水泵的工作原理和常見故障分析

崔永明

摘 要：通過基層農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

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

近幾年由于農民外出務工，農田出現規模的流轉，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型溝渠已出現在村民小組中，因此對于一個基層農機工作者，應對水泵的故障與工作原理有一定程度的了解，以便在農機化推廣中加強對農機戶的指導。

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，使進水管內的壓強降低。具體的做法是，在泵殼內加滿水，稱灌引水，用來排除進水管內的空氣。在電動機啟動后，水泵葉輪在皮帶輪的帶動下開始運轉，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，將動能轉變為壓能，以較高的壓力流入排水管道，經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，由于泵內負壓力的作用，在水平面的大氣壓力下，水被不斷地吸入，又經過葉輪的做功不斷的排出，彼此循環，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，導致真空狀態改變，沒有形成負壓。底閥入水深度淺，水泵轉速太低，葉輪轉速低，機械能轉變成動能不夠強，動能經過泵殼內的彎道后的壓力又變小，出水速度變慢，出水量變小；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：泵內進水管空氣過多，沒有形成負壓，水自然沒有吸上來，底閥關閉不緊，導致泵內漏氣，沒有形成負壓，水吸不上來。引水灌不滿，經過葉輪排出后，泵內空氣太多，沒有形成一定的真空，水吸不上來。真空泵填料漏氣厲害，閘閥關閉不嚴等，使泵內沒有形成真空，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、接頭有無漏氣現象，若發現漏氣，拆卸后在接頭處涂上潤滑油、調合漆或水泥漿，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，在葉輪旋轉后引水進入泵殼內，但吸水管內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向上吸，葉輪空轉運行，自然不出水。吸水管破裂導致漏氣，管內有空氣進入，不能形成真空，不會有負壓的存在，就吸不上水，則葉輪空轉，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。

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和傳遞扭矩。兩者不同心自然會引起水泵的振動。應調整水泵軸和電動機軸在同一水平位置。（3）軸承磨損和損壞，軸承是支撐轉子的重量和承受轉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：機械工業出版社，2009