泵工作原理和构造
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第一章 泵的工作原理和构造
叶片式泵是泵中的一个大类，占的比重较大 都是依靠叶轮的高速旋转完成能量的转换。 根据叶轮出水的水流方向进行分类：
1、径向流——离心泵——离心力 2、轴向流——轴流泵——轴向升力 3、斜向流——混流泵---离心力和轴向升力
给排水工程中，使用最普遍。
1.1 离心泵的工作原理与基本构造
1.1.1离心泵的工作原理
中心轴作等角速度旋转时，圆筒内的水面呈抛 物线上升的旋转凹面，圆筒半径越大，转速越大， 液体沿圆筒壁上升的高度越大
1.1.2离心泵的基本构造 1、单级单吸式离心泵 吸水装置的基本构造 泵壳、泵轴、叶轮、 吸水管、压水管、 底阀、闸阀、 灌水漏斗、泵座等
2、单吸式叶轮
前盖板、后盖板、叶片、叶槽、吸水口、轮毂 、 泵轴等
灌溉、防洪排涝等方面应用十分广泛，是给水排水工 程中最常用的一种水泵。 目前，常见的流量为9020000m3/h，扬程为10—l00mH2O
按泵轴的安装位置不同，有卧式和立式两种。
卧式
立式
1.3.3 D(DA)系列分段多级式离心泵 这类泵扬程在100-650mH2O高范围内，流量在5—
720m3/h范围内
二、泵轴 用来旋转叶轮，具有足够的抗扭强度和刚度，
常用材料是碳素钢或不锈钢。 工作转速不能接近产生共振现象的临界转速。 叶轮和泵轴用键来连接。
三、泵壳 通常铸成蜗壳形，过水部分要求有良好的水力
条件，具有耐压机械强度、耐腐蚀、耐磨的性能。 水流过程 蜗壳→锥形扩散管→压水管 锥形扩散管的作用
四、泵座
(1)吸入管 (2)叶片 (3)叶轮 (4)导叶 (5)轴 (6)机壳 (7)出水弯管
轴流泵
(1)吸入管 一般采用符合流线型喇叭管或做成流道形式
(2)叶轮 固定式、半调式和全调式
1叶片 2轮毂体 3角度位置 4调节螺母
(3)导叶 把叶轮中向上流出的水流旋转运动变为轴向运动
(4)轴和轴承 导轴承、推力轴承
相等 单级单吸式离心泵采用在后盖板上钻开平衡
孔，并在后盖上加装减漏环的方式来平衡压力
1 23 4 5
6 7 8 9 10 11 12
14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3
21
15
16
17 18
19 20
1.1.4泵的铭牌及其上符号和数字的意义
1.2 轴流泵及混流泵
1.2.1 轴流泵的基本构造
1、填料密封 应用广泛；常用的为压盖填料型填料盒，由轴封
套、填料、水封管、水封环和压盖五个部分组成。 填料的作用 阻气或阻水 压盖的作用 压紧填料；程度以水封管内水能够
通过填料缝隙呈滴状渗出为宜。
固定部 分与转 动部分 的间隙
叶轮Fra Baidu bibliotek
水泵 轴
2、机械密封 又称端面密封；主要由动环、静环、压紧元件
和密封元件组成；依靠在端面上产生的适当的比压 和保持一层极薄的液体膜达到密封的目的
大小分为滚珠轴承和滚柱轴承（荷载大时采用）；依 据荷载方向可分为径向式、止推式和径向止推轴承
轴承需要散热，一般采用水冷套的形式 常采用青铜或铸铁制造金属滑动轴瓦，油润滑
八、联轴器 电动机的动能通过联轴器传递给泵；又称靠背轮 分为刚性和挠性联轴器两种 刚性联轴器主要用于小型泵或立式泵机组
九、轴向力平衡措施 叶轮不对称，工作时，叶轮两侧作用的压力不
三道密封 密封元件的作用 密封和缓冲补偿作用
机械密封的种类：平衡型和非平衡型机械密封 B为动环有效面积；A为动、静环端面接触面积
六、减漏环
泵构造中采用的两种减漏方式： 1、减小接缝间隙（不超过0.1～0.5mm） 2、增加泄漏通道中的阻力
在泵壳上镶嵌减漏环，又称承磨环，易损件
七、轴承座 分为滚动轴承和滑动轴承两种；滚动轴承依据荷载
(5)密封装置 压盖填料型
1.2.2 轴流泵的工作原理 空气动力学中机翼的升力理论
P’
B
A
P
1.2.3 轴流泵的性能特点 1、扬程随流量的减小而剧烈增大，Q—H曲线陡降，
并有转折点 2、Q—N曲线为陡降曲线，一般称为“开闸启动” 3、Q—η曲线呈驼峰形。也即高效率工作的范围很小
轴流泵特性曲线
轴流泵的通用特性曲线
蜗壳式、导叶式
1.3 给水排水工程中常用的叶片泵
1.3.1 IS系列单级单吸式离心泵 现行水泵行业首批采用国际标准联合设计的新系
列产品 适合输送清水及物理化学性质相类似的其它液
体，主要用于工业和城市给水、排水，亦可用于农业 排灌，互换性强、高效节能
1.3.2 Sh(SA)系列单级双吸式离心泵 这种泵在城镇给水、工矿企业的循环用水、农田
4、在水泵样本中，轴流泵的吸水性能，一般 是用气蚀余量Δhsv来表示的。一般轴流泵的气蚀 余量都要求较大 1.2.4轴流泵的主要应用
适于输送清水或物理、化学性质类似于清水 的液体，不同类型的轴流泵对所输送液体温度的 要求不同(如ZLB型要求液体温度不超过50℃)可供 电站循环水、城市给水、农田排灌等之用 1.2.5 混流泵
D型多级离心泵
1.3.４JD(J)系列深井泵
深井泵是用来抽升深井地
下水的。
主要由三部分组成：
1、包括滤网在内泵的工作部分
2、包括泵座和传动轴在内的扬
水管部分
3、带电动机的传动装置部分等 。
这类泵实际上是一种立式单
吸分段式多级离心水泵。
QJ/QJT系列深井潜水泵
1.3.５潜水泵 潜水泵的持点是机泵一体化，潜水给水泵常用的
1、法兰孔（泵座与底板或基础固定用） 2、充水或放气的螺孔（6） 3、真空表和压力表的安装孔（8、9） 4、放水孔（检修时放水7） 5、泄水孔（排走填料盒的渗漏水滴10） 叶轮和泵轴与泵壳和泵座之间存在3处交接部分（11 填料盒、12减漏环、13轴承座）
五、轴封装置 轴与壳之间的间隙处设置的密封装置，称为轴封 设置轴封装置的作用（高压和真空两种状态） 应用较多的轴封装置有填料密封和机械密封两种
1.1.3 离心泵的主要零件
以单级单吸卧式离心泵为例
一、叶轮（又称工作轮）
1、材料方面的要求
是离心泵的主要零件，具有一定的机械强度、
耐磨和耐腐蚀性能
常采用铸铁、铸钢和青铜制作
2、分类
（1）吸水状况 ）
单吸式和双吸式叶轮（大流量
单
双
吸
吸
式
式
（2）叶轮盖板情况 可分为封闭式、敞开式和半开式叶轮 封闭式应用最广，叶片一般较多 污水泵有时采用敞开式或半开式，叶片较少
叶片式泵是泵中的一个大类，占的比重较大 都是依靠叶轮的高速旋转完成能量的转换。 根据叶轮出水的水流方向进行分类：
1、径向流——离心泵——离心力 2、轴向流——轴流泵——轴向升力 3、斜向流——混流泵---离心力和轴向升力
给排水工程中，使用最普遍。
1.1 离心泵的工作原理与基本构造
1.1.1离心泵的工作原理
中心轴作等角速度旋转时，圆筒内的水面呈抛 物线上升的旋转凹面，圆筒半径越大，转速越大， 液体沿圆筒壁上升的高度越大
1.1.2离心泵的基本构造 1、单级单吸式离心泵 吸水装置的基本构造 泵壳、泵轴、叶轮、 吸水管、压水管、 底阀、闸阀、 灌水漏斗、泵座等
2、单吸式叶轮
前盖板、后盖板、叶片、叶槽、吸水口、轮毂 、 泵轴等
灌溉、防洪排涝等方面应用十分广泛，是给水排水工 程中最常用的一种水泵。 目前，常见的流量为9020000m3/h，扬程为10—l00mH2O
按泵轴的安装位置不同，有卧式和立式两种。
卧式
立式
1.3.3 D(DA)系列分段多级式离心泵 这类泵扬程在100-650mH2O高范围内，流量在5—
720m3/h范围内
二、泵轴 用来旋转叶轮，具有足够的抗扭强度和刚度，
常用材料是碳素钢或不锈钢。 工作转速不能接近产生共振现象的临界转速。 叶轮和泵轴用键来连接。
三、泵壳 通常铸成蜗壳形，过水部分要求有良好的水力
条件，具有耐压机械强度、耐腐蚀、耐磨的性能。 水流过程 蜗壳→锥形扩散管→压水管 锥形扩散管的作用
四、泵座
(1)吸入管 (2)叶片 (3)叶轮 (4)导叶 (5)轴 (6)机壳 (7)出水弯管
轴流泵
(1)吸入管 一般采用符合流线型喇叭管或做成流道形式
(2)叶轮 固定式、半调式和全调式
1叶片 2轮毂体 3角度位置 4调节螺母
(3)导叶 把叶轮中向上流出的水流旋转运动变为轴向运动
(4)轴和轴承 导轴承、推力轴承
相等 单级单吸式离心泵采用在后盖板上钻开平衡
孔，并在后盖上加装减漏环的方式来平衡压力
1 23 4 5
6 7 8 9 10 11 12
14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3
21
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16
17 18
19 20
1.1.4泵的铭牌及其上符号和数字的意义
1.2 轴流泵及混流泵
1.2.1 轴流泵的基本构造
1、填料密封 应用广泛；常用的为压盖填料型填料盒，由轴封
套、填料、水封管、水封环和压盖五个部分组成。 填料的作用 阻气或阻水 压盖的作用 压紧填料；程度以水封管内水能够
通过填料缝隙呈滴状渗出为宜。
固定部 分与转 动部分 的间隙
叶轮Fra Baidu bibliotek
水泵 轴
2、机械密封 又称端面密封；主要由动环、静环、压紧元件
和密封元件组成；依靠在端面上产生的适当的比压 和保持一层极薄的液体膜达到密封的目的
大小分为滚珠轴承和滚柱轴承（荷载大时采用）；依 据荷载方向可分为径向式、止推式和径向止推轴承
轴承需要散热，一般采用水冷套的形式 常采用青铜或铸铁制造金属滑动轴瓦，油润滑
八、联轴器 电动机的动能通过联轴器传递给泵；又称靠背轮 分为刚性和挠性联轴器两种 刚性联轴器主要用于小型泵或立式泵机组
九、轴向力平衡措施 叶轮不对称，工作时，叶轮两侧作用的压力不
三道密封 密封元件的作用 密封和缓冲补偿作用
机械密封的种类：平衡型和非平衡型机械密封 B为动环有效面积；A为动、静环端面接触面积
六、减漏环
泵构造中采用的两种减漏方式： 1、减小接缝间隙（不超过0.1～0.5mm） 2、增加泄漏通道中的阻力
在泵壳上镶嵌减漏环，又称承磨环，易损件
七、轴承座 分为滚动轴承和滑动轴承两种；滚动轴承依据荷载
(5)密封装置 压盖填料型
1.2.2 轴流泵的工作原理 空气动力学中机翼的升力理论
P’
B
A
P
1.2.3 轴流泵的性能特点 1、扬程随流量的减小而剧烈增大，Q—H曲线陡降，
并有转折点 2、Q—N曲线为陡降曲线，一般称为“开闸启动” 3、Q—η曲线呈驼峰形。也即高效率工作的范围很小
轴流泵特性曲线
轴流泵的通用特性曲线
蜗壳式、导叶式
1.3 给水排水工程中常用的叶片泵
1.3.1 IS系列单级单吸式离心泵 现行水泵行业首批采用国际标准联合设计的新系
列产品 适合输送清水及物理化学性质相类似的其它液
体，主要用于工业和城市给水、排水，亦可用于农业 排灌，互换性强、高效节能
1.3.2 Sh(SA)系列单级双吸式离心泵 这种泵在城镇给水、工矿企业的循环用水、农田
4、在水泵样本中，轴流泵的吸水性能，一般 是用气蚀余量Δhsv来表示的。一般轴流泵的气蚀 余量都要求较大 1.2.4轴流泵的主要应用
适于输送清水或物理、化学性质类似于清水 的液体，不同类型的轴流泵对所输送液体温度的 要求不同(如ZLB型要求液体温度不超过50℃)可供 电站循环水、城市给水、农田排灌等之用 1.2.5 混流泵
D型多级离心泵
1.3.４JD(J)系列深井泵
深井泵是用来抽升深井地
下水的。
主要由三部分组成：
1、包括滤网在内泵的工作部分
2、包括泵座和传动轴在内的扬
水管部分
3、带电动机的传动装置部分等 。
这类泵实际上是一种立式单
吸分段式多级离心水泵。
QJ/QJT系列深井潜水泵
1.3.５潜水泵 潜水泵的持点是机泵一体化，潜水给水泵常用的
1、法兰孔（泵座与底板或基础固定用） 2、充水或放气的螺孔（6） 3、真空表和压力表的安装孔（8、9） 4、放水孔（检修时放水7） 5、泄水孔（排走填料盒的渗漏水滴10） 叶轮和泵轴与泵壳和泵座之间存在3处交接部分（11 填料盒、12减漏环、13轴承座）
五、轴封装置 轴与壳之间的间隙处设置的密封装置，称为轴封 设置轴封装置的作用（高压和真空两种状态） 应用较多的轴封装置有填料密封和机械密封两种
1.1.3 离心泵的主要零件
以单级单吸卧式离心泵为例
一、叶轮（又称工作轮）
1、材料方面的要求
是离心泵的主要零件，具有一定的机械强度、
耐磨和耐腐蚀性能
常采用铸铁、铸钢和青铜制作
2、分类
（1）吸水状况 ）
单吸式和双吸式叶轮（大流量
单
双
吸
吸
式
式
（2）叶轮盖板情况 可分为封闭式、敞开式和半开式叶轮 封闭式应用最广，叶片一般较多 污水泵有时采用敞开式或半开式，叶片较少