車用消防泵工作原理與常見(jiàn)故障排除

段江忠

摘 要：車用消防泵是消防車滅火作戰(zhàn)中最核心的部件，它具有高轉(zhuǎn)速、大揚(yáng)程、大流量和結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定、便于操作等技術(shù)特性。掌握它的工作原理、性能參數(shù)和故障排除方法是保證消防車長(zhǎng)時(shí)間、高負(fù)荷穩(wěn)定工作，提高滅火作戰(zhàn)能力的有效途徑。

關(guān)鍵詞：車用消防泵；分類；參數(shù)；工作原理；故障排除

車用消防泵是安裝在消防車底盤上，用作輸送水或泡沫溶液等液體滅火劑的泵。主要由離心泵、齒輪箱（或軸承座）、引水用真空泵等輔助裝置組成。有些車用消防泵還具有泡沫比例混合器等輔助管路裝置，集成的車用消防泵還包括全自動(dòng)泡沫比例混合器、進(jìn)口管路、出口管路、閥門、快速接頭等部件。為了正確地選擇和使用車用消防泵，就必須了解其工作原理，熟悉主要性能參數(shù)，掌握其工作特性和它們之間的相互關(guān)系。反映車用消防泵泵工作特性的參數(shù)稱為性能參數(shù)，主要有轉(zhuǎn)速、流量、揚(yáng)程、功率和轉(zhuǎn)速等。其性能參數(shù)通常在離心泵的銘牌或者說(shuō)明書中標(biāo)明，以供選用時(shí)參考。

1.分類

1.1 按出口壓力不同分類

1.1.1低壓消防泵：額定出口壓力≤1.6MPa。

1.1.2中壓消防泵：額定出口壓力在1.8MPa～3.0MPa之間。

1.1.3高壓消防泵：額定出口壓力≥4.0MPa。

1.1.4中低壓消防泵：出口壓力有兩種或三種狀態(tài)，即低壓、中壓或中低壓聯(lián)用。

1.1.5高低壓消防泵：出口壓力有兩種或三種狀態(tài)，即低壓、高壓或高低壓聯(lián)用。

1.1.6全壓消防泵：出口壓力有四種或五種狀態(tài)，即低壓、中壓、高壓、高低壓或中高壓聯(lián)用，主要依靠調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)。

1.2 按結(jié)構(gòu)型式不同分類

1.2.1單級(jí)離心泵：設(shè)置一只離心式葉輪的消防泵。

1.2.2雙級(jí)離心泵：設(shè)置有串聯(lián)工作的兩只離心式葉輪的消防泵。

1.2.3串并聯(lián)離心泵：設(shè)置兩只或兩只以上離心式葉輪，可串聯(lián)或并聯(lián)工作的消防泵。

1.2.4離心旋渦消防泵：設(shè)置一只或一只以上離心式葉輪和一只或一只以上旋渦式葉輪，并且離心式與旋渦式葉輪可串聯(lián)工作的消防泵。

1.2.5串聯(lián)離心泵：由兩只以上的離心葉輪串聯(lián)而成。

1.3 按輸送介質(zhì)分類

1.3.1消防水泵：輸送的介質(zhì)為水。

1.3.2泡沫液泵：輸送的介質(zhì)為泡沫液。

1.3.3引水消防泵：消防泵引水用，輸送的介質(zhì)為空氣。

2.車用消防泵工作原理

車用消防泵主要采用離心式水泵，其工作原理是離心泵在啟動(dòng)之前，應(yīng)先將泵殼和吸水管道灌滿所輸送的液體。當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)葉輪和水作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，水受到離心力作用被加速后甩出葉輪，經(jīng)渦形泵殼中的流道而流入水泵的壓出管道，在這一過(guò)程中，水的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓力能。與此同時(shí)，水泵葉輪中心處由于水被甩出而形成低壓區(qū)。在液面壓力與泵內(nèi)壓差的作用下，液體經(jīng)吸入管路進(jìn)入泵的葉輪內(nèi)，以填補(bǔ)被排出液體的位置。只要葉輪旋轉(zhuǎn)不停，液體就被源源不斷地吸入和排出。

3.主要性能參數(shù)

3.1 流量

離心泵在單位時(shí)間內(nèi)排出的液體體積，亦稱為送液能力，用Q表示，單位為L(zhǎng)/s。離心泵的流量與其結(jié)構(gòu)、尺寸（葉輪直徑和寬度）、轉(zhuǎn)速、管路情況有關(guān)。

3.2 揚(yáng)程

揚(yáng)程是指離心泵對(duì)單位重量的液體所提供的有效能量，又稱為壓頭，用H表示，單位為m。泵的揚(yáng)程與泵的結(jié)構(gòu)尺寸、轉(zhuǎn)速、流量等有關(guān)。對(duì)于一定的泵，其轉(zhuǎn)速，揚(yáng)程與流量間有一定的關(guān)系。揚(yáng)程的值可由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。

3.3 效率

效率是指泵軸對(duì)液體提供的有效功率與泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需功率之比，稱為泵的總效率，用η表示，其值恒小于100%。η用來(lái)表示輸入的軸功率被流體利用的程度，是評(píng)價(jià)泵的性能好壞的一項(xiàng)重要指標(biāo)。η越大，說(shuō)明泵的能量利用率越高，效率越高，η值通常由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。

3.4 功率

功率有輸入功率與輸出功率之分，泵的功率通常指的是輸入功率。所謂輸入功率即由原動(dòng)機(jī)傳到泵軸上的功率，也稱為軸功率，單位為W或kW。泵的輸出功率又稱為有效功率，表示單位時(shí)間內(nèi)流體從泵中所得到的實(shí)際能量。

3.5 轉(zhuǎn)速

轉(zhuǎn)速是指泵的葉輪每分鐘旋轉(zhuǎn)的周數(shù)，用符號(hào)n表示，常用單位rpm。

3.6 允許吸上真空度

允許吸上真空度Hs是指水泵在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（水溫20℃，表面壓力為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓），額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，水泵所允許的最大的吸上真空高度（即水泵吸入口的最大真空度），單位為：米水柱，一般常用Hs來(lái)反映離心泵的吸水性能。

3.7 吸水深度

吸水深度指臥式安裝的消防泵工作時(shí)，其軸心線距水源液面的垂直高度。

4.常見(jiàn)故障排除

4.1 泵不能啟動(dòng)或啟動(dòng)后熄火不能工作

水泵吸水時(shí)有雜質(zhì)進(jìn)入，需清理泵內(nèi)雜物；若水泵葉輪卡住，還需解體水泵，清潔葉輪，去除雜物。

4.2水泵引不上水，真空表不指示真空度或真空度很小

導(dǎo)致這種故障的原因很多，水泵的電磁離合器沒(méi)有通電，水泵引水開關(guān)未開打開，水泵閥門心軸磨損漏氣，連接水泵的吸水管連接處漏氣，水泵的密封不良，管路出水止回閥密封不良，泵軸松曠，水泵放水旋塞未關(guān)好，吸水管濾水器沉入水中太淺，引水小水箱無(wú)水等情況均會(huì)造成水泵引水困難。

4.3 水泵流量不足，出水壓力不高

水泵的真空表顯示真空度很大，可能是水泵進(jìn)口部分堵塞，需清除濾水器部分堵塞物，也可能是吸水管內(nèi)壁剝離，堵塞了吸水管。如果是發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常而出水壓力不高，則是超過(guò)了水泵供水能力，需減小水泵出水流量；如果是水泵出水壓力不高，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速慢，則有可能是發(fā)動(dòng)機(jī)有故障，輸出功率不足，需要檢修汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。

4.4 水泵吸水中途真空自然脫落，壓力表無(wú)壓力

可能是進(jìn)水管路漏氣或吸水管濾水器露出水面，要將濾水器放入深水中；也有可能是吸水管局部造成中間高兩頭低，產(chǎn)生氣囊，則要重新布置吸水管。

4.5 水泵發(fā)出噪音或振動(dòng)

這種情況一般是砂、石雜物進(jìn)入泵內(nèi)，需要將水泵解體后清除雜物；也有可能是葉輪摩擦泵體，泵軸變形，軸承間隙過(guò)大或軸承損壞，需要維修更換損壞零件；吸水管內(nèi)阻過(guò)大，管路或水泵密封不嚴(yán)，吸深深度過(guò)高等情況也會(huì)造成水泵發(fā)出噪聲。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB 7956-1998，消防車消防性能要求和試驗(yàn)方法.[S].

[2]田驊.消防泵的特殊要求—淺析GB6245.[J]水泵技術(shù)，2001.5.