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第一节离心泵的工作原理和基本构造

一、离心泵的工作原理

我们可以作一个这样的实验向一个敞口圆筒内灌注一定高度的水，并使其做等速旋转

这时圆筒内的水面呈从中心到边壁逐渐升高的旋转抛物面。圆筒半径越大，水流旋转得越快

则水面沿筒壁上升的高度就越大。离心泵就是基于这一原理，利用叶轮旋转时对水产生的离

心力来工作的。

图1所示为离心泵的工作原理示意图。蜗壳型的泵壳内装有靠泵轴带动旋转的叶轮，泵

壳的吸水口与泵的进水管相连，出水口与泵的出水管相接。在开始抽水前，将泵内和进水管

内灌满水（也可用真空泵或射流泵将泵体和进水管内抽成真空引水），以使叶轮旋转时能够

产生足够的离心力。之后，驱动动力机，当动力机通过泵轴带动叶轮高速旋转时，叶轮中的

水随之旋转，在离心力的驱动下被甩出叶轮，汇集到泵壳内，流经扩散锥管减速增压后流入

出水管道。在水流被甩出叶轮的同时，叶轮进口处形成真空，与进水池水面形成压力差，进

水池中的水便在大气压力的作用下，沿进水管流入叶轮。叶轮不停的旋转，水流就源源不断

地被吸入和甩出，形成水泵的连续抽水。

二、离心泵的分类

离心泵的分类方法很多，根据常用的分类方法可将离心泵分为如下类型。根据泵轴的装

置方式可分为卧式泵和立式泵；根据水流进入叶轮的方式可分为单吸泵和双吸泵；根据轴上

安装叶轮的个数可分为单级泵和多级泵。现就各类离心泵的结构特点和性能范围分述如下：

1.单级单吸卧式离心泵

其结构特点是水流从叶轮的一侧吸入，泵轴为卧式且轴上只有一个叶轮，叶轮固定在泵

轴的一端，泵的进出水口互相垂直，其性能特点是流量小、扬程高。

老型号的B型和BA型单级单吸式离心泵已被国家标准规定为淘汰产品。IS系列泵是

我国水泵行业首批采用国际标准设计的单级单吸清水离心泵，其性能和规格均有较大扩展和

改进。该系列泵共有29种基本型号,51个规格,6种口径。其性能范围是：流量6.3~400m3/h，

扬程5~125m，配套电机功率0.55~110kw，转速有1450r/min和2900r/min两种。其外形及

结构如图所示。

2.单级双吸式离心泵

单级双吸卧式离心泵的结构特点为：

（1）水从叶轮的两侧吸入，即叶轮有两个进水口，故称双吸。

（2）水泵进出水口均垂直于泵轴且在泵轴线下方，有利于进出水管路的布置与安装。

（3）单级双吸卧式离心泵的流量及扬程均较单级单吸卧式离心泵大。常用的单级双吸

卧式离心泵型号有Sh、Sa和S等几种。其中Sh型为最常用泵型，共有30个品种、61种规

格，其流量范围一般为144~12500m3/h，扬程为9~140m，最高扬程达225m。

S型单级双吸离心泵

3.多级卧式离心泵

其结构特点是：多个叶轮被安装于同一泵轴上串联工作，轴上叶轮的个数代表泵的级数。

泵的总扬程为各级叶轮扬程之和，级数越多，扬程越高。根据泵壳联结方式可分为分段式和

水平中开式两种泵型。

常见的分段式多级离心泵为D型，其外形及结构如图所示。它由进水段、中段和出水

段组成，各段由长螺栓连成一体。叶轮为单吸式，吸入口朝向一边排列，水流从前一级叶轮

经导叶进入后一级叶轮，使能量逐级增加。在进出水段端部装有填料函和轴承，中段安装叶

轮，每个叶轮前后均装有密封环。

D型分段式多级卧式离心泵的性能范围：流量3.75~1100m3/h，扬程54~1050m。

D系列多级离心泵

三离心泵的构造

虽然离心泵的类型很多，型号各异，但其主要零部件组成基本相同。主要零部件有：叶

轮、泵壳、密封环、泵轴、轴承、轴封装置、轴向力平衡装置及联轴器等。现分述如下

1.叶轮

叶轮的主要作用是将动力机的机械能传递给液体，使液体的能量增加。当叶轮旋转时，

叶槽内的水流质点基本上沿着径向流出叶轮，随着其圆周速度沿半径方向越来越大，所产生

的离心力也越来越大，故称离心泵叶轮为径流式叶轮。叶轮一般由叶片、轮毂、前盖板和后

盖板组成。

叶轮的构造在很大程度上决定了水泵的类型和性能。根据水流进入叶轮的方式，可将叶

轮分为单吸式叶轮和双吸式叶轮。单吸式叶轮单边进水，其叶轮型式又可分为封闭式、半开

式和开敞式三种。具有前、后两个轮盘的叶轮称为封闭式叶轮，叶轮上有6-8个叶片。只有

后盖板而无前盖