一、离心泵

(一）离心泵的工作原理

图1-1为单级单吸离心泵基本枸造示意图，它由叶轮、泵轴、泵体等零件组成。叶轮的中心对着进水口，进、出水管路分别与水泵进、出口连接◦离心泵在启动前应充水排气。
当电动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在泵体内被导向出水口，沿出水管输送至出水池。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，通过进水管吸人叶轮。叶轮不停地旋转，水就源源不断地被甩出和吸人,这就遥离心泵的工作原理。

(二）离心泵的构造

不同类型的离心泵其构造各不相同的离心泵按泵轴上叶轮个数的多少可分为单级泵和多级泵;按吸人方式可分为单吸泵和双吸泵，叶轮仅一侧有吸入口的称单吸泵，叶轮两侧都有吸人口的称双吸泵;按泵轴安装方向可分为卧式泵、立式泵和斜式泵;按是否需要充水排气可分为普通离心泵和自吸离心泵。下面简略介绍单级单吸离心泵、单级双吸离
心泵、分段式多级离心泵及自吸离心泵的构造。1.单级单吸离心泵单级单吸离心泵常为卧式，它的结构如图1-2所示。由叶轮、泵体、减漏环、泵轴、轴

承以及轴封等主要部分组成，各部分的作用及制造要求如下:

(1)叶轮.叶轮是把能量传递给液体的具有叶片的旋转体。它的几何形状、尺寸、所用材料和加工工艺等对泵的性能有着决定性的影响，所以它是泵的核心.

农用离心荥一般采用封闭式叶轮，它由前盖板、叶片、后盖板和轮毂组成，如图1-3、图1-4)所示。前后盖板之间装有4〜12个向后弯曲的圆柱或扭曲形叶片5叶片的主要作用是传递能量。叶片和盖板的内壁构成了弯曲的槽道，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，水流经叶槽从叶轮的四同甩出，所以水在叶轮中的流动方句是轴向进水、径向出水。前、后盖板不全的叶轮称为开式叶轮，其中只有后盖板的叶轮称为半开式叶轮，如图1-4(b)所示;前、后盖板都没有或只有很短后盖板的叶轮称为全开式叶轮，如图1-4(c)所示。

叶轮型式、形状和尺寸是根据水力设计并通过模型试验决定的，同时应能满足强度的要求。农用泵叶轮的材料多为铸铁,也可采用铸铜，大型水泵叶轮的材料一般用铸钢。叶轮铸件质*应符合要求，铸件不得有影响机械性能的铸造缺陷，叶槽要光洁平整，淸砂除刺，否则会影响泵的性能和叶轮使用寿命。加工好的叶轮要做静平衡试验，消除不平衡重量,避免运行时水泵发生振动。

泵在运行时，叶轮前、后盖板外侧与泵体的间隙中充满了从叶轮中排出的有一定压力的賃体，由于叶轮后盖板受排出液体作用的面积大于前盖板，因此产生了一个指向人口方向的轴向力，此力会使叶轮和泵轴发生向吸人方向的窜动，叶轮与泵体发生摩擦，造成零件损坏。因此，必须设法平衡或消除作用在叶轮的轴向力。对于单吸式离心泵，常在叶轮后盖板靠近轮毂处开一个平衡孔，并在后盖板上加装密封环。泵工作时，后盖板密1封圏内的液体与吸人口相通，其压力与吸人口压力相近，使叶轮两侧的压力大致平衡，少部分未被平衡的轴向力由轴承承受。但是，开了平衡孔后，水泵的效率有所降低，这种方法只适用于小型单级单吸离心泵。此外，还可在叶轮后盖板处用平衡管或采用加做平銜管或采用加用平衡筋，使页轮两侧压力达到平衡.

(2)泵体^泵体（壳体）是形成包容和输送液体外壳的总称，主要由泵盖和蜗形体组成。泵盖为水泵的吸入室，是一段渐缩的锥形管，锥度一般为7°〜18°，其作用蕋将吸水管路中的水以最小的损失均匀地引向叶轮。叶轮外圆侧直接形成的興有蜗形的壳体称蜗形体，它是泵的压出室，如图1-5所示。蜗形体由蜗室和扩散管组成，扩散管的扩散角一般为8~12%其作用是汇集从叶轮中高速流出的液体，并输送到排出口；将液体的一部分动能转化为压能，消除液体的旋转运动。泵体紂料一般为铸铁。泵体及进、出口法兰上设冇泄水孔、排气孔（灌水孔）和测压孔，用以停机后放水、启动时抽真空或灌水并安装真空表、压力表。

(3) 减漏环。离心泵叶轮进口外緣与泵盖内緣之间留有一定的间隙。此间隙过大，从叶轮流出的高压水就会通过此间隙漏回到进水侧，以致减少泵的出水量，降低泵的效率。但过小时，叶轮转动时就会和泵盖发生摩擦，引起机械磨损。所以，为了尽可能减少漏损和磨损，同时使磨损便于修复或更换，一般在泵盖上或泵盖和叶轮上分别镶装一精制铸铁圆环，由于其既可减少漏损，又能承受磨损，便于更换且位于水泵进口，故称减漏环，又称密封环、承磨环或口环。

(4)泵轴。泵轴的作用萣将动力传给叶轮。泵轴一端用键叶轮螺母固定叶轮，轴上的螺纹旋向，在轴旋转时，使螺每处于拧紧状态。轴的另一端装联轴器或皮带轮，如图1-2所示。为保护轴免遭磨损，在对应于填料密封的轴段装轴套，轴套磨损后可以更换。泵轴为受弯、受扭构件，为保证泵工作可靠，必须具有足够的强度和刚度，其挠度不得超过允许侃。泵轴常用优质碳素钢制成，轴表面不允许有发纹、压伤及其他缺陷。为防止

水进人轴承，轴上有挡水圈或防水盘等挡水设施。

(5)轴承。轴承用以支承粟转子部分的重量以及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。单级单吸离心泵通常采用单列向心球轴承，如阁1-6所示。

(6)轴封。泵轴穿过泵体处，必然有间隙存在，为了防止高压水通过此间隙大量流出和空气从该处进人泵内，必须设置轴封装置。填料密封是最常用的一种轴封型式，它巾底衬环、填料、水封坏、水封管和填料压盖等零件组成，如图1-7所示。填料密封依靠填料与轴套的紧密接触以及填料中的润滑剂被挤出后在接触面上形成的油膜实现密封。底衬环和填料压盖套在袖上填料的两端，起阻挡和压紧填料的作用。填料压紧的程度，用压盖上螺母来调节。如果压得过紧，填料与轴套摩擦损失迅速增加，缩短填料和轴套@使用寿命，严重时会发热、胃烟，甚至将填料与轴套烧焦;如果压得过松，泄漏增加，泵的效率降低。因此，填料应压得松紧合适，一般以液体漏出时成滴为宜。填料中部的水封环，是一个中间凹下、外周凸起的圆环，环上开有若干个小孔，水封环对准水封管。水泵运行时泵内压力较高的水，通过水封管进入水封环，引人填料进行水封，同时还起冷却、润滑作用。

单级单吸离心泵的特点是扬程较高，流量较小，结构简单，维修容易，体积小，重贵轻移动方便;泵的出水口方向可按安装使用要求作9、l0°及270°的调整。单级单吸离心泵目前主要布等四个系列。与系列泵的枸造基本相同，是、系列泵的更新产品。它;&按照02858同际标准设计，性能指标和标准化、系列化、通用化水平都比老产品有较大提高的泵型，苏适用范围:转速为2900 /或1 450 ，泵进口直径为50〜200 ，流最为<5. 3〜400 ，扬程为5〜125 ，用于丘陵山区和一些小型抽水灌区。

2.单级双吸离心泵

单级双吸离心泵的外形如图1-8所示，其结构如图1-9所示。它的主要零件与单级单吸离心泵基本相似，所不同的是:双吸泵的叶轮是对称的,好像是由两个相同的单吸式叶轮背靠背地连接在一起，水从两面进人叶轮。叶轮用键、轴套和两侧的轴套螺母固定，其轴向位置可通过轴套螺#进行调整;双吸泵的泵盖与泵体共同构成半螺旋形吸入室和蜗形压出室。泵的吸人口和出水口均铸在泵体上，呈水平方向，与浆轴塞直。水从吸人口水进人轴承，轴上有挡水圈或防水盘等挡水设施。

(5)轴承。轴承用以支承粟转子部分的重量以及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。单级单吸离心泵通常采用单列向心球轴承，如图1-6所示。

(6)轴封。泵轴穿过泵体处，必然有间隙存在，为了防止高压水通过此间隙大量流出和空气从该处进人泵内，必须设置轴封装置。填料密封是最常用的一种轴封型式，它巾底衬环、填料、水封坏、水封管和填料压盖等零件组成，如图1-7所示。填料密封依靠填料与轴套的紧密接触以及填料中的润滑剂被挤出后在接触面上形成的油膜实现密封。

底衬环
和填料压盖套在袖上填料的两端，起阻挡和压紧填料的作用。填料压紧的程度，用压盖上
螺母来调节。如果压得过紧，填料与轴套摩擦损失迅速增加，缩短填料和轴套@使用寿命，严重时会发热、胃烟，甚至将填料与轴套烧焦;如果压得过松，泄漏增加，泵的效率降低。因此，填料应压得松紧合适，一般以液体漏出时成滴为宜。填料中部的水封环，是一个中间凹下、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，泵内压力较高的水，通过水封管进入水封环，引人填料进行水封，同时还起冷却、润滑作用。

单级单吸离心泵的特点是扬程较高，流量较小，结构简单，维修容易，体积小，重贵轻，移动方便;泵的出水口方向可按安装使用要求作9t、lS0°及270°的调整。单级单吸离心泵目前主要布等四个系列。与系列泵的枸造基本相同，是、系列泵的更新产品。它;&按照IS02858同际标准设计，性能指标和标准化、系列化、通
用化水平都比老产品有较大提高的泵型，苏适用范围:转速为2 900 r/min或1450r/min，泵进口直径为50〜200 ，流量为<5.3〜400 ，扬程为5〜125 ，用于丘陵山区和一些小型抽水灌区。

2.单级双吸离心泵

单级双吸离心泵的外形如图1-8所示，其结构如图1-9所示。它的主要零件与单级单吸离心泵基本相似，所不同的是:双吸泵的叶轮是对称的,好像是由两个相同的单吸式叶轮背靠背地连接在一起，水从两面进人叶轮。叶轮用键、轴套和两侧的轴套螺母固定，其轴向位置可通过轴套螺#进行调整;双吸泵的泵盖与泵体共同构成半螺旋形吸入室和蜗形压出室。泵的吸人口和出水口均铸在泵体上，呈水平方向，与泵轴垂直。水从吸人口

流人后，沿着半螺旋形吸人室从两面流人叶轮,故该泵称为双吸泵;泵盖与泵体的接缝是水平中开的，故又称水平中开式泵。双吸泵在泵体与叶轮进口外缘配合处装有两只减漏环，称双吸减漏环。在减漏环上制有突起的半圆环，嵌在泵体凹槽内，起定位作用；双吸栗在泵轴穿出泵体的两端共装有两套填料密封装置，水泵运行时，少量高压水通过泵盖中开面上的凹槽及水封环流入填料室中，起水封作用；双吸泵从进水口方向看，在轴的右端安装联轴器，根据需要也可在轴左端安装联轴器，泵轴两端用轴承支承。轴承型式一般用单列向心球轴承，当轴径与转速的乘积i>z>300mini时果用滑动轴承。单级双吸离心泵的特点是流量较大，扬程较髙;泵体枭水平中开的，检修时不需拆卸电动机及管路，只要揭开泵盖即可进行检査和维修；由于叶轮对称布置，叶轮的轴向力基本达到平衡，故运转较平稳；由于荥体比较笨重，占地面积大，故适宜于固定使用D单级双吸离心泵目前有S、Sh两个系列。S系列泵是Sh系列泵的更新产品,泵的性能指％比Sh系列泵更先进，其适用范围:粟进口直径为150〜1400 mm,转速为360〜2 900 r/min,流量为162〜18 TOO m3/h，扬程为12〜125 m。广泛用于丘陵山区较大面积的农田灌溉。

3.分段式多级离心泵

分段式多级离心泵将若干个单吸叶轮串联起来工作，每一个叶轮称为一级。泵体分成进水段、中段和出水段，各段用大的穿杠螺栓紧固在一起，如图1-10所示。水泵运行时，水流从第一级叶轮排出后，经导叶进人第二级叶轮，再从第二级叶轮排出后经导叶迸人第三级叶轮，依次类推。叶轮级数愈多，水流得到的能量愈大，扬程就愈高。泵的'两端设有填料密封装置，水流通过回水管进人填料室，起水封作用。由于泵内叶轮均为单侧进水，故其轴旧力很大，一般釆用在末级叶轮后面装设平衡盘来加以平衡。平衡盘用键固定在轴上，随轴一起旋转。

分段式多级离心泵的特点是流量小、扬程高。扬程可根据使用需要，通过选用叶轮的级数来达到。但结构较复杂，使用维护不太方便。分段式多级离心泵品种较多，最常见的为D、DA型,其扬程范围为17.5〜600m，流量为6. 25〜450m34/h。适用于城乡人畜供水和小面积攻田灌溉工程。  

4.自吸离心泵

自吸离心泵在第一次使用之前，只需向泵壳中灌少量的水，启动后就能自行上水。它启动容易，使用方便，在我国喷灌工程中应用较多。自吸离心泵的主要零部件与单级单吸离心泵基本相同。其之所以能自吸是-于它的泵体部分的构造和普通离心泵不同，主要。