立式长轴泵的工作原理

【简介】潜水泵是深井提水的重要设备。使用时整个机组潜入水中工作。把地下水提取到地表，是生活用水、矿山抢险、工业冷却、农田灌溉、海水提升、轮船调载，还可用于喷泉景观，热水潜水泵用于温泉洗浴，还可适用于从深井中提取地下水，也可用于河流、水库、水渠等提水工程。主要用于农田灌溉及高山区人畜用水，亦可供中央空调冷却、热泵机组、冷泵机组、城市、工厂、铁路、矿山、工地排水使用。一般流量可以达到(5立方米~650立方米)，每小时、扬程可达到10-550米。

【工作原理】

潜水泵有好几种，电机里的线包有油侵式和水侵式还有是干式在使用前必须先看说明书，不能搞错，长期不用，必须在使用前还得把叶轮弄转，不然会因为长期不用卡死而烧包。开泵前，吸入管和泵内必须充满液体。开泵后，叶轮高速旋转，其中的液体随着叶片一起旋转，在离心力的作用下，飞离叶轮向外射出，射出的液体在泵壳扩散室内速度逐渐变慢，压力逐渐增加，然后从泵出口，排出管流出。此时，在叶片中心处由于液体被甩向周围而形成既没有空气又没有液体的真空低压区，液池中的液体在池面大气压的作用下，经吸入管流入泵内，液体就是这样连续不断地从液池中被抽吸上来又连续不断地从排出管流出。

【基本参数】

包括流量、扬程、泵转速、配套功率、额定电流、效率、出水口管径等等。潜水泵成套由控制柜，潜水电缆，扬水管，潜水电泵和潜水电机组成。潜水泵主要用途及适用范围包括矿山抢险、建设施工排水、农业水排灌、工业水循环、城乡居民饮用水供应，甚至抢险救灾等等。

【主要分类】

就使用介质来说，潜水泵大体上可以分为清水潜水泵，污水潜水泵，海水潜水泵（有腐蚀性）三类。潜水泵的安装方式：

1、立式竖直使用，比如在一般的水井中；

2、斜式使用，比如在矿井有斜度的巷道中；

3、卧式使用，比如在水池中使用。

【按电机位置分类】

根据泵与电机的相对位置不同，潜水泵又可以分为上泵式和下泵式。上泵式潜水泵泵在上面，电机在下面，这种结构大大减小了泵的径向尺寸，所以多用于井用潜水电泵和小型作业潜水电泵。下泵式潜水泵电机在上面，泵在下面，它又分为内装式和外装式两种。内装下泵式潜水电泵所输送的液体首先通过包围电机的环形流道，使之冷却电机后再流出泵压出口。这种泵即使在接近排干吸水池的情况下，也不必担心电机升温，故应用范围正在日益扩大。外装下泵式潜水电泵则直接从叶轮后的压水室或导叶体出口处排出液体，电机也被抽送的液体冷却。由于下泵式结构可以在较浅的液体中也能工作，故常用于作业面潜水电泵，尤其它是大口径潜水电泵的主要结构型式。下泵式潜水电泵的机械密封位于出口水流高压区，扬程越高，此处水压力越高，所以机械密封的性能受到扬程的控制。

泵的吸入口垂直向下，出口水平，免抽真空启动，单基础安装，水泵和电机直联，基础占地面积小；从电机端俯视，水泵转子部件逆时针方向旋转，主要特点有：

1、用水力设计软件优化设计，性能优越，并充分考虑了叶轮、导叶体的抗磨蚀性能，使叶轮、导叶体等零件的寿命大大提高；产品运行平稳、安全可靠、高效节能。

2、轴泵进口装有滤网，开孔大小适当，既有效地防止大颗粒杂质进入泵内损坏水泵，同时又最大限度地减少了进口损失，提高了水泵效率。

3、泵的叶轮采用平衡孔平衡轴向力，叶轮前后盖板均设有可更换的密封环，保护叶轮及导叶体。

4、泵转子部件包含叶轮、叶轮轴、中间轴、上轴、联轴器、调整螺母等零件。

5、泵中间轴、扬水管和护管为多节，轴采用螺纹联轴器或者套筒联轴器联接；扬水管数量可根据用户需要增减，适应不同的液下深度。叶轮和导叶体可以为单级，也可以为多级，适应不同的扬程要求。

6、单根轴的长度合理，刚度足够。

7、泵扬水管采用法兰联接，相邻2节扬水管之间有导轴承体。导轴承体和导叶体上均装有导轴承，导轴承采用聚四氟乙烯或赛龙或丁腈橡胶材料。护管用于保护轴和导轴承，当输送清水时，可取消护管，导轴承不必外接冷却润滑水；输送污水时，必须安装护管，导轴承必须外接冷却润滑水（水泵带自闭式密封系统，水泵停机后，自闭式密封系统可防止污水进入导轴承）。

8、泵的残余轴向力和转子部件的重量可由电机支座内的推力轴承承受或者带推力轴承的电机承受。推力轴承采用润滑脂润滑（又称干油润滑）或者润滑油润滑（又称稀油润滑）。

9、泵的轴封为填料密封，轴封及导轴承处装有可更换的轴套，以保护轴。叶轮的轴向位置由推力轴承部件上端或者泵联轴器内的调整螺母来调整，十分方便。

10、泵出口直径为φ100和φ150的立式长轴泵仅用于输送常温清水，不带护管，导轴承不需外接润滑水润滑；如用户需要φ100和φ150口径带护管的立式长轴泵，本公司可另外提供技术方案。

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。

潜水0泵原理开h泵前,吸入z管和泵内5必须充满液体。开g泵后，叶轮高速旋转，其中5的液体随着叶片4一w起旋转，在离心1力b的作用下l，飞j离叶轮向外射出，射出的液体在泵壳扩散室内1速度逐渐变慢，压力g逐渐增加，然后从8泵出口g，排出管流出。此时，在叶片4中8心3处由于t液体被甩向周围而形成既没有空气0又n没有液体的真空低压区b，液池中5的液体在池面大o气1压的作用下e，经吸入o管流入n泵内6，液体就是这样连续不w断地从4液池中2被抽吸上f来又b连续不b断地从3排出管流出。2011-10-30 7:15:05

水泵的分类:

首先大类是按工作原理分:

1、叶片式泵

叶片式泵可分为:离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵。

离心泵又可分单级泵、多级泵。

单级泵可分为:单吸泵、双吸泵、自吸泵、非自吸泵等。

多级泵可分为:节段式、涡壳式。

混流泵可分涡壳式和导叶式。

轴流泵可分为固定叶片和可调叶片。

旋涡泵也可分为单吸泵、双吸泵、自吸泵、非自吸泵等。

2、容积式泵

容积泵可分为往复泵、转子泵。

容积式泵是依靠工作元件在泵缸内作往复或回转运动，使工作容积交替地增大和缩小，以实现液体的吸入和排出。工作元件作往复运动的容积式泵称为往复泵，作回转运动的称为回转泵。前者的吸入和排出过程在同一泵缸内交替进行，并由吸入阀和排出阀加以控制后者则是通过齿轮、螺杆、叶形转子或滑片等工作元件的旋转作用，迫使液体从吸入侧转移到排出侧。

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。

3、喷射式泵

是靠工作流体产生的高速射流引射流体，然后再通过动量交换而使被引射流体的能量增加。

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。

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。

4、泵的其它分类

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、汽轮机泵、柴油机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。

泵还可以按泵轴位置分为:

1)立式泵

2)卧式泵

按吸口数目分为:

1))单吸泵

(single

suction

pump)

2))双吸泵

(double

suction

pump)

按驱动泵的原动机来分:

1.电动泵

2.汽轮机泵

3.柴油机泵

4.水轮泵

轴流泵的工作原理：

设将此机翼悬挂在流体中，流体以一定的速度流过时，翼面发生负压，翼背发生正压，其正、负压力的大小与翼形及迎角(翼背与液流方向之倾角）以及流体速度的大小有关。

如果流体不动，而机翼以相等速度在流体中运动时，则翼背和翼面受到与之前相同的正压和负压，即翼面（机翼上面）为负压翼背为正压。在此压力作用下机翼将获得升力。

如果将机翼形的桨叶固定在转轴上，形成螺旋桨，并使之不能沿轴向移动，则当转轴高速旋转时，翼面（螺旋桨下侧）因负压而有吸流作用，翼背因正压而有排流作用，如此一吸一排造成了液体(或气体）的流动。这就是轴流泵的工作原理。

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。

水泵工作的目的就是把水从一个地方输送到另一个地方，或者是增加压力把原动的机械能转换成液体能量。水泵工作原理：在打开水泵后，叶轮在泵体内做高速旋转运动（打开水泵前要使泵体内充满液体），泵体内的液体随着叶轮一块转动，在离心力的作用下液体在出品处被叶轮甩出，甩出的液体在泵体扩散室内速度逐渐变慢，液体被甩出后，叶轮中心处形成真空低压区，液池中的液体在外界大气压的作用下，经吸入管流入水泵内。泵体扩散室的容积是一定的，随着被甩出液体的增加，压力也逐渐增加，最后从水泵的出口被排出。液体就这样连续不断地从液池中被吸上来然后又连续不断地从水泵出口被排出去.

QYW风动潜水泵由风动马达、水泵、油雾器、管接头和消声器五个部分组成。风动马达部分：由转子、叶片、气缸、壳体、上、下气缸盖、轴承压盖、顶盖等组成。转子上有四条均布的径向槽，槽内配有叶片，上、下气缸盖上各有一只吹气眼。风泵启动时，高气压从吹气眼将槽内叶片吹开，同时大量高气压从主风道进入气缸，推动叶片、驱使转子旋转作功。在壳体下方留有密封腔，腔内有密封圈将气、水隔开。密封圈 采用弹簧密封，并利用气、水的压力，使密封圈内涨，增强密封效果。水泵部分： 由泵体、叶轮、泵座等组成。叶轮装在转子轴上，拧紧叶轮螺母，装上泵体、泵座，放入水中，转子带动叶轮旋转，在离心力的作用下，水流压入泵体的涡道内，并顺着出水管排出。油雾器部分：由油雾器壳、油雾器杆、调油阀芯等组成，油雾器装在顶盖上，壳内装满润滑油。管接头部分：由进风组合接头和出水弯头两部分组成。进风组合接头安装在进风口处。 消声器部分：消声器是由钢板冲压焊接而成，装在排气口处。