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3.8万亩,人口5万人,农机总动力约22000kW,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,以较高的压力流人排水管道,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人口水面处的压力,水又被不断的吸人叶轮中。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,水被不断地吸人,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。底阀人水深度浅,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10m,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,增加水的吸人量。
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会只有一次)。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。