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【摘要】我公司生产的中开泵，性能试验后流量、扬程、汽蚀余量均达到设计要求，但效率比设计要求低了9个百分点。我们决定通过测绘检查流道是否正确，通过测绘的方法发现问题的根源，并将其解决，测绘也是学习的一种方法，我们要利用它掌握它，为我们开拓新的领域。
【关键词】中开泵；测绘；效率
中开泵作为管道输送油品的动力源，在国内使用日益增多。随着国民经济迅速发展，石油需量也大量增加，因此对于石油及产品的运输方式由以前以火车、轮船为主逐渐用管道输送来代替，特别是成品油的运输，国内也在大力发展管道输送。
国内长输管线泵从七十年代开始生产。由于当时国内的设计水平及铸造水平都较低，生产的泵使用寿命及可靠性虽然没有问题但泵效率较低。在八十年代末、九十年代初开始引进国外输油泵，用国外高效率输油泵代替国内低效率输油泵，同时在新建的输油管线中，大量进口国外产品，直到现在，中开泵仍然以进口为主。现小部分产品已经国产化成功，但在国产化过程中，因主要零部件铸造偏差较大，从而影响了泵的性能。我们通过测绘的方法去发现问题的根源，找到问题的根本并将其解决。
1、测绘过程
1.1中开面
测绘泵体，将中开面的流道拓印下来，用口环止口作为坐标原点，轴向作为X轴，径向作为Y轴画上坐标线。在拓印的弧线上取点，测得每点的坐标值，为了测绘的准确在曲率大的地方多取点。测绘后发现吸入室中位于泵体中开面上的两个端面与图纸尺寸相差较大。
1.2吸入涡室的其他断面
首先对泵体进行分度，因为泵体很大，不可能使用分度头进行划线。采用弦长代替弧度的方式，即采用口环作为基准圆（尺寸容易保证），并以22.5度来分度划线（与图纸划分角度一致），通过CAD测得在此圆上的弦长和相对应的角度。用卡尺定好后将，在口环处的中开面开始向下量出一点，并做标记，再以此点为起点用卡尺测出下一点，做好标记。其次用同样的方法分度，并用卡尺固定在两个口环的同一断面上，以卡尺为基准，用深度尺测量口环到流道底部的尺寸，将测得的数据整理后与图纸相比，得到结果如下：
第Ⅱ断面顶点到泵中心线的距离比图纸尺寸大3.4mm
第Ⅳ断面比图纸尺寸大2.3mm
第Ⅵ断面（泵体上的）比图纸尺寸小3mm
第Ⅵ断面（泵盖上的）比图纸尺寸小0.5mm
第Ⅷ断面比图纸尺寸小1mm
第Ⅸ断面比图纸尺寸小1mm
第Ⅹ断面（泵体上的）比图纸尺寸大11mm
第Ⅹ断面（泵盖上的）比图纸尺寸大1mm
1.3吐出涡室的其他断面
以相同方法对吐出涡室进行测量，得出结果综吐出室中位于泵体中开面上的中间隔板处的两个端面与图纸尺寸相差较大，且泵盖与泵体连接处的断面最大错位可达12mm。
1.4叶轮的测绘
首先测量叶轮的外径，出口宽度，轮毂直径和叶轮开口直径，并检查叶片数量和旋转方向。其次选择一个形状最规则的叶片进行测绘并记录，用铅丝从叶轮入口伸入，沿着标记过的叶片工作面伸出叶轮出口，对铅丝接触的工作面进行标记。最后选定叶片后开始测绘叶片的流面截线。
1.4.1分度
测绘叶轮外径，将叶轮固定在适合高度的分度头上。用高度尺测量平台到叶轮最高点的高度，然后减去叶轮半径得到平台到叶轮中心的高度。将画针调整到这个高度，用画针在叶轮前盖板上画一条贯穿的线，然后将叶轮旋转180度，再在叶轮的前盖板上画一条贯穿的线，与刚才画的线重合。然后用画针在口环断面和前盖板画线，记录分度盘上的第一点度数。画好后顺时针旋转叶轮，转动30度，用画针在口环断面画线，并在对面也画上线。以此类推直到画好线。
1.4.2确定包角
顺时针旋转叶轮，使画针与标记过的叶片出口工作面重合，记录下度数115度。得到叶片包角为115-25=90度。
1.4.3测绘叶片入口侧背面的流面截线
用铅丝放在叶片上，压出叶片的形状，然后把铅丝放在硬纸壳上用笔描下铅丝的形状，用剪刀沿着画好的线将纸壳剪掉，并在长纸壳上标记上口环外径的位置。按照这样的方法每隔30度做一个样板。直到下一个叶片挡住被标记的叶轮。
1.4.4测绘叶片出口工作面的流面截线
因为双吸叶轮两侧的叶片相同，所以只测绘一侧的叶片。同样是在刚才画线的位置，每隔30度测绘一条流面截线。测出工作面的截面流线。
1.4.5测绘前后盖板
用铅丝放在前盖板上，压出前盖板的形状，把铅丝放在硬纸壳上用笔描下铅丝的形状，用剪刀沿着画好的线将纸壳剪掉。为了防止纸壳其余部分与叶轮后盖板干涉，将多余部分剪掉。用剪好后的纸壳与叶轮前盖板对比，通过修整使纸壳与叶轮前盖板重合。再用一个长度大于口环直径的纸壳放在口环断面上，作为定位的基准。把两个纸壳钉在一起，并在长纸壳上标记上口环外径的位置。
测绘与图纸比较后，叶片包角小0.5度，叶片形状与设计图纸基本重合，最大处相差1.2mm。
2、修整方案
现将泵体和泵盖的中开面修整一致，将多余的部分去掉。具体操作方法如下：
2.1用中开面样板做基准修整泵体和泵盖的中开面，将多余部分去除；
2.2利用修整后的泵体中开面制作样板；
2.3利用样板做基准修整泵盖的中开面，将多余部分去除；
2.4用修整后的泵盖中开面制作新的样板；
2.5利用新的样板做基准修整泵体的中开面，将多余部分去除；
叶轮测绘后相差不大，不用修整。
3、结论
修整后重新进行了性能试验，额定点时效率提升了8个百分点（由79%提升到87%）。即中开面的重合度对泵的效率影响是很大得，如中开面出现错牙现象后，进出水流经此处就会形成涡旋，流动混乱，能量损失很大，对效率有很大影响。修整后中开面基本重合，试验结果也比较理想，流道基本符合设计要求。对于大型的中开型水泵，中开面的重合度是非常重要的，是影响水泵效率的重要因素之一。
参考文献
[1]沈阳水泵研究所编.叶片泵设计手册机械工业出版社，1983
[2]关醒凡.现代泵技术手册[M].机械工业出版，1995
[3]美国石油学会标准.API610-2004《石油、重化学和天然气工业用离心泵》.
作者简介
尚伟光（1979-），男，辽宁吉林人，大学本科，工程师，主要从事水泵设计工作。
【关键词】中开泵；测绘；效率
中开泵作为管道输送油品的动力源，在国内使用日益增多。随着国民经济迅速发展，石油需量也大量增加，因此对于石油及产品的运输方式由以前以火车、轮船为主逐渐用管道输送来代替，特别是成品油的运输，国内也在大力发展管道输送。
国内长输管线泵从七十年代开始生产。由于当时国内的设计水平及铸造水平都较低，生产的泵使用寿命及可靠性虽然没有问题但泵效率较低。在八十年代末、九十年代初开始引进国外输油泵，用国外高效率输油泵代替国内低效率输油泵，同时在新建的输油管线中，大量进口国外产品，直到现在，中开泵仍然以进口为主。现小部分产品已经国产化成功，但在国产化过程中，因主要零部件铸造偏差较大，从而影响了泵的性能。我们通过测绘的方法去发现问题的根源，找到问题的根本并将其解决。
1、测绘过程
1.1中开面
测绘泵体，将中开面的流道拓印下来，用口环止口作为坐标原点，轴向作为X轴，径向作为Y轴画上坐标线。在拓印的弧线上取点，测得每点的坐标值，为了测绘的准确在曲率大的地方多取点。测绘后发现吸入室中位于泵体中开面上的两个端面与图纸尺寸相差较大。
1.2吸入涡室的其他断面
首先对泵体进行分度，因为泵体很大，不可能使用分度头进行划线。采用弦长代替弧度的方式，即采用口环作为基准圆（尺寸容易保证），并以22.5度来分度划线（与图纸划分角度一致），通过CAD测得在此圆上的弦长和相对应的角度。用卡尺定好后将，在口环处的中开面开始向下量出一点，并做标记，再以此点为起点用卡尺测出下一点，做好标记。其次用同样的方法分度，并用卡尺固定在两个口环的同一断面上，以卡尺为基准，用深度尺测量口环到流道底部的尺寸，将测得的数据整理后与图纸相比，得到结果如下：
第Ⅱ断面顶点到泵中心线的距离比图纸尺寸大3.4mm
第Ⅳ断面比图纸尺寸大2.3mm
第Ⅵ断面（泵体上的）比图纸尺寸小3mm
第Ⅵ断面（泵盖上的）比图纸尺寸小0.5mm
第Ⅷ断面比图纸尺寸小1mm
第Ⅸ断面比图纸尺寸小1mm
第Ⅹ断面（泵体上的）比图纸尺寸大11mm
第Ⅹ断面（泵盖上的）比图纸尺寸大1mm
1.3吐出涡室的其他断面
以相同方法对吐出涡室进行测量，得出结果综吐出室中位于泵体中开面上的中间隔板处的两个端面与图纸尺寸相差较大，且泵盖与泵体连接处的断面最大错位可达12mm。
1.4叶轮的测绘
首先测量叶轮的外径，出口宽度，轮毂直径和叶轮开口直径，并检查叶片数量和旋转方向。其次选择一个形状最规则的叶片进行测绘并记录，用铅丝从叶轮入口伸入，沿着标记过的叶片工作面伸出叶轮出口，对铅丝接触的工作面进行标记。最后选定叶片后开始测绘叶片的流面截线。
1.4.1分度
测绘叶轮外径，将叶轮固定在适合高度的分度头上。用高度尺测量平台到叶轮最高点的高度，然后减去叶轮半径得到平台到叶轮中心的高度。将画针调整到这个高度，用画针在叶轮前盖板上画一条贯穿的线，然后将叶轮旋转180度，再在叶轮的前盖板上画一条贯穿的线，与刚才画的线重合。然后用画针在口环断面和前盖板画线，记录分度盘上的第一点度数。画好后顺时针旋转叶轮，转动30度，用画针在口环断面画线，并在对面也画上线。以此类推直到画好线。
1.4.2确定包角
顺时针旋转叶轮，使画针与标记过的叶片出口工作面重合，记录下度数115度。得到叶片包角为115-25=90度。
1.4.3测绘叶片入口侧背面的流面截线
用铅丝放在叶片上，压出叶片的形状，然后把铅丝放在硬纸壳上用笔描下铅丝的形状，用剪刀沿着画好的线将纸壳剪掉，并在长纸壳上标记上口环外径的位置。按照这样的方法每隔30度做一个样板。直到下一个叶片挡住被标记的叶轮。
1.4.4测绘叶片出口工作面的流面截线
因为双吸叶轮两侧的叶片相同，所以只测绘一侧的叶片。同样是在刚才画线的位置，每隔30度测绘一条流面截线。测出工作面的截面流线。
1.4.5测绘前后盖板
用铅丝放在前盖板上，压出前盖板的形状，把铅丝放在硬纸壳上用笔描下铅丝的形状，用剪刀沿着画好的线将纸壳剪掉。为了防止纸壳其余部分与叶轮后盖板干涉，将多余部分剪掉。用剪好后的纸壳与叶轮前盖板对比，通过修整使纸壳与叶轮前盖板重合。再用一个长度大于口环直径的纸壳放在口环断面上，作为定位的基准。把两个纸壳钉在一起，并在长纸壳上标记上口环外径的位置。
测绘与图纸比较后，叶片包角小0.5度，叶片形状与设计图纸基本重合，最大处相差1.2mm。
2、修整方案
现将泵体和泵盖的中开面修整一致，将多余的部分去掉。具体操作方法如下：
2.1用中开面样板做基准修整泵体和泵盖的中开面，将多余部分去除；
2.2利用修整后的泵体中开面制作样板；
2.3利用样板做基准修整泵盖的中开面，将多余部分去除；
2.4用修整后的泵盖中开面制作新的样板；
2.5利用新的样板做基准修整泵体的中开面，将多余部分去除；
叶轮测绘后相差不大，不用修整。
3、结论
修整后重新进行了性能试验，额定点时效率提升了8个百分点（由79%提升到87%）。即中开面的重合度对泵的效率影响是很大得，如中开面出现错牙现象后，进出水流经此处就会形成涡旋，流动混乱，能量损失很大，对效率有很大影响。修整后中开面基本重合，试验结果也比较理想，流道基本符合设计要求。对于大型的中开型水泵，中开面的重合度是非常重要的，是影响水泵效率的重要因素之一。
参考文献
[1]沈阳水泵研究所编.叶片泵设计手册机械工业出版社，1983
[2]关醒凡.现代泵技术手册[M].机械工业出版，1995
[3]美国石油学会标准.API610-2004《石油、重化学和天然气工业用离心泵》.
作者简介
尚伟光（1979-），男，辽宁吉林人，大学本科，工程师，主要从事水泵设计工作。