水泵的工作原理和常見故障分析

崔永明

摘 要：通過基層農(nóng)機工作者對水泵基本工作原理的闡述以及對水泵常見故障的分析。作者對水泵出水量不足、吸不上水、不出水、泵體出現(xiàn)雜聲和振動等故障原因作了具體的分析，并提出了排除方法，具有實際意義。

關(guān)鍵詞：水泵；工作原理；故障分析

中圖分類號：TH311 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.08.056

年陡鎮(zhèn)在當涂縣西南方，南接蕪湖市，西與長江相聯(lián)，北接太白鎮(zhèn)（李白終老之地），東臨青山河，耕地面積38萬畝，人口5萬人，農(nóng)機總動力約22 000 kW，農(nóng)用水泵數(shù)量約200套，農(nóng)業(yè)機械化水平較高。

近幾年由于農(nóng)民外出務工，農(nóng)田出現(xiàn)規(guī)模的流轉(zhuǎn)，灌溉問題突顯出來，承包大戶開始重新購買大水泵。如今，大水泵和U型溝渠已出現(xiàn)在村民小組中，因此對于一個基層農(nóng)機工作者，應對水泵的故障與工作原理有一定程度的了解，以便在農(nóng)機化推廣中加強對農(nóng)機戶的指導。

1 水泵的基本工作原理分析

離心式水泵運用了負壓這一物理學原理進行工作，即吸水管內(nèi)空氣的負壓與水面上的大氣壓之差來工作的。就是把水面到水泵吸水管之間的空氣排出，使進水管內(nèi)的壓強降低。具體的做法是，在泵殼內(nèi)加滿水，稱灌引水，用來排除進水管內(nèi)的空氣。在電動機啟動后，水泵葉輪在皮帶輪的帶動下開始運轉(zhuǎn)，葉片間的水也隨著葉片運動。由于離心力的緣故，水被葉輪從中心向外拋送，水得到了動能，以較高速度離開葉輪外緣進入蝸形泵殼。在蝸殼中，水由于流道的彎曲延長而減速，將動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗?，以較高的壓力流入排水管道，經(jīng)過水渠送至所需田地，這也是能量守恒定律的具體運用，即水的動能轉(zhuǎn)變成壓能。水從葉輪里面向外緣流出時，在葉輪里面形成了部分真空，這時貯槽液面上方的壓力大于底閥入口水面處的壓力，水又被不斷的吸入葉輪中。葉輪在電動機的帶動下不停地運轉(zhuǎn)，由于泵內(nèi)負壓力的作用，在水平面的大氣壓力下，水被不斷地吸入，又經(jīng)過葉輪的做功不斷的排出，彼此循環(huán)，這就是水泵的工作原理。

2 水泵常見故障分析

實際中水泵的故障有很多，但主要有以下幾個方面。

2.1 出水量不足

可能的原因：進水管路有草或其他雜物，進水管漏氣、底閥漏氣，導致真空狀態(tài)改變，沒有形成負壓。底閥入水深度淺，水泵轉(zhuǎn)速太低，葉輪轉(zhuǎn)速低，機械能轉(zhuǎn)變成動能不夠強，動能經(jīng)過泵殼內(nèi)的彎道后的壓力又變小，出水速度變慢，出水量變??；吸水高度超標（揚程高），揚程高度一般不超過10 m，因為真空泵內(nèi)負壓的壓強是一定的，所以吸水高度是一定的，超過一定的高度，水就吸不上來，吸水量就變小，自然出水量就少。

排除方法：檢查進水管與底閥，堵住漏氣的地方。清理進水口處的草雜物。底閥入水深度要足夠深，需大于進水管直徑的1.6倍。提高電動機的動力，從而提高水泵葉輪轉(zhuǎn)速，提高水的動能和壓能，增加出水量。更換揚程高的水泵或降低水泵的安裝高度，增加水的吸入量。

2.2 吸不上水

可能的原因：泵內(nèi)進水管空氣過多，沒有形成負壓，水自然沒有吸上來，底閥關(guān)閉不緊，導致泵內(nèi)漏氣，沒有形成負壓，水吸不上來。引水灌不滿，經(jīng)過葉輪排出后，泵內(nèi)空氣太多，沒有形成一定的真空，水吸不上來。真空泵填料漏氣厲害，閘閥關(guān)閉不嚴等，使泵內(nèi)沒有形成真空，負壓不會形成，同樣會吸不上水。

排除方法：先把水壓上來，再將泵體注滿水，然后開機。同時檢查閘閥是否嚴密，管路、接頭有無漏氣現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)漏氣，拆卸后在接頭處涂上潤滑油、調(diào)合漆或水泥漿，并扭緊接頭螺絲。若漏水嚴重應重新拆裝，更換有裂痕的管子。

2.3 水泵不出水

可能的原因：泵體和吸水管沒灌引水，或者沒有灌滿引水，在葉輪旋轉(zhuǎn)后引水進入泵殼內(nèi)，但吸水管內(nèi)由于大量空氣的存在，真空難以形成，就沒有負壓，水就不能往吸水管內(nèi)向上吸，葉輪空轉(zhuǎn)運行，自然不出水。吸水管破裂導致漏氣，管內(nèi)有空氣進入，不能形成真空，不會有負壓的存在，就吸不上水，則葉輪空轉(zhuǎn)，沒有水出，水泵就不會出水。

排除方法：灌滿引水，排除空氣。降低水泵的位置，使濾水管（底閥上段有孔的一小部分管子）在動水位之下，做到有水可抽（由于水泵抽水，水位是不斷下沉的，動水位一直在變化，所以降低水泵的位置不會只有一次）。更換吸水管或在吸水管上涂水泥漿凝結(jié)。

2.4 泵體雜聲和振動

可能的原因及排除方法：（1）機組的地腳螺絲及其他各部分螺絲沒有牢固，可用扳手加緊。（2）兩軸中心沒有對正，水泵軸和電動機軸通過皮帶連接，兩者同心才能一同旋轉(zhuǎn)和傳遞扭矩。兩者不同心自然會引起水泵的振動。應調(diào)整水泵軸和電動機軸在同一水平位置。（3）軸承磨損和損壞，軸承是支撐轉(zhuǎn)子的重量和承受轉(zhuǎn)子在運行中軸向力和徑向力的部件，如果損壞，就會在運行中引起振動和響聲。應及時更換滑動軸承和滾動軸承。軸瓦間隙過大，軸承蓋緊力不夠使泵軸振動，引起機組振動，應重新調(diào)整軸瓦間隙。

參考文獻：

[1] 李亞峰水泵及水泵站[M]北京：機械工業(yè)出版社，2009