水泵的结构组成

不用电不烧油的水泵，还能把水抽到高处来，这听起来很疯狂，但是确实存在，而且还不违背物理定律！

河南南阳的烧水汽车，广西南宁的永动发电机，都让网民们三观碎了一地，差点以为自己当年的物理是体育老师上的。

无电抽水泵安装

不过这个不用电不烧油的无电抽水泵确实存在，而且市面上也有出售，它也叫无能耗水泵、水锤泵，常安装在水流比较急速的河边。

无电抽水泵的原理是利用水流的冲击力，其突然停止时产生的水锤现象，将其转化为压力，从而将水提升到一定高度。由其原理可知，水流速度和进水流量与提升高度、提升水量成正比。

水锤现象

水锤泵（无电水泵）的构造一般有六部分，分别是泵体、中心阀、泄水阀、压力罐、进水管和出水管。当水流从进水管进入，撞击出水单向阀B，使其关闭，流水突然停止就产生水锤现象。

无电水泵原理

此时水头压力便会冲开泵体空气腔的单向阀B，水流进入空气腔并压缩空气，这样水流和被压缩的空气就会提升出口水位，将水抽上去。水管内的水开始减少，阀门A由于重力作用，重新落下，回复最初的开启状态，上游的水又开始流进水管内。

就这样周而复始地重复上述动作，水泵就能持续将水抽到高处。这种水锤泵，一般可以将水流15%的水提升到进水落差5倍的地方，转化效率能达到85%以上。

水锤泵安装

水锤泵的效率、提水量、扬程的关系公式如下：p=q*(h+h1+h2）*100%/（Q*H），其中p为效率，q为出口水量，h为扬程，h1为出水管沿程阻力损失，h2为出水管局部阻力损失，Q为进水量，H为落差。

水锤泵历史很久，在1772年的时候，英国人约翰就发明了简易的手动水锤泵。而水锤泵真正出现在市场上，那已经是1809年在美国了，还申请了专利。

水锤泵

这种水锤泵应用非常广，一般提升高度可以达30米，如果流速足够猛，最大提升高度还可以做到300米，当然这种高度对水泵的壳体结构要求非常严格。

我们一般日常生活并不需要提升这么高，使用这种水锤泵可以将河水、溪水提升到高处，无需配电烧油，特别适用于山区，丘陵、平原河流或水库周围的灌溉，养殖以及饮用水等。

而且这种水泵结构简单，几乎没有什么需要维护的，无需搭建泵房。使用和保养得当，一台水锤泵能用20~30年。如果你家附近具有合适的河流，完全可以选用这种无电水泵，原来用电的可以当废品卖了。

DIY水锤泵

无电抽水泵完全符合能量守恒定律，它的能源最终来自于地球的引力。由此可见，人类的智慧是非常伟大的，可以将大自然的力量，利用最简单的方式将其为己所用。

水泵的基本作用就是抽水，其结构的主要部件为泵壳、泵轴、叶轮、吸水管、压水管、底阀、控制阀门、灌水漏斗和泵座。水泵是通过叶轮的旋转使水产生离心力来工作的。水泵在启动前，必须向泵壳和吸水管内注满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水在离心力的作用下，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路，由于水在离心力的作用下被甩出后导致叶轮中心部位形成真空，在大气压力的作用下水池中的水就被压进泵壳内，叶轮通过不停地转动，使得水在叶轮的作用下不断流入与流出，就实现了水泵抽水的目的。

这都是利用高压气流原理抽动液态液体的流动。

叶片转动产生离心力带动水运动

1.SH型双吸清水离心泵的吸人口与吐出口均在水泵轴心线下方，水平方向与轴线成垂直位置、泵壳中开，检修时无需拆卸进水，排出管路及电动机(或其他原动机)从联轴器向泵的方向看去，水泵均为逆时针方向旋转。如根据用户特殊订货需要也可改为顺时针旋转。

2.本型泵的主要部件有：泵体、泵盖、叶轮、轴、双吸密封环、轴套、轴承等。除轴的材料为优质碳素钢外，其馀多为铸铁制成。泵体与泵盖构成叶轮的工作室，在进出水法兰上制有安装真空表和压力表的管螺孔，进出水法兰的下吝降制有放水的管螺孔。叶轮经过静平衡校验，用轴套和两侧的轴套螺母固定，其轴向位置可以通过轴套螺母进行调整，叶轮的轴向力利用其叶片的对称布置达到平衡，可能还有一些剩馀轴向力则同轴端的轴承承受。

3.泵轴由两个单列向心球轴承支承，轴承装在泵体两端的轴承体内，用黄油润滑，双吸密封环用以减少水泵压水室的水漏回吸水室。水泵通过联轴器由电动机直接传动．轴封为软填料密封，为了冷却润滑密封腔和防止空气漏人泵内，．在填料之间有水封环，水泵工作时少量高压水通过水封管流人填料腔起水封作用。

双吸泵作为离心泵的一种重要形式，因其具有扬程高、流量大等特点，在工程中得到广泛应用。这种泵型的叶轮实际上由两个背靠背的叶轮组合而成，从叶轮流出的水流汇入一个蜗壳中。天宏牌双吸泵具有如下一些特点：它相当于两个相同直径的单吸叶轮同时工作，在同样的叶轮外径下流量可增大一倍；泵壳水平中开，检查和维修方便。

同时，天宏牌双吸泵进出口在同一方向上且垂直于泵轴，利于泵和进出水管的布置与安装；双吸泵的叶轮结构对称，没有轴向力，运行较平稳。在我国黄河沿线地区提灌泵站流量较大、扬程都较高，大多采用天宏牌双吸离心泵。南水北调中线惠南庄泵站也采用了双吸泵进行供水。

100是排水口大小（毫米）；d是指多级泵型；45是单级排水高度；2级叶轮数 ，扬程是45*2=90m

根据离心泵产品特性特性进行选型的方法步骤：

1、泵为立式结构，进出口口径相同，且位于同一中心线上，可象阀门一样安装于管路之中，外形紧凑美观、占地面积 小、建筑投入低，如加上防护罩则可置于户外使用。

2、叶轮直接安在电机的加长轴上，轴向尺寸短，结构紧凑，泵与电机轴承配置合理，能有效地平衡泵运转产生的径向 和轴向负荷，从而保证了泵的运行平稳，振动噪音很低。

3、轴封采用机械密封或机械密封组合，昱金离心泵采用进口钛合金密封环、中型耐高温机械密封和采用硬质合金材质 、耐磨密封，能有效地增长机械密封的使用寿命。

4、安装检修方便，无需拆动管路系统，只要卸下泵联体座螺母即可抽出全部转子部件。

5、可根据使用要求即流量和扬程的需要采用泵的串、并联运行方式。

6、可根据管路布置的要求采用泵的竖式和横式安装

离心泵是利用叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的。水泵在启动前，必须使泵壳和吸水管内充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水发生离心运动，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。

技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等。

离心泵的基本构造是由六部分组成的分别是叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。

1、叶轮是离心泵的核心部分，它转速高出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑，以减少水流的摩擦损失。

2、泵体也称泵壳，它是水泵的主体。起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。

3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转矩传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。

4、滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的，加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出，太少轴承又要过热烧坏造成事故。在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度，一般运行在60度左右。

5、密封环又称减漏环。

6、填料函主要由填料、水封环、填料筒、填料压盖、水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空！当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却！保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意！在运行600个小时左右就要对填料进行更换。

离心泵的主要性能参数有：

一、流量Q(m3/h或m3/s)

离心泵的流量即为离心泵的送液能力，是指单位时间内泵所输送的液体体积泵的流量取决于泵的结构尺寸(主要为叶轮的直径与叶片的宽度)和转速等。操作时，泵实际所能输送的液体量还与管路阻力及所需压力有关。

二、扬程H(m)

离心泵的扬程又称为泵的压头，是指单体重量流体经泵所获得的能量。

泵的扬程大小取决于泵的结构(如叶轮直径的大小，叶片的弯曲情况等、转速。目前对泵的压头尚不能从理论上作出精确的计算，一般用实验方法测定泵的扬程可同实验测定，即在泵进口处装一真空表，出口处装一压力表，若不计两表截面上的动能差(即Δu2/2g=0)，不计两表截面间的能量损失(即∑f1-2=0)。

注意以下两点：

(1)式中p2为泵出口处压力表的读数(Pa)；p1为泵进口处真空表的读数(负表压值，Pa)。

(2) 注意区分离心泵的扬程(压头)和升扬高度两个不同的概念。

三、效率

泵在输送液体过程中，轴功率大于排送到管道中的液体从叶轮处获得的功率，因为容积损失、水力损失物机械损失都要消耗掉一部分功率，而离心泵的效率即反映泵对外加能量的利用程度。

泵的效率值与泵的类型、大小、结构、制造精度和输送液体的性质有关。大型泵效率值高些，小型泵效率值低些。

四、轴功率N(W或kW)

泵的轴功率即泵轴所需功率，其值可依泵的有效功率Ne和效率η计算。

冷库的给排水都是使用离心水泵，有BA型和BL型两种。

BA型水泵的结构如图 4-58所示，由蜗形外壳、排水管、叶轮等构成。叶轮平键与传统轴连接，长轴伸出壳体处用软填料密封，长轴两端滚珠轴承支承，其尾端用连轴器与电动机连接，当电动机通电转动带动叶轮旋转，由于叶轮上铸有弧形叶片，叶片使水作回转运动，产生离心力，使水不断地排出。

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图4-58 BA型水泵结构

1.进水管 2.叶轮 3.泵壳 4.出水管

BA型离心水泵有多种规格，扬程8.5～9.8m，流量4.5～340m3/h，不同的扬程及流量与配用的电动机有关。

BL型水泵是BA型水泵的改进型。它设有联轴器和轴承座，泵体为悬臂式，轴向尺寸比BA型短，传动轴一端与叶轮固定，另一端与电动机轴固定。因此具有结构简单、重量轻、装卸方便等优点。目前新建的冷库一般采用BL型水泵。

BL型水泵有20多种规格。扬程8.8～60m，流量4.5～120m3/h，不同扬程和流量的水泵配用不同型号的电动机。

无塔供水设备是一种自下而上的直接供水系统，由增压泵将水从低位储水箱抽到高位用水点。无塔供水设备不是说没有任何一种水池的供水方式，而是把高水塔改成卫生等级更好、密封性更好的不锈钢水箱，安装在建筑的最底层。无塔供水设备由水泵自下而上直接供水到户。根据水箱大小和是否重叠，可分为箱式变频恒压供水设备、箱式无负压供水设备和箱式无负压供水设备。无论哪种无塔供水设备，都具有全自动运行、恒压、自动调节供水量的功能。它们的工作原理、流程和结构图介绍如下:无塔式供水设备的箱式变频恒压供水设备的结构和原理变频恒压供水设备由水箱和供水单元组成。自来水积聚在水箱中，然后供水单元从水箱中抽水并加压到楼上。水泵的数量和运行速度由用水量决定。通过变频泵控制柜系统，采集比较管网压力值设定的目标值，经过一些列计算后动态输出频率值，控制电机转速。具体工作过程请参考下面介绍的恒压供水控制原理。https://www.haoxiongpump.com/uploads/allimg/160831/1-160S1111RJ23.JPG

水泵控制器分为压力控制器、水位控制器、流量控制器。其原理都是用其通断控制水泵工作及停止。

水位控制器

压力控制器

水泵流量开关（上图电子水泵控制器，集合有流量和压力传感器）

目前，液压驱动往复泵有3种结构形式。

（1）BW系列泥浆泵：机械传动的泥浆泵是由动力机通过V带传动经变速带动曲轴工作。而液压驱动泥浆泵只是将泵输入端的大V带轮去掉，安装一转矩和转速相适应的低速大转矩液压马达，其他结构不变。

（2）美国W11系列泥浆泵、国产MP型泥浆泵是在曲轴输入端安装低速大转矩液压马达直接驱动曲轴，取消了传动的齿轮变速机构。

（3）芬兰丹纳森HDF多相流往复泵：内部无旋转零件，由液压活塞推动泵活塞作直线往复运动，结构紧凑、质量小，这种形式的往复泵应是泵的发展方向之一。

1.BW系列泥浆泵

BW系列往复式泥浆泵是卧式三缸单作用活塞泵。目前，岩心钻探使用该系列泵较多，表11-1为BW系列泥浆泵技术参数。

表11-1 BW系列泥浆泵技术参数

下面以BW-250型泵为例，介绍其结构。该泵用改变活塞往复次数和更换缸套的方法改变泵量，泵量的变化范围为35L/min（泵压7MPa）至250L/min（泵压2.5MPa），共8级，驱动功率15kW。适用于孔深1000～1500m各种岩心钻探。该泵的主体结构由动力端和液力端组成。

（1）动力端

动力端是液压马达带动主轴，经过齿轮变速机构可获得四档速度，再经过一对减速齿轮传至曲轴。曲柄连杆机构由曲轴、连杆组件和十字头组件组成。该泵是三缸泵，故有3个互成120°的轴颈和连杆的大头连接。连杆组件将曲轴的旋转运动变成活塞的往复运动。十字头是起导向作用的零件，它与连杆和活塞杆连接，并传递动力。十字头在滑套中作直线往复运动。

（2）液力端

BW-250型往复式泥浆泵的液力端如图11-5所示。图中画出了一个液缸的剖视图。它属于直通式结构，即每个液缸的吸入阀和排出阀均布置在液缸端头的同一垂直轴线上。

液压动力头岩心钻机设计与使用

图11-5 BW-250型泥浆泵的液力端示意图|1—活塞杆；2—泵头体；3—隔水密封圈；4—缸套；5—活塞；6—阀盖；7—排出阀；8—顶套；9—缸头盖；10—吸入阀

液力端由3个卧式单作用液缸并联而成。它们有共同的吸入管路和排出管路。缸套与泵头体动配合，并通过顶套、缸盖及双头螺栓固定在泵头体中。活塞由弹性橡胶密封圈等零件组成。泵阀采用球阀结构，置于液缸端部。吸入阀和吸入管路在下部，排出阀和排出管路在上部。排出阀上部有阀盖，阀盖既是拆装和检查泵阀的窗口，也是阀球升高的限制器。

图11-6 W11型泥浆泵外形图

2.美国W11系列泥浆泵

瑞典CS1000系列液压动力头岩心钻机均配置美国W11系列泥浆泵，图11-6为泥浆泵外形图。泥浆泵为三缸单作用往复式水泵，泵动力端输入轴安有液压马达，没有机械传动机构。通过液压系统调速阀改变输入到液压马达的流量来改变泵轴的转速，使泥浆泵输出不同的流量。表11-2为W11系列泥浆泵技术参数。

表11-2 W11系列泥浆泵技术参数

3.MP-500型泥浆泵

MP-500型为液压驱动卧式三缸单作用柱塞式变量泥浆泵，图11-7为MP-500型泥浆泵结构图。主要特点如下：

（1）传动方式：曲轴箱两侧各装一台低速大转矩液压马达，通过对马达的串、并联直接驱动曲轴，取消了传统的齿轮减速机构，简化了结构，提高了效率，减轻了质量，易于加工制造，降低了成本。

图11-7 MP-500型泥浆泵结构图

图11-8 HDF泵外形图

（2）变量方式：液压系统如采用定量液压泵，可实现两个定排量输出（250L/min和500L/min），液压系统如采用变量液压泵，可实现两挡变排量输出（0～250L/min和0～500L/min）。

4.丹纳森HDF多相流往复泵

据资料介绍，丹纳森HDF系列多相流泵由芬兰设计并制造，具有很好的输出特性以及高的功率体积比。该技术是专利技术，特别适用于定向钻探领域。图11-8为其外形图。

丹纳森HDF多相流泵内部无旋转部件，由液压活塞推动泵活塞作线性往复运动，因而结构紧凑且输出功率大。表11-3为该泵的基本规格。

表11-3 丹纳森HDF多相流泵基本规格表

HDF多相流泵具有如下特点：

（1）功率大：最高输出介质压力可达200×105Pa，流量可达250L/min。

（2）体积小、质量轻：HDF多相流泵由液压驱动，所有关键零件均经过锻造和精密机械加工，承载力强而体积小、质量轻。

（3）性能可靠寿命长：所有活塞零件均经过锻造、精密切削加工、防腐蚀处理，能够胜任高强度大负载的工作。自润滑密封元件、及锻造，并精密加工的阀芯保证了系统可以免维护运行几千个小时，极大地降低了运行和维护成本。

（4）适用于多种介质：由于HDF泵具有很高的耐腐蚀和抗化学反应的性能，因此能够用于各种不同的介质，例如泥浆、各种矿物油、各类含聚合物的混合物、高分子基流体介质、含发泡剂的水等等。介质中的含沙量可以高达25％。

（5）易于使用及调整：只要把液压动力源的管线连接到HDF泵上，就可以启动，无需额外的润滑和冷却。通过液压动力源的压力和流量调节可以方便并线性地调节HDF泵的流量和压力。

生活水泵的自动抽水控制电路如图：

当水位下降时，浮球开关触点闭合，水泵工作。

当水位到达设定水位时，浮球开关触点断开。水泵停止工作

生活水泵就是在高层楼房的水泵房里（一般安装在地下室)安装一组水泵设备，为楼层提供生活用水。一般高层建筑还装有消防水泵，是专供消防用水的。消防水泵是指专用消防水泵或达到国家标准《消防泵性能要求和试验方法》GB6245的普通清水泵。大多数消防水源提供的消防用水，都需要消防水泵进行加压，以满足灭火时对水压和水量的要求。

扩展资料：

水泵控制器适用于城市供水系统中取水泵站、水厂加压泵站、中途加压泵站、小区加压泵站的远程监控及管理。泵站管理人员在监控中心可远程监测现场设备的工作状态和运行参数；可远程控制供水设备的启停；可图像监视站内全景或重要工位。

水泵控制器是根据所检测到的水源状态,管道用水量和管道压力变化等数据去启动与停止水泵.可以由压力罐,压力开关,缺水保护装置,止回阀,四通等所构成的传统系统.带电部分与管道的完全隔离和高密封性的控制箱使该控制器拥有了传统系统所无法比似的安全性。

水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，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。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；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；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。

注意事项：

1、如果水泵有任何小的故障切记不能让其工作。如果水泵轴的填料完磨损后要及时添加，如果继续使用水泵会漏气。这样带来的直接影响是电机耗能增加进而会损坏叶轮。

2、如果水泵在使用的过程中发生强烈的震动这时一定要停下来检查下是什么原因，否则同样会对水泵造成损坏。

3、当水泵底阀漏水时，有些人会用干土填入到水泵进口管里，用水冲到底阀处，这样的做法实在不可取。因为当把干土放入到进水管里当水泵开始工作时这些干土就会进入泵内，这时就会损坏水泵叶轮和轴承，这样做缩短了水泵使用寿命。当底阀漏水时一定要拿去维修，如果很严重那就需要更换新的。

4、水泵使用后一定要注意保养，比如说当水泵用完后要把水泵里的水放干净，最好是能把水管卸下来然后用清水冲洗。

5、水泵上的胶带也要卸下来，然后用水冲洗干净后在光照处晾干，不要把胶带放在阴暗潮湿的地方。水泵的胶带一定不能沾上油污，更不要在胶带上涂一些带粘性的东西。

6、要仔细检查叶轮上是否有裂痕，叶轮固定在轴承上是否有松动，如果有出现裂缝和松动的现象要及时维修，如果水泵叶轮上面有泥土的也要清理干净。

参考资料：百度百科-水泵