水泵的工作原理与分类详解

在我们日常生活中，泵是经常遇到的机械设备，它是将原动机（如电动机）传递过来的机械能转换为压力能。我们习惯地将压缩气体的机械称为压缩机，而将压缩液体的机械称为泵。水泵类型很多，下面简介离心泵、轴流泵、混流泵三种叶片泵。

（一）离心泵

1.离心泵的工作原理

水泵开动前，先将泵和进水管灌满水，水泵运转后，在叶轮高速旋转而产生的离心力作用下，叶轮流道里的水被甩向四周，压入蜗壳，叶轮入口形成真空，水池的水在外界大气压力下沿吸水管被吸入，补充了这个空间。继而吸入的水又被叶轮甩出经蜗壳进入出水管。由此可见，离心泵叶轮不断旋转，连续吸水、压水，水便可源源不断地从低处扬到高处或远方。综上所述，离心泵是在叶轮的高速旋转所产生的离心力的作用下，将水提升高处的，故称离心泵。

2.离心泵的一般特点

1）水在离心泵中的流经方向是：沿叶轮的轴向被吸入，垂直于轴向流出。即进、出水流方向互成90°。

2）由于离心泵靠叶轮进口形成真空吸水，因此在起动前必须向泵内和吸水管内灌注引水，或用真空泵抽气，以排出空气形成真空；泵壳和吸水管路必须严格密封，不得漏气，否则形不成真空，也就吸不上水来。

3）由于叶轮进口不可能形成绝对真空，因此离心泵吸水高度不能超过10m，加上水流经吸水管路带来的沿程损失，实际允许安装高度（水泵轴线距吸入水面的高度）远小于10m，如安装过高，则不吸水。此外，由于山区比平原大气压力低，因此同一台水泵在山区，特别是在高山区安装时，其安装高度应降低，否则也不能吸上水来。

3.离心泵的工作过程

水在大气压力作用下进入叶轮，叶轮在泵轴驱动下高速旋转，水在离心力作用下被甩入泵壳（完成能量转换），泵壳约束水流进入出水管。离心泵的工作过程如图1-1所示。

图1-1 离心泵的工作过程

离心泵的典型结构如图1-2所示。

（二）轴流泵

1.轴流泵的工作原理

轴流泵与离心泵的工作原理不同，它主要是利用叶轮的高速旋转所产生的推力提水。轴流泵叶片旋转时对水所产生的升力，可把水从下方推到上方。(www.xing528.com)

轴流泵的叶片一般浸没在被吸水源的水池中。由于叶轮高速旋转，在叶片产生的升力作用下，连续不断地将水向上推压，使水沿出水管流出。叶轮不断地旋转，水也就被连续压送到高处。

图1-2 离心泵的典型结构

1—泵体 2—叶轮 3—轴套 4—轴承座 5—轴 6—轴承端盖 7—支架 8—油标 9—挡水圈 10—密封环

2.轴流泵的一般特点

1）水在轴流泵中的流经方向是：沿叶轮的轴向吸入，沿轴向流出，因此称为轴流泵。

2）扬程低（1～13m）、流量大、效益高，适用于平原、湖区、河网区排灌。

3）起动前不需灌水，操作简单。

（三）混流泵

1.混流泵的工作原理

由于混流泵的叶轮形状介于离心泵叶轮和轴流泵叶轮之间，因此，混流泵对水的作用力既有离心力又有升力，靠两者的综合作用，水则以与轴成一定角度的方向流出叶轮，通过蜗壳室和管路把水提向高处。

2.混流泵的一般特点

1）混流泵与离心泵相比，扬程较低，流量较大，与轴流泵相比，扬程较高，流量较低。适用于平原、湖区排灌。

2）水沿在混流泵中的流经方向是：与叶轮轴成一定角度而吸入和流出的，故又称斜泵。