水泵的应用发展简史，什么是水泵

继国家将节能汽车、高效电机、节能家电等产品纳入财政补贴推广范围后，近期，国家发改委、财政部、工信部联合公布了变压器、通风机、离心泵、压缩机四类节能产品的首批推广目录。前瞻产业研究院离心泵制造行业研究小组分析认为，此项政策的出台，对我国离心泵制造行业的发展具有重要意义。

前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国离心泵制造行业产销需求预测与转型升级分析报告》数据显示，2008年，离心泵制造行业的销售收入增长幅度为近年来最大值，达到55.99%，销售收入总额为410.29亿元2011年行业销售收入为765.34亿元，较上年同期增长29.93%，近年来行业发展状况良好。

分析认为，目前中国离心泵行业正面临巨大的机遇期。根据当前国内外经济形势，结合近年中国离心泵行业销售收入数据及中国经济增长数据，前瞻预测“十二五”期间我国泵及真空设备制造业将保持20%左右的市场增长速度，到2015年的销售规模将在1587亿元左右。报告从离心泵制造行业下游需求情况来说明行业的发展前景，具体分析如下：

一、城市污水处理行业对离心泵的需求预测

2012年，国务院出台《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》，投资目标内容如下：“十二五”期间，全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划投资近4300亿元。其中，各类设施建设投资4271亿元，设施监管能力建设投资27亿元。设施建设投资中，包括完善和新建管网投资2443亿元，新增城镇污水处理能力投资1040亿元，升级改造城镇污水处理厂投资137亿元，污泥处理处置设施建设投资347亿元，以及再生水利用设施建设投资304亿元。

前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国离心泵制造行业产销需求预测与转型升级分析报告》分析认为，在污水处理设备投入中，水泵类约占机械设备总投资的15%，按照这一比例计算，“十二五”期间，城市污水处理领域的泵类产品需求量将在600亿元左右，未来三年还有近400亿的市场需求，利好离心泵行业。

二、农村市场对离心泵的需求预测

前瞻产业研究院离心泵制造行业研究小组分析认为，目前市场上农用水泵多为离心泵，农用水泵产品正式进入国家农机补贴目录后，随着在全国各省市自治区落实，未来几年，农用水泵行业将进入年产值12%以上的高速增长期。

前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国离心泵制造行业产销需求预测与转型升级分析报告》分析认为，当GDP在未来10年以每年4%的速度增长时，泵业市场将以每年5%的速度递增。2011年，世界泵市场总量在370亿美元左右。农用水泵作为泵业的子行业，以其销售收入占泵行业销售收入14%计算，到2015年，全球农用水泵市场将超过60亿美元。

三、石化工业对离心泵的需求预测

未来3-5年，对于石油工业在采油、输油、炼油方面，高效率的注水泵、稠油泵、输油管线泵和螺杆泵等到产品需求大增，各类工业泵需求量在14-15万台。对于三大化工用泵方面，大型化肥用甲胺泵、大中型高温高压磁力泵、特殊材质的非金属化工泵的市场也会扩大，各类化工泵需求量在10-12万台。

前瞻产业研究院离心泵制造行业研究小组分析认为，中国石化行业对泵类产品的需求旺盛。预计未来几年，该行业泵类产品需求量的增长率将保持在15%-20%，且需求量占整个泵业市场的比重将有望进一步提高。

四、电力行业对离心泵的需求预测

前瞻产业研究院离心泵制造行业研究小组分析认为，未来的20年中，中国电力工业将以高速度发展。重点需求给水泵、前置泵、循环泵、冷凝泵、冷凝器用水环真空泵、离心式除灰泵、往复式降灰泵、偶合器、计量泵等主要泵种3500-4200台。需求核主泵、上冲泵、停堆冷却泵、喷淋泵、锅炉给水泵、计量泵等核电机组用泵1400-1800台。

分析认为，中国电力行业对泵类产品的需求约占市场总量的16.4%。由于火电行业投资的萎缩，电力行业对泵类产品需求量的增长速度将有所放缓，预计“十二五”期间，该增长率将保持在10%-15%之间，需求量占整个泵业市场的比重约为15%左右。

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龙康888

01月08日

很多人估计会好奇“泵”字从哪儿来？在古代不可能有水泵的存在吧？为什么会有泵呢？其实对我们中国来说，泵和它们的机器的制造是源自国外的。实际上，“泵”字的出现是在清初，是根据一个“pump”的发音是“砰”的一声，类似于一块石头丢下水中的声音，因此，“水”字上面加个“石”字就成为当前给排水系统中的重要机器名称——“泵”的由来。

中国水泵制造业的发展悠久，于1868年开始成长，发展至今约为152年历史。

轴流泵

一、萌芽起始

始于1868年，终于中国的人民共和国1949年成立，这段时期就是被称为中国水泵行业萌芽。这段周期，我们在中国的土地上出现四个专业水泵厂：

1、长春魁利金制泵厂，创建于1928年；

2、成立于1940年的北京同益水泵厂；

3、香港地产建设商会（Reda）水泵公司，成立于1930年，生产潜水泵；

4、在上海成立于1946年的洽兴抽水机修造社。

多级泵（离心泵）

二、基础奠定

在前机械工业部和省机械厅、局的领导下，中国泵业的基础是在20世纪50~70年代的基础上建立起来的：

1、1953年底，中国泵业真正有了大些的进展，奠定了基础。

2、1972年，通过大规模投资和技术改造，提高了石油、化工、矿业用泵的研发和生产能力。 先后为用户生产了 y 型离心泵、 f 型耐腐蚀泵、 dks 型管道泵、 fn 型熔融尿素泵、高速分流泵和矿用多级泵。

三、快速增长

1、上世纪80年代，中国进入改革开放时期，中国泵业进入快速增长时期。在一机部和省厅的支持下，各大工业泵厂相继引进了18台泵及其制造工艺，包括潜水电泵、斜流泵、离心泵、循环泵、杂质泵、螺杆泵、真空泵、多级泵、往复泵、油泵、石化流量泵、泥浆泵、涡流泵等。

2、到了1990年泵行业在中国的数量迅速增加至949的制造商泵3664000台，销售额达3.429十亿人民币，我国在当时已经占世界泵输出排名第7位，真正意义上地成为世界主要工业国家之一，仅位于美国、日本、德国、英国、法国、意大利之后。

3、20世纪90年代初，随着市场经济环境的逐步形成，民营泵行业兴起并迅速发展。主要是利用民间资本，通过经商创业。

4、20世纪最后十年，中国泵的制造商和企业数量增加到1996年的1459家，年产泵739.58万台，销售额120.34亿元。

德国依菲柯水泵

四、黄金时期

从1998年至今，步入高速发展时期，我国泵业及其技术的发展已进入快车道，真正高速发展二十多年。这是我国水泵技术的一大历史性质的进步，是我国泵业整体高速发展的20年，也是辉煌的20年。

广州龙康是一家专业生产一体化预制泵站的厂家，公司拥有先进的生产设备、雄厚的技术力量、稳定的管理队伍和完善的服务体系，集开发、设计、生产、安装、售后服务于一体，以客户的满意为宗旨，以可靠的质量和良好的信誉以及优惠的价格、快捷的供货竭诚为用户创造最完美的价值。

近些年以凯泉集团为首的国内水泵企业发展很快，自主研发实力也越来越强，像凯泉第五代数字供水设备、高效恒温机组等代表性产品，都可以利用新一代智能技术实现了高效节能。

现在都讲究低碳生活、绿色城市，高效节能的新一代水泵产品是市场未来趋势，对社会经济发展有着积极的促进作用。

摘要：本文主要介绍了泵的发展历史，泵的分类及生活中常用泵的工作原理及相关应用，并大胆展望了泵的发展方向。

关键词：发展史，分类，原理，应用，方向。

引言：泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。泵主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。生活及工业生产中我们已经离不开泵。

泵的发展史

水的提升对于人类生活和生产都十分重要。古代就已有各种提水器具，例如埃及的链泵(公元前17世纪)，中国的桔槔(公元前17世纪)、辘轳(公元前11世纪)和水车(公元1世纪)。比较著名的还有公元前三世纪，阿基米德发明的螺旋杆，可以平稳连续地将水提至几米高处，其原理仍为现代螺杆泵所利用。

公元前200年左右，古希腊工匠克特西比乌斯发明的灭火泵是一种最原始的活塞泵，已具备典型活塞泵的主要元件，但活塞泵只是在出现了蒸汽机之后才得到迅速发展。

1840-1850年，美国沃辛顿发明泵缸和蒸汽缸对置的，蒸汽直接作用的活塞泵，标志着现代活塞泵的形成。19世纪是活塞泵发展的高潮时期，当时已用于水压机等多种机械中。然而随着需水量的剧增，从20世纪20年代起，低速的、流量受到很大限制的活塞泵逐渐被高速的离心泵和回转泵所代替。但是在高压小流量领域往复泵仍占有主要地位，尤其是隔膜泵、柱塞泵独具优点，应用日益增多。

回转泵的出现与工业上对液体输送的要求日益多样化有关。早在1588年就有了关于四叶片滑片泵的记载，以后陆续出现了其他各种回转泵，但直到19世纪回转泵仍存在泄漏大、磨损大和效率低等缺点。20世纪初，人们解决了转子润滑和密封等问题，并采用高速电动机驱动，适合较高压力、中小流量和各种粘性液体的回转泵才得到迅速发展。回转泵的类型和适宜输送的液体种类之多为其他各类泵所不及。

利用离心力输水的想法最早出现在列奥纳多•达芬奇所作的草图中。1689年，法国物理学家帕潘发明了四叶片叶轮的蜗壳离心泵。但更接近于现代离心泵的，则是1818年在美国出现的具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的所谓马萨诸塞泵。1851～1875年，带有导叶的多级离心泵相继被发明，使得发展高扬程离心泵成为可能。

尽管早在1754年，瑞士数学家欧拉就提出了叶轮式水力机械的基本方程式，奠定了离心泵设计的理论基础，但直到19世纪末，高速电动机的发明使离心泵获得理想动力源之后，它的优越性才得以充分发挥。在英国的雷诺和德国的普夫莱德雷尔等许多学者的理论研究和实践的基础上，离心泵的效率大大提高，它的性能范围和使用领域也日益扩大，已成为现代应用最广、产量最大的泵。

泵的分类

泵通常按工作原理分容积式泵、动力式泵和其他类型泵，如射流泵、水锤泵、电磁泵、气体升液泵。泵除按工作原理分类外，还可按其他方法分类和命名。例如，按驱动方法可分为电动泵和水轮泵等；按结构可分为单级泵和多级泵；按用途可分为锅炉给水泵和计量泵等；按输送液体的性质可分为水泵、油泵和泥浆泵等。

泵的工作原理

3.1容积式泵

容积式泵在一定转速或往复次数下的流量是一定的，几乎不随压力而改变；往复泵的流量和压力有较大脉动，需要采取相应的消减脉动措施；回转泵一般无脉动或只有小的脉动；具有自吸能力，泵启动后即能抽除管路中的空气吸入液体；启动泵时必须将排出管路阀门完全打开；往复泵适用于高压力和小流量；回转泵适用于中小流量和较高压力；往复泵适宜输送清洁的液体或气液混合物。总的来说，容积泵的效率高于动力式泵。 动力式泵靠快速旋转的叶轮对液体的作用力，将机械能传递给液体，使其动能和压力能增加，然后再通过泵缸，将大部分动能转换为压力能而实现输送。动力式泵又称叶轮式泵或叶片式泵。离心泵是最常见的动力式泵。

3.2动力式泵

动力式泵在一定转速下产生的扬程有一限定值，扬程随流量而改变；工作稳定，输送连续，流量和压力无脉动；一般无自吸能力，需要将泵先灌满液体或将管路抽成真空后才能开始工作 ；适用性能范围广；适宜输送粘度很小的清洁液体，特殊设计的泵可输送泥浆、污水等或水输固体物。动力式泵主要用于给水、排水、灌溉、流程液体输送、电站蓄能、液压传动和船舶喷射推进等。

3.3其他

其他类型的泵是指以另外的方式传递能量的一类泵。例如射流泵是依靠高速喷射出的工作流体 ，将需要输送的流体吸入泵内，并通过两种流体混合进行动量交换来传递能量；水锤泵是利用流动中的水被突然制动时产生的能量，使其中的一部分水压升到一定高度；电磁泵是使通电的液态金属在电磁力作用下 ，产生流动而实现输送；气体升液泵通过导管将压缩空气或其他压缩气体送至液体的最底层处，使之形成较液体轻的气液混合流体，再借管外液体的压力将混合流体压升上来。

4. 泵在生产生活中的应用

4.1不锈钢冲压离心泵在用水系统中的应用

不锈钢冲压离心泵 ，液控阀门校验泵站 ，主要用于小流量、高扬程的用水系统，如饮用水供应系统、压力锅炉供水系统、高纯度净水系统以及医药、食品、精细化工、造纸等行业的冲洗、喷洒等工艺过程。国家经贸委节能信息传播中心最近将不锈钢冲压离心泵列入“最佳节能实践案例研究”，并对该设备的应用及效益进行了分析。

据了解，传统铸造泵是通过制模、灌模、机械加工等复杂工艺制造，耗电、耗料、劳动强度大，严重污染环境，并且无法铸造出口宽度窄的小流量的叶轮。不锈钢冲压离心泵是采用冲压、焊接工艺制造，取代了传统的铸造工艺。泵体生产可节省材料70%以上，效率提高3%-5%，较易实现机械化与自动化批量生产，减少环境污染，减轻劳动强度。

对于冲压离心泵生产厂家，生产2082台不锈钢冲压离心泵，新工艺比传统工艺节约不锈钢材料3.47吨，降低铸造电耗7634千瓦小时。对于洗瓶灌装机的用户，在满足生产要求的情况下，水泵的实际运行功率也从原来的2.18千瓦下降到2.11千瓦，每台节电3.2%。

此外，由于该泵的重量轻、体积小、整体结构合理、维护方便，也减少了维护费用。根据国家统计局和中国机械工业联合会的统计数据，全国铸造泵类年需求量为457万台，合金铸造小流量泵每年需求在38万台以上。不锈钢冲压离心泵因其外形轻巧美观、效率高且价格比铸造泵低，是进口泵的一半，具有显著的经济效益，应用范围广，市场前景广阔。

4.2液压水锤泵原理及推广应用实例

4.2.1液压水锤泵的工作原理和提水性能

液压水锤泵自动供水设备是利用液压冲击原理和液压传动原理设计制造的水力能量升级转换装置，主机设备由脉冲发生器、能量耦合器和蓄能器三个组件构成。它是一种新式微型水力站的主机设备，这种水力泵实质上是利用水力能量传输特性的特种往复泵或泵组，在整体上构成特殊型式的变容式水力机械。

在液压系统中，由于某种原因，液体压力瞬间突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。液压冲击的峰值压力往往比正常压力高出许多倍。水锤泵利用的就是液压冲击原理，即水流在正常流动的过程中，突然关闭出水口阀门，就会在泵体内产生很大的冲击力。利用这个冲击力，就可以把水送到高处。液压冲击是非定常流动，压力波以速度C沿进水动力管道（长引水管）来回传播。在水锤泵设计中，一般都是利用阀门突然关闭后管道压力最大升高量ΔP作为泵的扬水动力。由于液压冲击为一衰减过程，故研究压力升高第一波传至管道入口时的情况。

假定管道断面积为A，管长为L，管道液体的初始流速为V，液体密度为ρ，压力波从排水冲击阀门传至上游供水池的进水口的时间为T，对这段时间运用动量方程：

ΔP•A•T=ρALV

所以 ΔP=ρLV/ T=CρV

式中C=L/T，为压力波在水中的传播速度，取C=1400m/s。

可以计算水从2m高处经长引水管进入水锤泵后，突然关闭排水冲击阀门产生的最大升高压力ΔP，并由能量守恒定律求水流初始速度V：

mgh=mV•V/2，

则 V=(2gh)0.5=(2*9.8*2)0.5≈6.3m/s

所以,突然关闭冲击阀门时产生的最大升高压力ΔP为:

ΔP= CρV=1400*1000*6.3=8.8Mpa

再计算把水提升100米所需的压力P：

P=ρgh=1000*9.8*100=0.98Mpa

可以看出ΔP远大于P，所以从理论上说，利用液压冲击原理，将2米落差水流的一部分水量通过水锤泵提升到百米的高处是不成问题的。

简单地说，泵装置由泵室、泵座、蓄能器所组成。泵室中有两个阀：一个是排水冲击阀W，一个是输水阀D，双阀构成一个组合自动阀件。组合自动阀件在落差水流作用下自动启闭产生液压脉冲：由进水管引来的水进入冲击阀W后泄流。当泄流流速达到设计值，冲击阀W突然关闭，因此产生一个升压波，在此高压力下输水阀D开启，一部分运动着的水流入空气罐，然后再从空气罐流向使用点或高位蓄水池。进水管的质量流量的动能由于输水而耗尽，使水暂时停止。此时压力波衰减，输水阀D由于上下压差而自动关闭。由于进水管路和水柱的弹性，在扬水冲击减弱以后，水柱朝流动方向微微往后摆动，于是在泵壳内就出现了负压，促使冲击阀W自行打开。冲击阀W开启继续泄流，然后，不断重复以上过程进行提水。为了获得连续和均匀的流量，在输水侧装置了集水器，也称蓄能器。因此，水锤泵在结构上也就由蓄能器和组合自动阀件二大核心部件组成。

泵结构最重要的往复运动部件是冲击阀与输水阀的构造及其特性。通过改进自动阀门可以改进泵的工作性能。水锤泵是在无人控制的条件下工作的，所以要求各零部件的运动及时准确和安全可靠。

据资料介绍，水锤泵的冲击阀开关次数最好不少于40次/分。从水锤泵的工作过程可以看出，要使泵正常工作，设计生产一种能够自动启闭，反应迅速的组合阀件至关重要。

水锤泵液压冲击公式为：△P=CρV=LV/t，式中△P为冲击压力；L为冲击波传播距离；V为冲击前进水管内平均流速；t为冲击阀阀门关闭时间。从公式可以看出，要提高液压冲击的压力，必须提高冲击前进水管内平均流速V，缩短冲击阀阀门关闭时间t，及增大冲击波传播距离L。在水锤泵站已建成的先决条件下（ H、L、V三者已定），要产生明显的液压冲击并兼顾泵站效率，主要靠减少冲击阀阀门关闭时间t。

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水锤泵组合自动阀件是两个特殊的专用阀门，其操作动力只有水流的脉动力和其自重。从自动阀门的力学分析可以看出，冲击阀阀门的关闭时间主要取决于有无增速机构、垫胶的弹力、阀盘的重量和出水口的流速等因素。冲击阀阀门的开启时间主要取决于泵壳内负压、垫胶的回弹力、阀盘的重量和出水口的流速等因素。

武汉润泽水利技术中心研制的液压水锤泵，其自动冲击阀门在构造上可自启闭且不采用轴承，并力求防止阀杆的磨损。另外，为防止冲击阀关闭时产生的冲击和振动，在构造上采用了缓冲结构，因此泵壳内的冲击力、与泵连接的进水管道作用的应力，以及作用于基础的冲击力均很小。在进行研制开发时，采用特征线法对液压冲击和柔性水锤进行电算分析，并从材料和强度方面进行了综合的实验研究和理论分析。液压水锤泵通过水力能量传输特性的合理设计来加大能流密度，精准设计脉冲发生组件液压冲击波的脉冲泵水作用，加快液压水锤泵缷载及加载，从而使脉冲发生组件自动冲击阀门（包含辅助增速阀盘装置）实现每分钟30到300次开关频率，达到中高频运转。

落差水流从1至7米高处的进水池（泵站供水池），再经长引水管进入底座为泵室灌水，一直灌到进水池的水平面高度，这时自动阀门是关闭的。为了启动水锤泵，须用手多次打开冲击阀W，以进一步增加蓄能器内的空气室压头。当空气室压力达到落差的3倍左右，则进水管水柱回摆所产生的压强足以使输出阀自行打开，并使水锤泵动作起来。这时，空气室压头不断增加，一直上升到输水管出口顶端的压头值，然后压头基本稳定下来。在扬程压头较高时，一般蓄能器的空气室中的空气渐渐被高压水吸收，使空气室最终不起作用，压力峰值不断升高并会造成机械事故。因此，高扬程应用时需要对水锤泵重新设计液压蓄能器部件，主要是采用气囊式蓄能器,或者采取措施对空气罐人工补气或自动补气。

落差水源的水头和流量是泵扬程和扬水量的重要决定因素之一。另外，泵工作性能还受到引水管安装角度、引水管和扬水管口径及长度、冲击阀开关次数等因素的影响。经过多次工程试验和现场安装应用测试，得到以下几个经验公式：

①、扬程h与水流落差H的关系：h/H=10-50；

②、将液压水锤泵作为动力机和水泵的联合体来考虑，其效率可由下式定义：

η=qh/（QH）

η为泵效率；q为扬水流量；h为扬水高度；Q为进水管来水流量；H为落差水头。

泵效率的经验公式：

1、η=（1.17-1.37）-0.2（（h-H）/H）0.5

（h-H）/H=3-17（采用各类空气罐作液压蓄能器）

2、90%≥η≥60%， （h-H）/H=2～49（采用隔膜式蓄能器作液压蓄能器）

③、水锤泵扬水量q：q=ηHQ/（h-H+ηH）

④、引水管长度L： L=7-12H（随落差水头大小相应变化取值）

⑤、引水管安装角度α：仰角要大于5°，小于20°，以7°-15°为最佳安装角度。

⑥、引水管口径D： D=0.3(60Q)0.5（Q是进泵水源的常年保证流量）

⑦、扬水管口径d: d=0.5-0.1D（随扬程落差比h/H相应变化取值）水锤泵性能的主要技术指标是功率及其效率，但由于受到安装的场所、地形条件及水源等的限制，设计时还应对供给水量、水头、进水管长度、扬水高度和扬水流量等，综合地考虑各种因素进行设计。

据资料显示，国外水锤泵的工作寿命最长可达100年以上，其易损件仅为橡胶垫、密封件、螺栓等。

4.2.2液压水锤泵使用带来的优点

1、液压水锤泵通过水力能量传输特性的合理设计来加大能流密度，精准设计脉冲发生组件液压冲击波的脉冲泵水作用，加快液压水锤泵缷载及加载，从而使脉冲发生组件自动冲击阀门（包含辅助增速阀盘装置）实现每分钟30到300次开关频率，达到中高频运转。

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据资料介绍，水锤泵自动冲击阀门的开关频率最好不少于每分钟40次。工程应用的资料表明，国内同类产品一般运行频率较低（引进德国BIL系列水锤泵只有每分钟20—40次，不超过每分钟60次）。

2、运行噪音小，新型RZ-50饮水型液压水锤泵运转噪音小于80分贝，国内同类新产品（如引进德国BIL系列水锤泵）运转噪音高达105-130分贝。

3、“液压水锤泵”采用不锈钢等耐蚀材料制造蓄能器筒体，以免水锤泵微型水力站的提升水流遭受铁锈污染。

4、液压蓄能器有效容积可通过（含手动）充气装置等简单措施得到有效保证，特别是长年运行中不会丧失气室容积和储能量；液压蓄能器的补气不需要泄空补气，不会造成水锤泵停机。国内同类产品（如引进德国BIL系列水锤泵），大多采用的蓄能器为半蓄能器（没有气体预压缩措施的蓄能器），泄空补气时会造成水锤泵停机。

5、液压蓄能器组件采取等温加载循环工作方式，由脉冲发生组件自动冲击阀门的中高频快速加载工作所可能造成的液压蓄能器气室中的热力损失得到降低，并取消了常规水锤消除器（系气囊式蓄能器，采用绝热加载循环工作方式）筒体内表面的聚丙烯套隔离部件，降低了加工工艺难度和制造成本。

6、“液压水锤泵”，全称“组件式复合液压传动型水锤泵”，由脉冲发生组件、能量耦合组件和蓄能组件这三部分构成。液压水锤泵采用能量耦合组件作为特殊能量转换器实现能量耦合，可以实现直流/交流液压工作方式转换。液压水锤泵自动供水设备—新型RZ系列饮水型液压水锤泵是利用液压冲击原理和液压传动原理设计制造的水力能量升级转换装置。故液压水锤泵设计原理有别于单一采用水锤原理的传统水锤泵。

5. 泵的发展趋势

泵的技术发展一如其他产业的发展一样，是由市场需求的推动取得的。如今，历史已进入到二十一世纪，人们在以环保、电子等领域高科技发展及世界可持续发展为主所产生的巨大需求的大背景下，对于包括泵行业在内的许多行业或领域都带来了技术的飞速变革和发展。

泵的技术发展趋势，主要有以下几个方向：

（1）产品的多元化

产品的生命力在于市场的需求。如今的市场需求正是要求有各自的特色特点，做到与众不同；正是这一点，造就了泵产品的多元化趋势。它的多元性主要体现在泵输送介质的多样性、产品结构的差异性和运行要求的不同性等几个方面。

从输送介质的多样性来看，最早泵的输送对象为单一的水及其它可流动的液体、气体或浆体到现在可输送固液混合物、气液混合物、固液气混合物，直至输送活的物体如土豆、鱼等等。不同的输送对象对于泵的内部结构要求均不同。

除了输送对象对泵的结构有不同要求外，在泵的安装形式、管道布置形式、维护维修等方面对泵的内在或外在的结构提出新要求。同时，各个生产厂商，在结构的设计上又加入了各自企业的理念，更加提高了泵结构的多元化程度。

基于可持续发展和环保的总体背景，泵的运行环境对泵的设计又提出了众多的要求，如泄漏减少、噪声振动降低、可靠性增加、寿命延长等等均对泵的设计提出了不同的侧重点或几个着重点并行均需考虑，也必然形成泵的多元化形式。

（2）泵设计水平提升与制造技术优化的有机结合

进入信息时代的今天，泵的设计人员早已经利用计算机技术来进行产品的开发设计（如CAD的利用），大大提高了设计本身的速度，缩短了产品设计的周期。而在生产为主的制造当中，以数控技术CAM为代表的制造技术业已深入到泵的生产当中。但是，从目前国内的情况看，数控技术CAM主要应用在批量产品的生产上。对于单件或小批的生产，目前CAM技术尚未在泵行业当中普遍实施，单件小批的生产仍旧以传统生产设备为主。

由于市场要求生产厂商的货期尽可能缩短，尤其对于特殊产品（针对用户要求生产的产品）供货周期缩短，必然要求泵的生产企业加速利用CAM技术，甚至是计算机集成制造系统（CIMS）、柔性制造（FMC和FMS）对从设计到制造模具、零件加工等各环节协调一致处理，保证一但设计完成，产品零部件的加工也是趋于同期完成，以确保缩短产品的生产周期。

与此同时，除利用计算机制图外，还将在计算机这个载体上实现产品的强度分析、可靠性预估和三维立体设计，将原来需要在生产中发现和解决的工艺问题和局部结构问题及装配性问题等方面提到生产前进行防范，缩短产品的试制期。

（3）产品的标准化与模块化

在产品出现多元化的同时，泵作为通用产品，总体总量依旧巨大。在市场中，除出现技术性竞争外，产品的价格竞争尤其是通用化产品的价格竞争是必然趋势。在产品出现多元化的趋势下，要实现产品价格的竞争优势，提高产品零部件的标准化程度，实现产品零部件的模块化是必须的。在众多零部件实现模块化后，通过不同模块的组合或改变个别零件的特性，以实现产品的多元化。同时，只有当零部件标准化程度提高后才有可能基于产品的多元化基础上实际规模化的零部件生产，用以降低产品的生产成本和形成产品的价格竞争优势，也可以在产品多元化的基础上进一步地缩短产品的交货周期。

（4） 泵内在特性的提升与追求外在特性

所谓泵的内在特性是指包括产品性能、零部件质量、整机装配质量、外观质量等在内的产品固有特性，或者简称之为品质。在这一点上，是目前许多泵生产厂商所关注的也是努力在提高、改进的方面。而实际上，我们可以发现，有许多的产品在工厂检测符合发至使用单位运行后，往往达不到工厂出厂检测的效果，发生诸如过载、噪声增大，使用达不到要求或寿命降低等等方面的问题；而泵在实际当中所处的运行点或运行特征，我们称之为泵的外在特性或系统特性。

技术人员在进行产品设计时，为提高某一产品的百分之一效率常常花费不少心思；而泵运行如果偏离设计的高效点，实际运行的效率远不止降低百分之一。现在，泵生产厂家同时为用户配套包括变频在内的控制设备及成套设备，实际上已介入到泵的外在特性的追求上了。在此基础上，再关注泵的集中控制系统，提高整个泵及泵站运行效率，则是在泵外特性的追求上更上一层楼。

从销售角度看，推销产品即是在推销泵的内在特性；而关注泵的外特性则是生产厂商不仅是推销产品，而是在推销泵站（成套项目）。

从使用角度看，好的产品必定是适合运行环境的产品而非出厂检测判别的产品。

（5）机电一体化的进一步发展

正如科学技术的发展一样，现阶段科技领域中交叉学科、边缘学科越来越丰富，跨学科的共同研究是十分普遍的事情，作为泵产品的技术发展亦是如此。以屏蔽式泵为例，取消泵的轴封问题，必须从电机结构开始，单局限于泵本身是没有办法实现的；解决泵的噪声问题，除解决泵的流态和振动外，同时需要解决电机风叶的噪声和电磁场的噪声；提高潜水泵的可靠性，必须在潜水电机内加设诸如泄漏保护、过载保护等措施；提高泵的运行效率，须借助于控制技术的运用等等。这些无一不说明要发展泵技术水平，必须从配套的电机、控制技术等方面同时着手，综合考虑，最大限度地提升机电一体化综合水平。

参考文献

[1] 李云，姜培正主编，过程流体机械. 北京：化学工业出版社，2009

[2] 孙启才，金鼎五主编，离心机原理结构与设计计算. 北京：机械工业出版社，1987.

[3] 关醒凡主编，现代泵技术手册，北京：宇航出版社，1995.

业内专家指出，在“十五”期间，由于国民经济迅速发展，中小型电机产品产量比原来“十五”规划提出的目标有较大幅度的增长规划。

相关统计数据表明，通用产品产量增幅最大，其它派生专用系列电机产品也有较大增幅，例如，变频电机、电梯电机、潜水潜油电机、注塑机电动机、永磁同步电机、交流伺服电动机等。

新产品开发也取得了不俗的业绩。

“十五”期间开发的“以冷代热”Y3系列三相异步电动机，2002年4月已通过专家鉴定，正在全国推广。另外，在主要派生系列上采用冷轧硅钢片更新换代产品的开发工作也在进行中，如高效电机系列、低噪声低振动电机系列、低压大功率电动机系列、IP23低压电动机系列等。

令人欣喜的还不止这些。

行业整合加速

中小电机行业整合的大幕已然拉开。

目前，我国大大小小的电机厂近2000家，尽管企业数量庞大，但相当一批是小型企业。专家指出，由于生产厂家多、产量大，形成了互相抢占市场压价竞争局面。产品质量参差不齐、相互压价竞争、行业利润微薄等现象，已成为影响电机企业生存和发展的主要原因。

电机本身是劳动密集型产品，达不到一定产量规模很难产生效益，所以行业利润十分微薄，全国电机行业从业人员约30万人，2003年行业实现利润仅2.8亿元。据了解，即使在一些效益比较好的企业，去年的纯利润也达不到5%。

同时，由于大部分小企业生产工艺不过关，电机行业还存在大量产品质量不合格的现象。据调查，我国电机企业的废品、次品、返修品等不良损失平均在10%左右，而国外工业发达国家的电机企业不合格水平一般为0.3%。

近几年来，我国的电机行业也涌现了一批产量规模大，产品水平、质量好，技术装备先进的企业。但是，还没有哪一家的产品份额能在国内市场上占到统治地位。中小电机至今还没有形成具有国际影响力的品牌。

电机行业亟需重新整合、优胜劣汰，这已成为电机行业的发展趋势。

专家指出，电机行业虽然是一个老传统工业，然而各行各业配套电机不可缺少。而且，一些较大的电机企业占地面积大，所处地段好，收购兼并后，将会给收购者带来非常丰厚的效益和财源。

电机行业掀起了一股购并热潮。博山水泵厂收购博山电机厂，美的集团控股清江电机厂，浙江卧龙公司控股湖北电机厂，浙江金龙公司兼并湖南常德电机厂……

一批新鲜血液注入了古老的电机行业。

业内人士认为，这些被收购兼并的企业原来大多是国有企业，产品生产有一定的装备基础和技术力量。被收购兼并后，注入了流动资金，经营体制也由国企一套改变为民营机制，这样一来，产量规模扩大了，机制灵活了，企业效益也上去了。

此外，许多境外企业也纷纷到中国投建独资和合资企业。美国乔丹集团收购广东顺德电机厂、日本东芝公司新建大连东芝电机厂、香港德丰公司控股上海日用电机厂、台湾东元公司在昆山和无锡分别新建电机厂，并将控股江西四通电机厂，台湾大同公司在上海松江新建电机厂等。

显然，这些境外公司在收购和新建工

厂的同时，也带来了资金、先进的技术和管理经验；同时，由于企业的产品绝大部分都是出口外销，使我国电机出口量大增。

无疑，国内企业的兼并重组和外资企业的进入，促进了电机行业结构的进一步优化，同时也促进了行业的发展和技术进步。

联合开发新品事半功倍

一直以来，我国中小型电机产品存在着产品结构不合理，技术含量不高的问题。

目前，我国中小型电机基本系列产品产量占的比例偏大，派生专用系列产品产量品种偏少，高技术高附加值产品更少。出口产品也是基本系列产品占相当大的比例，而派生专用系列产品出口很少。

虽然，我国电机出口额和进口额基本相当，然而出口与进口的产品数量相差很大，国家每年要花去大量外汇进口许多国内急需的派生、专用系列电机产品。

随着电机行业的快速发展，电机产品的结构也得以不断调整。

专家指出，在产品结构和品种方面，由于节约能源的需要和满足新型产业产品配套的需求，特殊专用派生系列产品将会有更大的发展。如高效永磁同步电动机，与可再生能源和风能、太阳能、潮汐能、燃气等新能源发电配套的发电机都将得到快速发展。另外，中型高低压电动机、高压大功率潜水电泵需要量也急速增长。

新产品开发提到了议事日程。

以往，中小电机行业在从事新产品开发时，往往是单个企业的自身行为。对于一个全系列产品的开发，由一个企业开发往往周期长、投入资金多、风险大，而通过研究所组织多家企业联合共同出资开发，取得的开发成果共享的方式更显得经济。“以冷代热”Y3系列电机的开发，目前正在进行的高效电动机、低噪声低振动电动机、低压大功率电动机、IP23防护式交流电动机等产品的开发均是十多家企业共同出资联合开发的。

这种联合开发的形式带来了诸多好处。一方面，借助了研究所和多家企业的技术和信息优势，开发周期缩短；另一方面，也减轻了企业单独开发的负担。这对加快中小型电机行业产品结构调整的步伐起到了很好的促进作用。

冀望2005

业内人士预测，未来几年我国中小型电机行业仍将得到继续发展，对于已经到来的2005年，仍表示看好。

这种预测并不是空穴来风。

发电设备、输变电设备等电力工业的发展，使电机市场有效需求趋于稳定。据了解，到2010年，我国平均每年将投产发电装机容量3700万千瓦以上，年均增长7.8%左右。而电动机的需求与发电设备的需求呈1：3.51的正比关系，也就是说，大型、中小型交流电动机产品在国内市场的有效需求会保持稳定增长。

同时，由于中小型电动机属于劳动密集型和材料密集型产品，几年前，发达国家就不再生产通用型的交流电动机，转而向国外采购或定牌加工，这为我国中小型电动机的出口提供了良好的机遇。近几年我国中小电机的出口增长很快就是一个佐证。

有一点优势不容忽略，我国的经济增长依然处在一个稳定增长的状态。根据预测，2005年宏观政策由扩张性的积极的财政政策转而实行稳健的财政政策和稳健的货币政策，GDP发展速度估计为9%。

未来总是美好的，只是眼下仍有难关。

对电机行业不利的因素仍然令电机企业感到棘手。现在是外有隐忧，从国际方面看，现在尽管仍是电机行业出口的最佳时机。只是，受大环境的影响，人民币升值压力一直比较大。而一旦人民币大幅升值，出口将会受到较大影响。

显然，对于中小电机行业来说，目前最重要的是渡过眼前原材料涨价这道坎。

目前，原材料价格虽然略有回落，但仍在高位运行，国际原油价格居高不下，国内煤电油运仍将处于紧张状态，资源约束仍然比较突出。中小电机企业现在最大的困难仍是面临企业成本上升带来的窘境。

只是，如何破解成本增加这道难题，看来还尚需时日。