幾種水泵的工作類型
水泵廣泛應(yīng)用于農(nóng)田灌溉、排水以及農(nóng)牧業(yè)、工礦企業(yè)、城鎮(zhèn)供水、排水等方面。用于農(nóng)田排灌、農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)
過程中的水泵稱農(nóng)用水泵，是農(nóng)田排灌機械的主要組成部分之一。
水泵類型
根據(jù)不同的工作原理可分為葉片泵、容積水泵等類型。
容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量，主要有活塞泵、柱塞泵、齒輪泵、隔膜泵、螺桿泵等類型。
葉片泵是利用回轉(zhuǎn)葉片與水的相互作用來傳遞能量，有軸流泵、離心泵和混流泵等類型。潛水電泵的泵體部分
是葉片泵。其他類型的水泵有射流泵、水錘泵、內(nèi)燃水泵等，分別利用射流水錘和燃料爆燃的原理進行工作。水輪
泵則是水輪機與葉片泵的結(jié)合。
上述各類水泵中以下列各式較具代表性。
軸流泵
由泵殼、葉輪和轉(zhuǎn)軸等機件構(gòu)成。也稱螺槳泵。葉輪上有螺旋槳狀的葉片若干，當(dāng)葉輪隨轉(zhuǎn)軸一起被動力機械
驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，各葉片將水推向一端，同時又在另一端從水源吸取水，使水產(chǎn)生沿著平行于轉(zhuǎn)軸方向的連續(xù)流動，達
到不斷輸送水流的目的。軸流泵多用于揚程低而流量大的場合，揚程范圍1～25米左右；流量2.7～60.0米3/秒，效
率可達85～90.5％。安裝方式有立式、臥式和斜式3種,其中以立式軸流泵應(yīng)用較多(圖2)。大型軸流泵葉輪輪轂上
的旋槳葉片的安裝角度可以調(diào)節(jié)，或借液壓傳動的轉(zhuǎn)軸在運行中隨時間調(diào)節(jié)，以適應(yīng)揚程及流量變化的要求，獲得
較高的生產(chǎn)率，故稱可調(diào)式軸流泵。
貫流泵是臥式軸流泵的一種。由電動機、減速裝置和水泵組成一整體，裝設(shè)在水下堤壩內(nèi)部的機坑內(nèi)，其進出
水流道位于一條直線上，近似直圓筒形，水力損失少，提水效率高，且結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、檢修方便，泵站工程簡單
。圬工泵是一種低揚程軸流泵，除葉輪及其外圍的泵殼用金屬材料制成以外，進水流道和出水流道均采用磚石或混
凝土結(jié)構(gòu)，其揚程在2米以下,流量大、結(jié)構(gòu)簡單、造價低、效率高。適用于低洼地區(qū)的排澇和灌溉。
離心泵是利用離心力的作用增加水體壓力并使之流動的一種泵。由泵殼、葉輪、轉(zhuǎn)軸等組成。動力機帶動轉(zhuǎn)軸
，轉(zhuǎn)軸帶動葉輪在泵殼內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，泵內(nèi)水體被迫隨葉輪轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生離心力。離心力迫使液體自葉輪周邊拋出，匯
成高速高壓水流經(jīng)泵殼排出泵外，葉輪中心處形成低壓，從而吸入新的水流，構(gòu)成不斷的水流輸送作用。葉輪具有
逆旋轉(zhuǎn)方向彎曲的葉片，其結(jié)構(gòu)型式有封閉式、半封閉式和敞開式3種,農(nóng)用的多為封閉式葉輪，葉片兩側(cè)由圓盤封
閉。泵體沿出水管方向逐漸擴張成蝸殼形。水流自葉輪一面吸入的稱單吸離心泵，自葉輪兩面吸入稱雙吸離心泵。
為增加揚程，可將多個葉輪裝在同一軸上成為多級離心泵。由前一葉輪排出的水進入后一葉輪的進水口，增壓后再
從后一葉輪排出，因而葉輪數(shù)愈多，壓力愈高。有的離心泵帶有能自動排除吸水管和泵體內(nèi)空氣的裝置，在起動前
無需向泵體灌水，稱自吸離心泵，但其效率常低于一般離心泵。
離心泵在農(nóng)田排灌和農(nóng)牧業(yè)供水中應(yīng)用*廣。多用于揚程高而流量小的場合。單級離心泵的揚程為5～125米，
排出的流量均勻,一般為6.3～400米3/小時,效率約可達86～94％。
混流泵
構(gòu)造和工作原理兼有離心泵和軸流泵兩種類型的特點的一種水泵。葉輪被動力機械帶動旋轉(zhuǎn)時，葉片一方面推
動著水體，同時又驅(qū)使水體旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心作用。水體在葉片的推力和離心力的作用下產(chǎn)生流動和提高壓力。水流由
軸向流入葉輪后沿葉片斜向流出，常用于輸送排量較大而壓力中等的場合。通常有蝸殼式和導(dǎo)葉式兩種類型。蝸殼
式混流泵的結(jié)構(gòu)同離心泵相似，利用蝸殼形流道將水流通過葉輪后獲得的動能轉(zhuǎn)換為壓力能，一般中、小型混流泵
多采用蝸殼式結(jié)構(gòu)。導(dǎo)葉式混流泵也稱斜流泵，其結(jié)構(gòu)與軸流泵相似，具有徑向尺寸較小，結(jié)構(gòu)簡單輕便等特點。
大型混流泵以導(dǎo)葉式居多，其葉片的安裝角度一般也能調(diào)節(jié)。混流泵的揚程范圍一般為3～10.5米，起動功率較低
，能適應(yīng)水位的變化,流量為0.1～50米3/秒；效率可達64～86％。20世紀70年代以來，大型混流泵的發(fā)展速度較快
，在許多場合有取代大型軸流泵的趨勢。
長軸深井泵
多數(shù)是一個立式單吸離心泵，其葉輪裝在井中動水位以下，動力機設(shè)置在井上，通過傳動長軸驅(qū)動葉輪在導(dǎo)流
殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，水流沿導(dǎo)流殼與葉輪之間的流道，經(jīng)輸水管向上提升到地面。揚程高時可采用多個葉輪串聯(lián)的多級離心
泵。由于傳動長軸的制造和安裝精度要求較高，效率隨井深的增加而顯著降低，因而一般只用于不超過100米的深
井。
潛水電泵
泵體葉輪和驅(qū)動葉輪的電機都潛入水中工作的一種水泵，有深井用和作業(yè)面用兩種。深井用潛水電泵通過伸入
井中的電纜向電機供電，免去了傳動長軸，因而結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕,安裝、使用和轉(zhuǎn)移方便，在有電源地區(qū)有取代長
軸深井泵的趨勢，但對含沙量大的水井和無電源地區(qū)不適用。潛水電泵用的電動機有干式（電機全部密封）、半干
式（電機的定子密封，而轉(zhuǎn)子在水中運轉(zhuǎn)）、充油式（電機內(nèi)部充油以防水分侵入繞組）和濕式(電機內(nèi)部充水，
定子和轉(zhuǎn)子都在水中運轉(zhuǎn))等類型。前3種都需要密封且制造安裝精度要求較高,因而農(nóng)用深井潛水電泵通常采用濕
式電動機，其定子繞組采用耐水絕緣導(dǎo)線或在定子繞組端部及槽內(nèi)澆注合成樹脂，水進入電機內(nèi)部影響不大,密封
結(jié)構(gòu)可大大簡化,只要求防砂。有的深井潛水電泵揚程高達1400米，*大流量達1.4米3／秒。
拉桿式活塞泵
由畜力原動機、風(fēng)力機或內(nèi)燃機等驅(qū)動，常在放牧場上從井中提水時使用。由泵缸、活塞、進出水管、進出水
閥門、拉桿和傳動裝置等組成。活塞靠連接在它上面的拉桿帶動，在泵缸內(nèi)作上下往復(fù)運動。當(dāng)活塞向上運動時，
進水閥開啟，進水管中的水進入泵缸,同時出水閥關(guān)閉,活塞上面的水被帶動向上提升；當(dāng)活塞向下運動時，進水閥
關(guān)閉，出水閥開啟，泵缸內(nèi)的水由出水閥升到活塞上面，如此反復(fù)進水和提升，使水不斷從排水管排出。
射流式深井泵
通常是由射流泵和離心泵配以相應(yīng)套管組成。用于從30米以內(nèi)的深井中提水。射流泵的工作原理是使壓力通過
噴嘴噴射到喉管的入口處，由于射流的橫向紊動擴散作用，帶走吸水管內(nèi)的空氣，使管內(nèi)形成真空，井水被吸入并
與射流水在喉管內(nèi)混合，進行能量交換。在喉管的出口處二者的流速趨近一致，再通過擴散管將大部分動能轉(zhuǎn)換為
壓力能，使水壓進一步提高，*后從排水管排出。
射流式深井泵有兩種組合類型：①將射流泵同離心泵并聯(lián)，離心泵通過管路將壓力水送入射流泵，射流泵將這
部分水與被吸水一同向上提升，從而使小流量的高壓水轉(zhuǎn)換成大流量的低壓水，主要用于地面灌溉和渠道清淤等；
②將射流泵和離心泵串并聯(lián)，使射流泵給離心泵加壓，提高其吸程，而將離心泵的出水量分出一部分提供給射流泵
,其余部分送入壓水池或壓力管路,其出水壓力較高，主要用于噴灌設(shè)備和農(nóng)牧業(yè)供水。同潛水電泵和長軸深井泵相
比，射流式深井泵具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、制造方便、成本低等特點；但效率較低，相同工況下的電耗較高。
手動隔膜泵
用于低揚程、小流量的提水作業(yè)，由泵體、進出水管、進出水閥門、隔膜和推拉桿等組成。泵體可由一個或兩
個泵腔組成。具有兩個泵腔的隔膜泵，其隔膜設(shè)置在泵體的中央，或兩個隔膜分別裝在分隔的兩個泵腔外側(cè)。工作
時由兩人用手操縱與隔膜相連的推拉桿，推動隔膜作壓進和張開的往復(fù)運動，使兩個泵腔的容積交替擴大和縮小。
當(dāng)泵腔擴大時，壓力減小，進水閥開啟出水閥關(guān)閉，水從進水管流入泵腔；當(dāng)泵腔縮小時，壓力加大，進水閥關(guān)閉
，出水閥開啟，泵腔內(nèi)的水從排水管流出，兩個泵腔交替吸水和排水，每小時可提水10～20噸。
螺桿泵
依靠螺桿轉(zhuǎn)動時泵腔容積的變化吸入和輸送水體的一種容積泵。有單螺桿、雙螺桿和多螺桿等類型。具有單螺
距的螺桿在具有雙螺距內(nèi)螺旋的套管內(nèi)轉(zhuǎn)動，兩者間形成的空腔由吸入端移動到出口端，從而形成連續(xù)的水流。由
于其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、拆裝容易、工作可靠，自吸性能好，多用于移動式噴灌系統(tǒng)。
