軸流泵按葉片固定方式和調(diào)節(jié)方法可分為固定式、半調(diào)節(jié)式和全調(diào)節(jié)式；按泵軸位置分為立式軸流泵和臥式軸流泵。今天簡單介紹常見立式軸流泵的結(jié)構(gòu)和工作原理。

軸流泵的結(jié)構(gòu)與工作原理

01 軸流泵的結(jié)構(gòu)

圖1（a）、（b）分別為立式軸流泵的外形圖和抽水原理示意圖。軸流泵的主要部件有葉輪、泵軸、導(dǎo)葉、吸入管等，現(xiàn)分述如下。

圖1 立式軸流泵外形圖與抽水原理圖

1— 葉輪；2—導(dǎo)葉；3—泵軸；4—出水彎管；5—吸入管；6—泵支座；7—聯(lián)軸器；8—導(dǎo)葉體

（1）葉輪

葉輪的作用與離心泵一樣，將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w的壓力能和動能。它由葉片、輪轂和動葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等組成。葉片多為機(jī)翼型，一般為4~6片。輪轂用來安裝葉片和葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，有圓錐形、圓柱形和球形3種。小型軸流泵（葉輪直徑在300mm以下）的葉片和輪轂鑄成一體，葉片的角度不是固定的，也稱固定葉片式軸流泵；中型軸流泵（葉輪直徑在300mm以上）一般采用半調(diào)節(jié)式葉輪結(jié)構(gòu)，即葉片靠螺母和定位銷釘固定在輪轂上，葉片角度不能任意改變，只能按各銷釘孔對應(yīng)的葉片角度來改變，故稱半調(diào)節(jié)式軸流泵；大型軸流泵（葉輪直徑在1600mm以上），一般采用球形輪轂，把動葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)裝于輪轂內(nèi)，靠液壓傳動系統(tǒng)來調(diào)節(jié)葉片角度，故稱動葉可調(diào)節(jié)式軸流泵。

（2）泵軸

對于大容量和葉片可調(diào)節(jié)的軸流泵，其軸均用優(yōu)質(zhì)碳素鋼做成空心，表面鍍鉻，既可減輕軸的質(zhì)量，又便于安裝調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

（3）導(dǎo)葉

軸流泵的導(dǎo)葉一般裝在葉輪出口側(cè)。導(dǎo)葉的作用是將流出葉輪的水流旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向運(yùn)動，同時將部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴耗堋?/span>

（4）吸入管

吸入管與離心泵吸入室的作用相同。中小型軸流泵多用喇叭形吸入管，大型軸流泵多采用肘形吸入流道。

02 軸流泵的工作原理

軸流泵的工作原理與離心泵不同，它是依靠葉輪旋轉(zhuǎn)時對水流產(chǎn)生的升力而工作的。這種泵由于水流進(jìn)葉輪和流出導(dǎo)葉都是沿軸向的，故稱為軸流泵。

軸流泵是以空氣動力學(xué)中機(jī)翼的升力理論為基礎(chǔ)。當(dāng)流體繞過翼型時，在翼型的首端點(diǎn)處分離成為兩股流，它們分別經(jīng)過翼型的上表面和下表面，然后同時在翼型的尾端匯合。由于沿翼型下表面的路程比上表面路程長一些，流體沿翼型下表面的流速要比沿翼型上表面流速大。相應(yīng)地，翼型下表面的壓力將小于上表面，流體對翼型有一個向下的作用力。同樣，翼型對于流體也將產(chǎn)生一個反作用力，與此作用力大小相等、方向相反，作用在流體上。在此力作用下，水就被壓升到一定的高度上去。

軸流泵的性能特點(diǎn)

圖2為軸流泵的特性曲線，與離心泵相比，具有下列特點(diǎn)：

（1）揚(yáng)程隨流量的減少而劇烈增大，Q—H曲線突增，主要原因是：流量較小時，在葉輪葉片的進(jìn)口和出口處產(chǎn)生回流，水流多次重復(fù)得到能量，類似于多級加壓狀態(tài)，所以揚(yáng)程急劇增大，從而造成軸功率增大的現(xiàn)象。

（2）Q—N曲線是陡降曲線。關(guān)死揚(yáng)程（流量Q=0時）是額定值的1.5~2倍。因此，軸流泵啟動時，應(yīng)當(dāng)在閘閥全開啟的情況下啟動電動機(jī)。

（3）Q—η曲線呈駝峰形，即高效率工作的范圍很小，流量在偏離設(shè)計(jì)工況點(diǎn)不遠(yuǎn)處效率就很快下降。根據(jù)軸流泵的這一特點(diǎn)，采取出口閥調(diào)解流量是不利的，一般只能采取改變?nèi)~片裝置角或改變轉(zhuǎn)速的方法來調(diào)節(jié)流量。

（4）軸流泵的葉輪一般浸沒在液體中，因此不需考慮汽蝕，啟動時也不需灌泵。

圖2 軸流泵特性曲線