水泵的工作原理和常见故障分析

崔永明

摘 要：通过基层农机工作者对水泵基本工作原理的阐述以及对水泵常见故障的分析。作者对水泵出水量不足、吸不上水、不出水、泵体出现杂声和振动等故障原因作了具体的分析，并提出了排除方法，具有实际意义。

关键词：水泵；工作原理；故障分析

中图分类号：TH311 文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.08.056

年陡镇在当涂县西南方，南接芜湖市，西与长江相联，北接太白镇（李白终老之地），东临青山河，耕地面积38万亩，人口5万人，农机总动力约22 000 kW，农用水泵数量约200套，农业机械化水平较高。

近几年由于农民外出务工，农田出现规模的流转，灌溉问题突显出来，承包大户开始重新购买大水泵。如今，大水泵和U型沟渠已出现在村民小组中，因此对于一个基层农机工作者，应对水泵的故障与工作原理有一定程度的了解，以便在农机化推广中加强对农机户的指导。

1 水泵的基本工作原理分析

离心式水泵运用了负压这一物理学原理进行工作，即吸水管内空气的负压与水面上的大气压之差来工作的。就是把水面到水泵吸水管之间的空气排出，使进水管内的压强降低。具体的做法是，在泵壳内加满水，称灌引水，用来排除进水管内的空气。在电动机启动后，水泵叶轮在皮带轮的带动下开始运转，叶片间的水也随着叶片运动。由于离心力的缘故，水被叶轮从中心向外抛送，水得到了动能，以较高速度离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳中，水由于流道的弯曲延长而减速，将动能转变为压能，以较高的压力流入排水管道，经过水渠送至所需田地，这也是能量守恒定律的具体运用，即水的动能转变成压能。水从叶轮里面向外缘流出时，在叶轮里面形成了部分真空，这时贮槽液面上方的压力大于底阀入口水面处的压力，水又被不断的吸入叶轮中。叶轮在电动机的带动下不停地运转，由于泵内负压力的作用，在水平面的大气压力下，水被不断地吸入，又经过叶轮的做功不断的排出，彼此循环，这就是水泵的工作原理。

2 水泵常见故障分析

实际中水泵的故障有很多，但主要有以下几个方面。

2.1 出水量不足

可能的原因：进水管路有草或其他杂物，进水管漏气、底阀漏气，导致真空状态改变，没有形成负压。底阀入水深度浅，水泵转速太低，叶轮转速低，机械能转变成动能不够强，动能经过泵壳内的弯道后的压力又变小，出水速度变慢，出水量变小；吸水高度超标（扬程高），扬程高度一般不超过10 m，因为真空泵内负压的压强是一定的，所以吸水高度是一定的，超过一定的高度，水就吸不上来，吸水量就变小，自然出水量就少。

排除方法：检查进水管与底阀，堵住漏气的地方。清理进水口处的草杂物。底阀入水深度要足够深，需大于进水管直径的1.6倍。提高电动机的动力，从而提高水泵叶轮转速，提高水的动能和压能，增加出水量。更换扬程高的水泵或降低水泵的安装高度，增加水的吸入量。

2.2 吸不上水

可能的原因：泵内进水管空气过多，没有形成负压，水自然没有吸上来，底阀关闭不紧，导致泵内漏气，没有形成负压，水吸不上来。引水灌不满，经过叶轮排出后，泵内空气太多，没有形成一定的真空，水吸不上来。真空泵填料漏气厉害，闸阀关闭不严等，使泵内没有形成真空，负压不会形成，同样会吸不上水。

排除方法：先把水压上来，再将泵体注满水，然后开机。同时检查闸阀是否严密，管路、接头有无漏气现象，若发现漏气，拆卸后在接头处涂上润滑油、调合漆或水泥浆，并扭紧接头螺丝。若漏水严重应重新拆装，更换有裂痕的管子。

2.3 水泵不出水

可能的原因：泵体和吸水管没灌引水，或者没有灌满引水，在叶轮旋转后引水进入泵壳内，但吸水管内由于大量空气的存在，真空难以形成，就没有负压，水就不能往吸水管内向上吸，叶轮空转运行，自然不出水。吸水管破裂导致漏气，管内有空气进入，不能形成真空，不会有负压的存在，就吸不上水，则叶轮空转，没有水出，水泵就不会出水。

排除方法：灌满引水，排除空气。降低水泵的位置，使滤水管（底阀上段有孔的一小部分管子）在动水位之下，做到有水可抽（由于水泵抽水，水位是不断下沉的，动水位一直在变化，所以降低水泵的位置不會只有一次）。更换吸水管或在吸水管上涂水泥浆凝结。

2.4 泵体杂声和振动

可能的原因及排除方法：（1）机组的地脚螺丝及其他各部分螺丝没有牢固，可用扳手加紧。（2）两轴中心没有对正，水泵轴和电动机轴通过皮带连接，两者同心才能一同旋转和传递扭矩。两者不同心自然会引起水泵的振动。应调整水泵轴和电动机轴在同一水平位置。（3）轴承磨损和损坏，轴承是支撑转子的重量和承受转子在运行中轴向力和径向力的部件，如果损坏，就会在运行中引起振动和响声。应及时更换滑动轴承和滚动轴承。轴瓦间隙过大，轴承盖紧力不够使泵轴振动，引起机组振动，应重新调整轴瓦间隙。

参考文献：

[1] 李亚峰水泵及水泵站[M]北京：机械工业出版社，2009