(—)打捞离心水泵的工作原理
图1-1为单级单吸离心水泵基本构造，它由叶轮、泵轴、泵体等零 部件誠。叶轮的中心正对进水口，进、出水管路分別与線进、出 口连接。离心水泵在启动前泵体和进水管路应充满水。当动力机通过泵 轴带动叶轮高速旋转时，叶轮中的水由于受到惯性离心力的作用，由 叶轮中心甩向叶轮外缘，并汇集到泵体内，获得势能和动能的水体在 泵体内被导向出水口，然后通过出水管路输送至出水池。与此同时， 叶轮进口处产生真空，而作用于进水池水面的压强为大气压强，进水 池中的水便在此压强差的作用下，通过进水管路吸入叶轮。叶轮不停 地旋转，水就源源不断地被甩出和吸入，这就是离心水泵的工作原理。
(二）离心水泵的构造
用于农田排水和灌溉的离心水泵有单级单吸离心水泵、单级双吸离心 泵和多级离心水泵等。
1.单级单吸离心水泵
单级单吸离心水泵常为卧式，它的结构如图1-2所示，由转动和固 定两部分组成。转动部分指叶轮、泵轴、轴承、联轴器（或皮带轮） 等，简称转子；固定部分指泵壳、轴承支架和进出水口等，简称定子。 泵体重量由支架支承，支架底座四角用螺栓固定在底板或基础上，水 泵转子搁置在支架的轴承盒上，泵轴伸出轴承盒穿过泵体伸入泵内， 叶轮安装在泵轴伸入水泵内的一端，泵轴穿出泵体处设轴封装置进行 密封。泵壳外形很像蜗牛壳，俗称蜗壳，叶轮安装在蜗壳形泵体内。
图1-2单级单吸离心水泵结构
1—泵体；2—Pf轮；3—轴套；4—轴承体；5—泵轴；6—轴 承端盖,• 7—支架,• 8—J当水圈,• 9—密封环
(1 )叶轮叶轮又称为工作轮或转轮，是水泵的重要零部件， 水泵依靠旋转的叶轮把动力机的机械能传递给所抽送的水体，使水的 能量增加。叶轮的几何形状、尺寸、所用材料和加工工艺等对水泵的 性能有着决定性的影响。
叶轮按其盖板的情况分为封闭式、敞开式和半开式三种形式。具 有2个盖板的叶轮，称为封闭式叶轮，如图1-3、图1-4 ( a )所示。封 闭式叶轮2盖板中间有6?12片向后弯曲的叶片，这种叶轮效率高， 应用最广。只有后盖板，没有前盖板的叶轮，称为半开式叶轮，如图
1-4 ( b )所示。只有叶片没有盖板的叶轮称为敞开式叶轮，如图 1-4 ( c )戶标。半开細敞开式叶轮叶片较少,一般只有2?5个叶片, 这两种叶轮相对于封闭式叶轮来说效率较低，适用于排污浊或含有固 体颗粒的液体。
图1-3封闭式叶轮
1—前盖板；2-Pf片；3-后盖板；4-$&毂
图离心水泵叶轮
农用离心水泵一般采用封闭式叶轮，叶片与盖板内壁构成的过水通 道称为叶槽。叶轮前盖板中有一个进水口，当叶轮旋转时，水从进水 口吸入，在惯性离心力的作用下，水流经叶槽后，从叶轮四周甩出， 所以水在叶轮中的流动方向是轴向进水，径向出水。叶轮用键和反向 螺母固定在泵轴一端，泵轴转动时螺母不会松脱，而是越转越紧。
水泵在运行时，叶轮前后盖板的夕Hi与泵体的间隙中充满了从叶 轮中甩出的具有一定压力的水，由于叶轮后盖板受水作用的面积大于 前盖板，因此产生了一^指向进口方向的轴向力。这个轴向力必将使 泵轴和叶轮一起向进水侧窜动，引起叶轮与泵壳发生摩擦，影响水泵 的正常工作。因此，必须设法平衡或消除作用于叶轮上的轴向力。对 于单级单吸离心水泵，常在叶轮的后盖板上靠近轴孔处开若干个小孔 (称为平衡孔），叶轮后盖板上的高压水，经这些小孔流回叶轮进 口，使叶轮两侧的压力大致平衡，小部分未被平衡的轴向力由轴承承 担。开平衡孔后增加了水量损失，水泵的效率有所降低，因此这种方 法只适用于小型单级单吸离心水泵。此外，还可用在叶轮后盖板上加做 平衡筋板的方法，使叶轮两侧的压力基本达到平衡。
叶轮一般用铸铁、铸钢或青铜制造。加工好的叶轮要做静平衡试 验，以消除不平衡的重量，避免水泵运行时发生振动。
(2)泵体和减漏环泵体由进水接管、蜗壳形压水室和出水接 管组成。在录体的进、出水口法兰上设有小孔，用以安装真空表和压 力表。泉体的顶部设有排气孔（灌水孔），用以抽真空或灌水。在壳 体的底部设有一放水孔，平时用方头螺栓塞堵，停机后用来放空泵体 内存水,防止泵内零部^牛锈蚀和冬季结冰冻坏泵体。泵体由铸铁制造， 其内表面要求光滑，以减小泵内的水头损失。
离心水泵叶轮进口夕卜缘与泵盖内缘之间有一定的间隙。此间隙过大， 从叶轮中流出的高压水就会通过该间隙流回到叶轮的进口，使水泵的 出水量减少，zK泵的效率降低；但间隙过小时，虽能减少漏水量，会 引起机械摩擦。因此，为了尽可能地减少漏水量，同时使磨损后便于 修复或更换，一般在泵盖上或泵盖和叶轮上分別镶嵌一金属圆环，如 图1-2所示。由于该圆环既可减少漏水量，又能承受磨擦，且位于水 录进口，故称其为密封环，又称减漏环、承磨环或口环。
(3 )泵轴和轴承泵轴用来支承并带动叶轮旋转。泵轴一端用 键和反向螺母固定叶轮，另一端装联轴器或皮带轮。泵轴要有足够的 强度和刚度，泵轴材料釆用优质碳钢或不绣钢。为彳尉户泵轴免遭磨损， 在对应于填料密封的轴段装轴套，轴套磨损后可以更换。为防止水进 入轴承，泵轴上有挡水圈或防水盘等挡水设施。
轴承是支承泵转子的部件，承受径向和轴向荷载。轴承分为滚动 轴承和滑动轴承两大类。单列向心球轴承，如图1-5所示。它由外
圈、内圈、滚动体和保持架组成。内圈装在轴颈上，与泵轴一起旋转。 外圈上有滚道，当内外圈相对旋转时，滚动体将沿着滚道滚动。保持 架的作用是把滚动体均匀的隔开。单列向心球轴承除承受径向荷载外， 也可承受较小的轴向荷载。轴承用稀油或黄油润滑。水泵运行时轴承 温度不得超过75°C或不得超过周围环境温度35°C〇
图1-5单列向心球轴承 1 ^卜圈,• 2—内圈,• 3-滚动体,• 4一(*|靜?
(4 )轴封装置在录轴穿出泵壳处，转动的泵轴和静止的泵壳 之间必然存在间隙，为防止泵壳内高压水通过此间隙大量流出，或间 隙处为真空时空气从该处进入泵内，故必须设轴封装置。填料密封是
最常用的一种轴封装置，它由底衬环、填料、水封环、水封管和填料 压盖等零部件组成，如图1-6所示。填料的压紧程度用压盖上的螺母 来调节。如果压得过紧，填料与轴套的摩擦力增大，就缩短了填料和 轴套的使用寿命，严重时会发热、冒烟，甚至会烧毁填料；如果压得 过松，漏水量就会增大，P牵低水泵的效率。故填料应压得松紧适宜， 一般以每分钟30?60滴水从轴封装置滴出为宜。水封环是一^中间 凹下外周凸起的圆环，环上开有若干个小孔，水封环对准水封管。水 泵运行时，泵内高压水通过水封管进入水封环，进入填料与泵轴之间 进行水封，同时还起冷却、润滑作用。
图1~6离心水泵的填料密封 1—底衬环；2—水_ ; 3-蔚斗；4—觀随； 母；6-双头螺栓；7—7_k封环
填料的种类较多，农用水泵常用漫油、漫石墨的石棉填料，它是 由石墨漫渍过的石棉线或锏丝石棉线编结而成，具有耐磨、耐热、柔 软和良好的润滑特性。为保证填料密封有良好的工作状态，对已磨损 或硬化的填料，应及时更换。填料密封的优点是结构简单，成本低， 拆装方便；缺点是使用寿命短，密封性能差。所以，近年来出现了用 碳素纤维、不绣钢纤维及合成树脂纤维编织成的耐高温、耐磨损的新 型顧。
单级单吸离心水泵的特点是扬程较高，流量较小；泵的体积小，质 量轻，结构简单，维修容易，使用方便。其型号目前主要有旧、丨S, B和BA型四大系列。旧、IS型是B、BA型的换代产品，按国际标准设 计，性能指标和产品的三化（标准化、系列化、通用化）水平t匕老产 品有较大提高。其适用范围为：转速为2900r/min或1450r/min ,泵进 口直径为50?200mm ,流量为6.3?400m3/h ,扬程为5?125m ,适用 于丘陵山区和一些小型抽水灌溉区。
2.单级双吸离心水泵
单级双吸离心水泵的外形如图1-7所示，其结构如图1-8所示。单级 双吸离心水泵的主要零部件与单级单吸离心水泵基本相同，所不同的是： 叶轮双侧吸水，好像两个相同的单吸叶轮背靠背地连接在一起，叶轮 结构对称。叶轮用键、轴套和两侧的轴套螺母固定，叶轮的轴向位置 可通过轴套螺母来调整。泵体与泵盖共同构成半螺旋形吸水室和蜗形 压水室，由铸铁制成。水泵的吸入口和出水口均在泵体上，呈水平方 向，并与泵轴垂直。水从吸入口流入后，沿半螺旋形吸水室从两侧进 入叶轮。泵壳内壁与叶轮进口外缘配合处装有两只减漏环。泵轴穿出
泵壳的两端各设有轴封装置，压力水通过泵盖上的水封管或泵盖中开 面上的水封槽流入填料周围，起水封、冷却和润滑作用。泵轴两端由 安装在轴承体内的轴承支承。双吸离心水泵从进水口方向看，在水泵轴 的右侧安装电动机，根据需要也可在左侧安装电动机，订货时必须向 zK泵的生产厂家说明。
图1-7单机双吸离心水泵外形
1—0及入口 ； 2—半螺旋形吸入室,• 3—«行压出室,• 4一出水 口； 5—； 6—泵体
1—^体；2—； 3—叶轮；4—泵轴；5—双吸减; 6 —轴套；7—填料套；8—觀；卜-麵环；10—压盖；11 —轴套螺母；12—轴承体；13—定螺钉；14—轴承体压 盖；15—单列向心球轴承；16—联轴器；17—轴承端盖；18 ^当水圈；栓；20~®
单级双吸离心水泵的特点是扬程较高，流量较大，泵壳水平中开， 检修时不需拆卸电动机及管路，只要揭开泵盖即可进行检查和维修。 由于叶轮结构对称，叶轮的轴向力基本达到平衡，故运行比较平稳。 单级双吸离心水泵目前有S、Sh型两个系列。S型泵是Sh型泵的换代产 品，S型泵的性能指标和三化水平比Sh型泵先进。单级双吸离心水泵的 体积较大，比较笨重，广泛用于山区、丘陵地区和平原地区较大面积 的农田排水、灌概和城镇供水。单级双吸离心水泵的适用范围为：录进 口直径为150?1400mm ,转速为370?2950r/min ,流量为72?
18000m3/h ,扬程为11 ?104m。
3.多级离心水泵
图1-9为多级离心水泵的结构图，它由吸入段、中段和压出段组成， 由穿杠紧固在一起。为了提高水泵的扬程，将若干个叶轮串联起来工 作，每一个叶轮为一级。吸入段、中段和压出段均为铸铁制造，共同 形成泵的工作室，各段的下方均设有放水用的螺孔。叶轮由铸铁或铸 钢制造，水由轴向单侧进入叶轮。水录运行时，水流从第一级叶轮排 出后，经导叶进入第二级叶轮，再从第二级叶轮排出后经导叶进入第 三级叶轮，依此类推。叶轮的级数越多，水流得到的能量就越大，水 泵的扬程就越高。泵轴穿出泵壳的两端各设有填料密封装置，水流通 过回水管进入填料室，起水封作用。由于泵内各叶轮朝一个方向排列， 故轴向力很大，一般采用在末级叶轮后面装设平衡盘来加以平衡。平 衡盘用键固定在泵轴上，随轴一起旋转。平衡盘与静止的平衡圈之间 有一定的轴向间隙。平衡盘的背面是平衡室，用回流管与水泵的吸入 □麵。
图1-9分段多级离心水泵结构
1—1®A段,• 2—中段,• 3—压出段,• 4一轴,• 5—flf轮,• 6—导 叶,• 7—密封环,• 8—Tij盘,• 圈；1Q—轴承部件,•
11—
多级离心水泵的特点是扬程高，流量小。扬程可根据实际需要通过 选用不同的叶轮级数来满足要求。多级离心水泵结构较复杂，使用维护 不太方便。常用的多级离心水泵主要有D、DA两个系列，D系列是DA系 列的更新换代产品。多级离心录适用于山区人畜饮水和农田灌溉。多 级离心水泵扬程范围为50?650m ,流量范围为6.3?450m3/h。
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