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水泵是輸送液體或使液體增壓的機械。它將原動機的機械能或其他外部能量傳送給液體,使液體能量增加,主要用來輸送液體包括水、油、酸鹼液、乳化液、懸乳液和液態金屬等,也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。衡量水泵性能的技術參數有流量、吸程、揚程、軸功率、水功率、效率等;根據不同的工作原理可分為容積水泵、葉片泵等類型。容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量;葉片泵是利用迴轉葉片與水的相互作用來傳遞能量,有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。

1 水泵 -概述

水泵是輸送液體或使液體增壓的機械。它將原動機的機械能或其他外部能量傳送給液體,使液體能量增加,主要用來輸送液體包括水、油、酸鹼液、乳化液、懸乳液和液態金屬等,也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。衡量水泵性能的技術參數有流量、吸程、揚程、軸功率、水功率、效率等;根據不同的工作原理可分為容積水泵、葉片泵等類型。容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量;葉片泵是利用迴轉葉片與水的相互作用來傳遞能量,有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。

2 水泵 -工作原理

 容積式泵是依靠工作元件在泵缸內作往複或迴轉運動,使工作容積交替地增大和縮小,以實現液體的吸入和排出。工作元件作往複運動的容積式泵稱為往複泵,作迴轉運動的稱為迴轉泵。前者的吸入和排出過程在同一泵缸內交替進行,並由吸入閥和排出閥加以控制;後者則是通過齒輪、螺桿、葉形轉子或滑片等工作元件的旋轉作用,迫使液體從吸入側轉移到排出側。容積式泵在一定轉速或往複次數下的流量是一定的,幾乎不隨壓力而改變;往複泵的流量和壓力有較大脈動,需要採取相應的消減脈動措施;迴轉泵一般無脈動或只有小的脈動;具有自吸能力,泵啟動后即能抽除管路中的空氣吸入液體;啟動泵時必須將排出管路閥門完全打開;往複泵適用於高壓力和小流量;迴轉泵適用於中小流量和較高壓力;往複泵適宜輸送清潔的液體或氣液混合物。

總的來說,容積泵的效率高於動力式泵。動力式泵靠快速旋轉的葉輪對液體的作用力,將機械能傳遞給液體,使其動能和壓力能增加,然後再通過泵缸,將大部分動能轉換為壓力能而實現輸送。動力式泵又稱葉輪式泵或葉片式泵。離心泵是最常見的動力式泵。動力式泵在一定轉速下產生的揚程有一限定值,揚程隨流量而改變;工作穩定,輸送連續,流量和壓力無脈動;一般無自吸能力,需要將泵先灌滿液體或將管路抽成真空后才能開始工作;適用性能範圍廣;適宜輸送粘度很小的清潔液體,特殊設計的泵可輸送泥漿、污水等或水輸固體物。動力式泵主要用於給水、排水、灌溉、流程液體輸送、電站蓄能、液壓傳動和船舶噴射推進等。

其他類型的泵是指以另外的方式傳遞能量的一類泵。例如射流泵是依靠高速噴射出的工作流體,將需要輸送的流體吸入泵內,並通過兩種流體混合進行動量交換來傳遞能量;水錘泵是利用流動中的水被突然制動時產生的能量,使其中的一部分水壓升到一定高度;電磁泵是使通電的液態金屬在電磁力作用下,產生流動而實現輸送;氣體升液泵通過導管將壓縮空氣或其他壓縮氣體送至液體的最底層處,使之形成較液體輕的氣液混合流體,再借管外液體的壓力將混合流體壓升上來。

3 水泵 -類型 

根據不同的工作原理可分為容積水泵、葉片泵等類型。容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量,主要有活塞泵、柱塞泵、齒輪泵、隔膜泵、螺桿泵等類型。葉片泵是利用迴轉葉片與水的相互作用來傳遞能量,有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。潛水電泵的泵體部分是葉片泵。其他類型的水泵有射流泵、水錘泵、內燃水泵等,分別利用射流水錘和燃料爆燃的原理進行工作。水輪泵則是水輪機與葉片泵的結合。上述各類水泵中以下列各式較具代表性。

水泵水泵

離心泵是利用離心力的作用增加水體壓力並使之流動的一種泵。由泵殼、葉輪、轉軸等組成。動力機帶動轉軸, 轉軸帶動葉輪在泵殼內高速旋轉,泵內水體被迫隨葉輪轉動而產生離心力。離心力迫使液體自葉輪周邊拋出,匯成高速高壓水流經泵殼排出泵外,葉輪中心處形成低壓,從而吸入新的水流,構成不斷的水流輸送作用。葉輪具有逆旋轉方向彎曲的葉片,其結構型式有封閉式、半封閉式和敞開式3種,農用的多為封閉式葉輪,葉片兩側由圓盤封閉。泵體沿出水管方向逐漸擴張成蝸殼形。水流自葉輪一面吸入的稱單吸離心泵,自葉輪兩面吸入稱雙吸離心泵。為增加揚程,可將多個葉輪裝在同一軸上成為多級離心泵。由前一葉輪排出的水進入后一葉輪的進水口,增壓后再從后一葉輪排出,因而葉輪數愈多,壓力愈高。有的離心泵帶有能自動排除吸水管和泵體內空氣的裝置,在起動前無需向泵體灌水,稱自吸離心泵,但其效率常低於一般離心泵。離心泵在農田排灌和農牧業供水中應用最廣。多用於揚程高而流量小的場合。單級離心泵的揚程為5~125米,排出的流量均勻,一般為6.3~400米3/小時,效率約可達86~94%。 

4 水泵 -選擇方法

用戶選擇水泵時,最好是到農機部門認可的銷售點,一定要認清生產廠家。建議優先考慮購買充水式潛水電泵,並且看清牌號和產品質量合格證。千萬不能購買「三無」(即無生產廠家、無生產日期、無生產許可證)產品,否則出現了問題,用戶將束手無策。選擇合適流量的水泵水泵的流量,即出水量,一般不宜選得過大,否則,會增加購買水泵的費用。應具體問題具體分析,如用戶自家吃水用的自吸式水泵,流量就應盡量選小一些的;如用戶灌溉用的潛水泵,就可適當選擇流量大一些的。使用中應注意正確掌握使用方法是延長水泵壽命、減少經濟損失的重要因素。

1、對於潛水泵啟動前應做一些必要的檢查:泵軸的轉動情況是否正常,有無卡死現象;葉輪的位置是否正常;電纜線和電纜插頭有無破裂、擦傷和折斷現象等。運行中要注意觀察電壓的變化情況,一般控制在額定電壓的±5%範圍以內。另外,水泵在水中的位置十分重要,應儘可能選在水量充沛、無淤泥、水質好的地方,垂直懸吊在水中,不允許橫放,以免陷入泥中或被懸浮物堵塞水泵進口,而導致出水量銳減甚至抽不上水來。

2、對於自吸泵應儘可能放置在通風較好的地方運行,以利於快速散熱,降低電機溫度。否則,長時間運行,極易燒毀電機。如某農戶在使用自吸泵時,由於沒有拿掉覆蓋在電機上塑料薄膜,致使電機過熱,燒壞了線圈。另外,在啟動前,一定要檢查泵體內的存水量,否則,不僅影響自吸性能,而且易燒毀軸封部件。在正常情況下,水泵啟動后3~5分鐘即應出水,否則應立即停機檢查。

5 水泵 -檢修

1、葉輪的靜平衡

水泵轉子在高轉速下工作時,若其質量不均衡,轉動時就會產生一個較大的離心力,造成水泵振動或損壞。轉子的平衡是通過其上的各個部件(包括軸、葉輪、軸套、平衡盤等)的質量平衡來達到的,因此對新換裝的葉輪都應進行靜平衡校驗工作。具體的方法是:

(1)將葉輪裝在假軸上,放到已調好水平的靜平衡試驗台上。試驗台上有兩條軌道,假軸可在其上自由滾動。

水泵水泵
(2)在葉輪偏重的一側做好標記。若葉輪質量不平衡,較重的一側總是自動地轉到下面。在偏重地方的對稱位置(即較輕的一方)增加重塊(用面粘或是用夾子增減鐵片),直至葉輪能在任意位置都可停住為止。

(3)稱出加重塊的質量。通常,我們不是在葉輪較輕的一側加重量,而是在較重側通過減重量的方法來達到葉輪的平衡。減重時,可用銑床銑削或是用砂輪磨削(當去除量不大時),但注意銑削或磨削的深度不得超過葉輪蓋板厚度的1/3。經靜平衡后的葉輪,靜平衡允許偏差值不得超過葉輪外徑值與0.025g/mm之積。例如,直徑為200mm的葉輪,允許偏差為5g。

2、聯軸器的拆裝
(1)拆下聯軸器時,不可直接用鎚子敲擊而應墊以銅棒,且應打聯軸器輪轂處而不能打聯軸器外緣,因為此處極易被打壞。最理想的辦法是用擄子拆卸聯軸器。對於中小型水泵來說,因其配合過盈量很小,故聯軸器很容易拿下來。對較大型的水泵,聯軸器與軸配合有較大的過盈,所以拆卸時必須對聯軸器進行加熱。

(2)裝配聯軸器時,要注意鍵的序號(對具有兩個以上鍵的聯軸器來說)。若用銅棒敲擊時,必須注意擊打的部位。例如,敲打軸孔處端面時,容易引起軸孔縮小,以致軸穿不過去;敲打對輪外緣處,則易破壞端面的平直度,在以後用塞尺找正時將影響測量的準確度。對過盈量較大的聯軸器,則應加熱后再裝。

(3)聯軸器銷子、螺帽、墊圈及膠墊等必須保證其各自的規格、大小一致,以免影響聯軸器的動平衡。聯軸器螺栓及對應的聯軸器銷孔上應做好相應的標記,以防錯裝。

(4)聯軸器與軸的配合一般均採用過渡配合,既可能出現少量過盈,也可能出現少量間隙,對輪轂較長的聯軸器,可採用較松的過渡配合,因其軸孔較長,由於表面加工粗糙不平,在組裝后自然會產生部分過盈。如果發現聯軸器與軸的配合過松,影響孔、軸的同心度時,則應進行補焊。在軸上打麻點或墊銅皮乃是權宜之計,不能作為理想的方法。
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