軸流泵的工作原理

軸流泵的工作原理是軸流泵離心葉輪配有2～7個葉子，在圓鋼管形泵體旋轉(zhuǎn)。離心葉輪上端的泵體上配有固定不動導(dǎo)葉，用于鏟除液體的轉(zhuǎn)動運動，使之變成徑向健身運動，并把轉(zhuǎn)動健身運動的機械能變化為工作壓力能。

軸流泵是流量大、揚程低、比轉(zhuǎn)數(shù)高的葉片式泵，軸流系的液流沿轉(zhuǎn)軸方向流動，但其設(shè)計的基本原理與離心泵基本相同。

軸流泵的主要零件有進水管、葉輪、導(dǎo)葉、出水管、泵軸、軸承和軸封等。軸流泵按主軸的安裝方式分有立式、臥式和斜式三種。

1. 進水管

喇叭管為中小型立式軸流泵的吸水室，用鑄鐵制造，它的作用是把水以較小的損失均勻地引向葉輪。喇叭管的進口部分呈圓弧形，進口直徑約為葉輪直徑的1.5倍。在大型軸流泵中，吸水室一般做成流道的形式。

2. 葉輪

葉輪是主要的工作部件，由葉片、輪縠、導(dǎo)水錐等組成。

軸流泵的葉片呈扭曲形裝在輪縠上。根據(jù)葉片調(diào)節(jié)的可能性分為固定式、半調(diào)節(jié)式和全調(diào)節(jié)式三種。固定式的葉片和輪穀成一體，葉片的安裝角度是不能調(diào)節(jié)的。半調(diào)節(jié)式的葉片用螺母拴緊在輪鞍上，在葉片的根部刻有基準線，而在輪縠上刻有幾個相應(yīng)安裝角度的位置線。葉片不同的安裝角度，其性能曲線將不同，使用時可根據(jù)需要調(diào)節(jié)葉片安裝角度。半調(diào)節(jié)式葉輪葉片需要停機并拆卸葉輪之后，才能進行調(diào)節(jié)。全調(diào)節(jié)式的葉片是通過機械或液壓的一套調(diào)節(jié)機構(gòu)來改變?nèi)~片的安裝角。它可以在不停機或只停機而不拆卸葉輪的情況下，改變?nèi)~片的安裝角。

3. 導(dǎo)葉

導(dǎo)葉位于葉輪上方的導(dǎo)葉管中，并固定在導(dǎo)葉管上。它的主要作用是消除流體的旋轉(zhuǎn)運動，減少水頭損失。同時可將流體的部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗堋?/p>

4. 軸和軸承

中小型軸流泵泵軸是實心的。對于大型軸流泵，為了布置葉片調(diào)節(jié)機構(gòu)，泵軸做成空心的。軸腔內(nèi)安置有操作油管或操作桿。

軸流泵的軸承按其功能可以分為三類：徑向軸承、推力軸承和導(dǎo)軸承。推力軸承用于承受泵運行過程中產(chǎn)生的軸向力。徑向軸承導(dǎo)軸承主要用來承受轉(zhuǎn)動部件的徑向力，起徑向定位作用。導(dǎo)軸承裝在導(dǎo)葉錐體中，用于減小軸的擺動，導(dǎo)軸承常用介質(zhì)潤滑或外沖洗液潤滑。

5. 軸封

軸流泵可根據(jù)應(yīng)用場合的要求配置填料或機械密封，與離心泵軸封相似。

6. 泵殼

軸流泵的泵殼呈圓筒形，由于其中有固定導(dǎo)葉，故稱導(dǎo)葉式泵殼。導(dǎo)葉裝在葉輪后面，呈圓錐形，內(nèi)有多片導(dǎo)葉。軸流泵的出水道是一彎管。中小型軸流泵的進水道多采用喇叭形短管，而大型軸流泵則多采用肘彎形或鐘形進水道。

軸流泵的性能特點

1. 軸流泵適用于大流量、低揚程。

2. 軸流泵的H-V特性曲線很陡，關(guān)死揚程(流量Q=0時)是額定值的1.5~2倍。

3. 與離心泵不同，軸流泵流量愈小，軸功率愈大，因此應(yīng)開閥啟動。

4. 高效操作區(qū)范圍很小，在額定點兩側(cè)效率急劇下降。

5. 軸流泵的葉輪一般浸沒在液體中，因此不需考慮汽蝕，啟動時也不需灌泵。

軸流泵的操作與流量調(diào)節(jié)

軸流泵一般不采用出口閥調(diào)節(jié)流量，常用改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)泵入口導(dǎo)葉或改變?nèi)~片安裝角度的方法調(diào)節(jié)流量。

1. 變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)

與離心泵相似，軸流泵通過改變轉(zhuǎn)速可獲得多條性能曲線，使得工作點保持在高效區(qū)。變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)由于其調(diào)節(jié)的便捷性已經(jīng)在大型軸流泵上得到越來越多的應(yīng)用。

2. 入口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)

軸流泵可在入口設(shè)導(dǎo)葉，通過導(dǎo)葉改變?nèi)肟谝毫鞯念A(yù)選強度來實現(xiàn)泵特性曲線的改變。導(dǎo)葉調(diào)節(jié)適用于流量小范圍變化而揚程大范圍變化的場合。

3. 葉片安裝角調(diào)節(jié)

葉片安裝角調(diào)節(jié)相當于改變了泵的比轉(zhuǎn)速，適用于要求流量大范圍變化而揚程變化范圍較小的場合。葉片半調(diào)節(jié)式由于每次調(diào)節(jié)需對泵進行拆卸，因此適用場合較少。葉片全調(diào)節(jié)式軸流泵設(shè)有液壓式或機械調(diào)節(jié)機構(gòu)。液壓式調(diào)節(jié)機構(gòu)源自水輪機葉片調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，具有輸出力矩大的優(yōu)點，但油系統(tǒng)復(fù)雜，一般用于功率2500kW以上的大型軸流泵。機械式調(diào)節(jié)機構(gòu)一般用于功率2500kW以下的軸流泵。葉片安裝角調(diào)節(jié)由于調(diào)節(jié)機構(gòu)復(fù)雜，可靠性相對較差，正逐步被變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)所取代。