轴流泵的性能特点

轴流泵与离心泵相比，具有下列性能特点。

(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。其主要原因是，流量较小时，在叶轮叶片的进口和出口处产生回流，水流多次重复得到能量，类似于多级加压状态，所以扬程急剧增大。又回流使水流阻力损失增加，从而造成轴功率增大的现象，一般空转扬程Ho约为设计工况点扬程的l1．5～2倍。

(2)Q～N曲线也是陡降曲线，当Q～N(出水闸阀关闭时)，其轴功率大。因此，轴流泵应“开闸启动”。

(3)Q～H曲线呈驼峰形，高效率工作的范围很小。因此，轴流泵不宜采用闸阀调节流量，避免水泵在高效区外运行。轴流泵一般采用变角调节来改变流量，也就是通过改变叶片装置角p来改变其性能曲线。大型全调式轴流泵为了减小水泵的启动功率，通常在启动前先关小叶片的p角，待启动后再逐渐增大p角，这样，就充分发挥了全调式轴流泵的特点。

(4)轴流泵的吸水性能较差，安装高度一般为负值。设计时安装高度时，须认真考虑轴流泵的进水条件(包括吸水口淹没深度、吸水流道的形状等)，运行中实际工况点与该泵设计工况点的偏离程度，叶轮叶片形状的制造质量和水泵安装质量等，避免在运行中轴流泵内部产生汽蚀。

(5)轴流泵的比转数比较高，一般用在大流量、低扬程的场合，如大型钢厂、火力发电厂、热电站的循环水泵站，城市雨水防洪泵站、大型污水泵站以及像长距离输水工程中的一些大型提升泵站等。轴流泵的扬程一般仅为4～1 5m左右。

目前，国内泵行业企业生产的潜水轴流泵，其所用的水力模型，普遍采用比较成熟的ZLB干式轴流泵的水力模型，比转速分为500、700、1 000、1 250和1 400；这些国内研制的秀水力模型，其综合水力性能可与国外同类产品媲美，甚至有些超过了国外产品。但应用到潜水轴流泵，综合水力性能大幅度下降，泵的效率降低10%～20%，自然也浪费相应数额的电能，造成了极大的浪费。因此针对潜水轴流泵的结构形式，摸索相应水力模型的设计方法，专门研制节能的潜水轴流泵水力模型，迫在眉睫。

针对以上的问题，吸收了国外同类产品的优点，采用国际上先进的变环量、变轴面速度升力法，独立设计的节能、抗汽蚀性能好的新型水力模型；经过试验验证，潜水轴流泵效率达到78%～85%，达到了国外同类产品的技术指标。

轴流泵的工作原理及基本构造

轴流泵的工作是以空气动力学中的升力理论为基础的。当叶轮高速旋转时，泵体中的液体质点就会受到来自叶轮的轴向升力的作用，使水流沿轴向方向流动。

轴流泵外型很像一根水管，泵壳直径与吸水口直径差不多。轴流泵按泵轴的工作位置可以分为立轴、横轴和斜轴三种结构形式。由于立轴泵占地面积小，轴承磨损均匀，叶轮淹没在水中，启动无需水，还可以采用分座式支承方式并且能将电机安置在较高位置上，以防被水淹没，因此大多数轴流泵都采用立式结构。图2-9(a)所示为立式半调(节)式轴流泵的外形图，图l—20(b)所示为该泵的结构图，其基本部件由吸人管1，叶轮(包括叶片2，轮毂体3)，导叶4，泵轴8，出水弯管7，上下轴承5、9，填料盒l2以及叶片角度的调节机构等组成。

1．吸入管    

吸人管的作用就是改善入Vl处水力条件，使来流稳定、均匀地流至叶轮进口。一般采用符合流线型的喇叭管或做成流道形式。

2．叶轮

轴流泵叶轮按其调节的可能性，可以分为固定式、半调式和全调式3种。固定式轴流泵的叶片和轮毂体是一体的，叶片的安装角度是不能调节的。半调式轴流泵的叶片是用螺母栓紧在轮毂体上，在叶片的根部上刻有基准线，而在轮毂体上刻有几个相应的安装角度的位置

线，-4°、-2°、0°、+2°、+4°等。在使用过程中，可以根据流量和扬程的变化需要，调整叶片的安装角度，确保水泵在高效区工作。但调节叶片安装角度，只能在停机的情况下完成。全调式轴流泵可以根据不同的扬程与流量要求，在停机或不停机的情况下，通过一套油压调节机构来改变叶片的安装角度，从而来改变其性能，以满足使用要求，这种全调式轴流泵调节机构比较复杂，一般应用于大型轴流泵站。

3．导叶    

在轴流泵中，液体流经叶轮时，除有轴向运动以外，还随叶轮有一个旋转运动，液体流出叶轮后继续旋转，而这种旋转运动是我们不需要的。导叶的作用就是把叶轮中向上流出的水流旋转运动变为轴向运动，把旋转的动能变为压力能，从而提高了泵的效率。导叶是固定在泵壳上不动的，水流经过导叶时就消除了旋转运动。一般轴流泵中有6～12片导叶。

4．轴和轴承

泵轴是用来传递扭矩的。在大型轴流泵中，为了在轮毂体内布置调节、操作机构，泵轴常做成空心轴，里面安置调节操作油管。轴承在轴流泵中按其功能有两种。

(1)导轴承  主要是用来承受径向力，起到径向定位作用。

(2)推力轴承其主要作用是在立式轴流泵中，用来承受水流作用在叶片上的方向向下的轴向推力，水泵转动部件重量以及维持转子的轴向位置，并将这些推力传到机组的基础上去。

5．密封装置

轴流泵出水弯管的轴孔处需要设置密封装置，目前，一般仍常用压盖填料型的密封装置。

6．出水弯管

出水弯管作为轴流泵的一个过流部件起到了改变流向的作用，弯管角度一般为60°或75°。