式自行榴弹炮和上游一号履带式地舰导弹发射车等。这里重点说一说伴随水陆坦克作战的77-1式水陆装甲输送车。
为满足两栖装甲机械化部队登陆作战中步坦协同作战的需要,63水定型和装备部队后,军委装甲兵很快就决定研制两栖装甲输送车。科研工作于1965年4月启动,当年制成2辆样车,经试验改进后,于1969年和1970年进行了两次小批量生产,尔后又进行过4次大的改进,1977年11月设计定型,并命名为77-1式水陆装甲输送车。该车以63水为基础,去掉炮塔,将原车战斗舱的装甲板加高作为运载车厢,动力、传动、水上推进、操纵、行动、通信设备等主要部件与63水相同。该车与63水具有相同的机动性,可乘载步兵,运载和短距离牵引火炮,输送物资、器材、弹药和油料等,是典型的多用途装甲车辆。与其他国产装甲输送车相比,它还真有不少“另类”的地方,可以说是亮点频现。
一是在它的后部设有火炮专用牵引钩,可以用于短距离牵引火炮机动。其他坦克和装甲车辆后部也有牵引钩,但那是用于牵引装甲车辆的,能不能挂火炮,笔者还真没有考察过,所以不敢妄下结论。
二是它可以“驮”火炮。如果部队需要强渡江河,这时牵引火炮就犯难了,牵引汽车不具备两栖能力,炮兵就过不了河。没关系,77-1水陆装甲输送车可以把炮“背”到自己身上过河--它可以轻松地驮1门85毫米加农炮加30发炮弹和1个8人的炮班,或1门122毫米榴弹炮加1个炮班,或1门120迫击炮加1个炮班。为了方便驮炮,在车尾还专门设置供装卸火炮用的可折叠的尾跳板、中跳板和火炮牵引钩,以及拉炮上车的电动牵引绞盘等,装载火炮上下车的时间不超过13秒,火炮上车后采用半刚性固定装置。笔者认为,这一功能在强渡江河作战时是非常实用的,可以在工程兵一时难以架桥的紧急情况下,把火炮、高炮等不具两栖能力的装备以及弹药物资迅速驮过去,以解燃眉之急。但是,后来的77-2水陆装甲输送车,由于种种原因取消了驮炮的功能。笔者分析可能是因为登陆作战时在登陆舰艇上驮炮难度较大;驮好炮再上舰也很不方便。尽管如此,笔者认为这一功能仍然值得称道:它在作战需求上着眼于两栖作战诸兵种密切协同的需要,在设计上大胆新颖,在功能上也是目前国产装甲车辆中独一无二的。
三是驮炮和运输物资、人员三不误,而且载员的数量大。运载舱的顶部驮火炮后,顶部的其他部位还开有3个窗口,供步兵、物资器材、弹药装入运载舱内。由于整车对输送人员、载炮和物资作了合理安排,实现了驮炮、载人和运弹药都不误。另外,77-1水陆装甲输送车可载20名步兵,载运量是一般装甲车的2倍。但是,由于该车发动机后置,步兵和物资、器材等要从车顶的3个窗口出入,不太方便,特别是在敌火威胁时步兵从车顶下车战斗,过于危险。后来的77-2水陆装甲输送车,取消了驮炮功能后,将运载仓加高,同时开了一个侧门,使步兵下车的安全性有所改善(还是不如开后门的装甲车),同时,还可以直接进担架,运送伤员。
另外值得一提的就是水陆两用新122毫米履带式自行榴弹炮。这款自行火炮于1979年研制。该自行火炮是以63水底盘为基础,增大了战斗室空间,车首前下甲板内开有宽敞的大门,炮塔上安装1门新122毫米榴弹炮,它具有良好的水上性能,可以有效伴随水陆坦克登陆,提供及时的火力支援。笔者认为,由于两栖自行火炮是两栖部队不可缺少的重要配套装备,因此,当时军方提出研制这种两栖自行火炮是卓有远见的,可惜的是这款两栖自行榴弹炮只研制出样车,未能投产和装备部队,给两栖装甲机械化部队的装备发展留下了一个不小的遗憾。
时光流逝、斗转星移。63水从装备部队到今天几十年过去了。当年在装甲兵中还是配角的水陆坦克,如今已成为我军装甲机械化部队的“宠儿”--63水经过重大改进后,作战效能大幅提升,重新焕发出勃勃生机;一批新型两栖装甲车辆争奇斗艳,竞放光彩,为我军东南沿海军事斗争的“铁拳头”--两栖装甲机械化部队注入了新的活力。相信坦克发烧友们都期待着能够早日揭开他们那神秘的面纱,一展新“宠儿”的风采吧!
63式水陆坦克主要战术技术性能
战斗全重
18.4吨
乘员
4人
车长(炮向前)
8.435 米(车体长7.150米)
车宽
3.2米
车高(至指挥塔顶)
2.522 米
单位功率
16.O千瓦/吨
单位压力
56.4 千帕
最大速度
64.2千米/小时
最大行程(公路/土路)
370千米/340千米
航行/推进方式
自浮/轴流泵喷水推进
最大航速
12k千米/小时
最大航程
120千米
主要武器口径/类型
85毫米/线膛坦克炮
辅助武器口径/类型
12.7毫米/高射机枪
7.62毫米/并列机枪
弹药
基数
85毫米炮弹
47发
12.7毫米机枪弹
500发
7.62毫米机枪弹
2000发
装甲类型(炮塔/车体)
铸钢装甲/钢装甲板
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