目录
一、 泵的基本原理 1
二、泵的基本参数 6
三、泵的特性曲线 8
四、泵的汽蚀 9
五、一般泵的故障原因和措施 11
一、 泵的基本原理
1、泵的定义和分类
⑴、概念：泵是把原动机（常见的原动机有柴油机、汽油机
等内燃机，电动机等，消防车上的消防泵的原动机是车的柴油或
汽油发动机）的机械能转换成抽送液体能量的机器。原动机通过
泵轴带动叶轮旋转，对液体作功，使其能量增加，从而使需要数
量的液体，由吸水池经泵输送到要求的高处或要求的压力的地
方。
泵吸水原理：下图所示是简单的泵装置。原动机带动叶轮旋
转，将水从A 处吸入泵内，排送到B 处。泵中起主导作用的是叶
轮，叶轮中的叶片强迫液体旋转，液体在离心力作用下向四周甩
出。这种情况象转动的雨伞，雨伞上的水滴向四周甩出去的道理
一样。泵内的液体甩出
去后，新的液体在大气
压力下进到泵内。如此
连续不断地从A 处向B
处供水。泵在开动前，
应先灌满水。如不灌满
水，叶轮只能带动空气
旋转，因空气的单位体
积的质量很小，产生的
离心力甚小，无力把泵内和排水管中的空气排出，在泵内造成真
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空，水也就吸不上来。泵的底阀是为灌水用的，泵出口侧的调节
阀是用调节流量的。车用消防泵在开动前，可灌满水，遇到必须
从自然水源吸水时，需要启动引水器，把泵室及吸水管内的空气
排出，液体在大气压力下进到泵内，这样泵也可连续不断地吸水
了。
⑵、泵的类型
泵可以分为叶片式泵、容积式泵和其它类型泵三大类。
⑴、叶片式泵：也叫动力式泵，这种泵是连续地给液体施加
能量，如离心泵、混流泵、轴流泵等。
⑵、容积式泵：在这种泵中，通过封闭而充满液体容积的周
期性变化，不连续地给液体施加能量，如活塞泵、齿轮泵、螺杆
泵等。
⑶、其它类型泵：这些泵的作用原理各异，如射流泵、水锤
泵、电磁泵等。
泵的详细分类见表1-1 所示。
2、叶片泵的主要过流部件和结构形式：
⑴、叶片泵的主要过流部件有吸水室、叶轮、压水室（包括
导叶）。
泵吸水室位于叶轮前面，其作用是把液体引向叶轮，有直锥
形、弯管形和螺旋形三种形式。
压水室位于叶轮外围，其作用是收集从叶轮流出的液体，送
入排出管。压水室主要有螺旋形压水室（涡壳）、导叶和空间导
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叶三种形式。
叶轮是泵最重要的工作元件，是过流部件的心脏。叶轮由盖
板和中间的叶片组成。根据液体从叶轮流出的方向不同，叶轮分
为离心式（径流式）、混流式（斜流式）和轴流式三种型式。离
心式叶轮—液体流出叶轮的方向垂直于轴线；
混流式叶轮—液体流出叶轮的方向倾斜于轴线；
表1-1 泵的分类
离心泵
单级（单吸、双吸、自吸、非自吸）
多级（节段式、涡壳式）
混流泵 涡壳泵、导叶式（固定叶片、可调叶片）
轴流泵 固定叶片、可调叶片
叶
片
式
泵
旋涡泵 单级、多级、自吸、非自吸
往复泵
（活塞式、柱塞式）蒸汽双作用（单缸、多缸）
电动往复式—单作用、
双作用（单缸、多缸）
容
积
式
泵 转子泵
螺杆式（单、双、三螺杆）；
齿轮式（内啮合、外啮合）；
环流活塞式（内环流、外环流）；
滑片式；
凸轮式；
轴向柱塞式；
径向柱塞式
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其它
类型泵
射流泵、气体扬水泵、水锤泵、电磁泵、水轮泵
等
轴流式叶轮—液体流出叶轮的方向平行于轴线。
⑵、叶片式泵的结构形式
叶片式泵的结构形式，分类如下：
a、按主轴方向
卧式：主轴水平放置；
立式：主轴垂直放置；
斜式：主轴倾斜放置。
b、按叶轮种类
离心式：装离心式叶轮；
混流式：装混流式叶轮；
轴流式：装轴流式叶轮。
c、按吸入方式
单吸：装单吸叶轮；
双吸：装双吸叶轮。
d、按级数
单级：装一个叶轮；
多级：同一根轴上装两个或两个以上的叶轮。
e、按叶片安装方法
可调叶片：叶轮叶片安放角可以调节的结构；
固定叶片：叶轮叶片安放角是固定的结构。
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f、按壳体剖分方式
分段式：壳体按与主轴垂直的平面剖分；
节段式：在分段式结构形式中，每一级壳体都是分开式的；
中开式：壳体在通过轴中心线的平面上分开；
水平中开式：在中开式结构中，剖分面是水平的；
垂直中开式：在中开式结构中，剖分面是与水平在面垂直的；
斜中开式：在中开式中，剖分面是倾斜的。
g、按泵体形式
涡壳式：叶轮排出侧具有带涡室的壳体；
双涡壳式：叶轮排出侧具有双涡室的壳体；
透平式：带导叶的离心式泵；
筒袋式：内壳体外装有圆筒状的耐压壳体；
双层壳体式：指筒袋式之外的双层壳体泵。
h、按泵体的支承方式
悬架式：泵体下有泵脚，固定在底座上，轴承体悬在一端；
托架式：轴承体下部固定在底座上，泵体被轴承体托起在一
端；
中心支承式：泵体两侧在通过轴心的水平面上固定在底座
上。
i、特殊结构的叶片式泵
潜水电泵：驱动泵的电机与泵一起放在水中使用的泵；
贯流式泵：泵体内装有电动机等驱动装置；
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屏蔽泵：泵与电动机直连（共用一根轴），电动机定子内侧
装有屏蔽套，以防液体进入定子。
磁力泵：电动机带动外磁旋转，通过磁感应使和泵叶轮连在
一起的内磁钢旋转，内外磁钢间有隔离套，完全杜绝液体外漏；
自吸式泵：泵再次起动时无需灌水的泵；
管道泵：泵作为管道的一部分，无需特别改变管路即可安装；
无堵塞泵：泵抽送液体中所含固体物质不会在泵内造成堵
塞。
3、泵的用途
泵是一种通用机械，种类甚多，应用极广，可以说，在国民
经济各部门中，凡是有液体流动的地方，说有泵在工作。其主要
应用范围是：农田排灌、石油化工、动力工业、城市给排水、采
矿和船舶工业等。另外，泵在火箭燃料供给、船舶推进方面也得
到应用。
二、 泵的基本参数
表征泵主要性能的参数有以下几个：
1、流量Q
流量是泵在单位时间内输送出去的液体量（体积咸质量）。
体积流量用Q 表示，单位是：m3/s，m3/h，L/s 等。
质量流量用Qm 表示，单位是：t/h，kg/s 等。
质量流量和体积流量的关系为
Qm=ρQ
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式中ρ—液体的密度（kg/m3，t/m3）
常温清水ρ=1000 kg/m3。
2、扬程H
扬程是泵所抽送的单位重量液体从泵进口处（泵进口法兰）
到泵出口处的（泵出口法兰）能量的增值。也就是一牛顿液体通
过泵获得的有效能量。其单位是N·m/N=m，即泵抽送液体的液
柱高度，习惯简称为米。
3、转速n
转速是泵轴单位时间的转数，用符号n 表示，单位是r/min
（转/分钟）。
4、汽蚀余量NPSH
汽蚀余量又叫净正吸头，是表示汽蚀性能的主要参数。汽蚀
余量国内曾用△h 表示。
5、功率和效率
泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故
又称轴功率，用P 表示。
泵的有效功率又称输出功率，用Pe 表示。它是单位时间内从
泵中输送出去的液体在泵中获得的有效能量。
因为扬程是泵输出的单位重量液体从泵中获得的有效能量，
所以扬程和质量流量及重力加速度的乘积，就是单位时间内从泵
中输出液体所获得的有效能量—泵的有效功率。
Pe=HQmg=ρgQH（W）
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或 Pe=
1000
ρgQH =
1000
γQH （kW）
式中ρ—泵输送液体的密度（kg/m3）；
γ—泵输送液体的重度（N/m3）；
Q—泵的流量（m3/s）；
H—泵的扬程（m）；
g—重力加速度（m/s2）。
若液体重度的单位为kgf/m3，则
Pe=
102
γQH （kW）
轴功率P 和有效功率Pe 之差为泵内的损失功率，其大小用泵
的效率来计量。泵的效率为有效功率和轴功率之比，用η表示，
即
η=Pe/P
三、 泵的特性曲线
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每种泵的性能参数，流量Q、扬程H、效率η、轴功率P 及
汽蚀余量NPSH 等都可用一经试验得出的曲线图来表示，泵特性
曲线全面、综合、直观地表示了泵的性能，有多方面的用途。用
户可以根据特性曲线来选择要求的泵，确定泵的安装高度，掌握
泵的运转情况。制造厂在泵制造完后，通过试验作出特性曲线，
并根据特性曲线形状的变化，分析泵几何参数对泵
性能的影响，以便设计制造出符合要求性能的泵。特性曲线通常
用横坐标表示流量Q，纵坐标表示扬程H，效率η及轴功率P 及
汽蚀余量NPSH。现示例如上图所示。
四、 泵的汽蚀
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1893 年，人们确认英国一台驱逐舰螺旋桨的破坏是汽蚀的
结果，这就是汽蚀现象的首次发现。之后，对螺旋桨、水轮机和
水泵等水力机械的汽蚀问题进行了大量研究。随着机器向高速的
方向发展，汽蚀一直是水力机械中至关重要的问题。
1、汽蚀的发生过程
液体汽化时压力为液体的汽化压力（又称饱和蒸汽压力），
液体汽化压力的大小和温度有关。温度越高，其汽化压力越大。
20℃常温清水的汽化压力为233.8Pa（0.0238kgf/cm2），即常温
（20℃）清水当压力降为233.8Pa 时，就开始汽化，液体便产生
气泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进
口稍后的某处），因为某种原因，抽送液体的绝对压力下降到当
时温度下的汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生气泡。这
些气泡随液体向前流动，至某高压处，气泡周围的高压液体，致
使气泡急骤地缩小以至破裂（凝结），在气泡凝结的同时，液体
质点将以高速填充空穴，发生互相撞击而形成水击。这种现象发
生在固体壁上将使过流部件受到腐蚀破坏。上述产生气泡和气泡
破裂使过流部件遭到破坏的过程就是泵中的汽蚀过程。
2、泵产生汽蚀时的现象
⑴、产生噪声和振动。由于泵汽蚀时，气泡在高压区连续发
生突然破裂，以及伴随的强烈水击，而产生噪声和振动，可以听
到像爆豆似的劈劈啪啪的响声。根据噪声可以检测汽蚀的初生。
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⑵、过流部件的腐蚀破坏。泵长时间在汽蚀条件下工作时，
泵过流部件的某些地方会遭到腐蚀破坏，一般在叶轮出口和压水
室进口部位。这是因为气泡在凝结时金属表面受到像利刃似的高
频（600-25000Hz）强烈冲击，压力达49Mpa，致使金属表面发
现麻点以至穿孔。严重时金属晶粒松动并剥落而呈现蜂巢状。汽
蚀破坏除机械力作用外还伴有电解、化学腐蚀等多种很复杂的作
用。
⑶、性能下降。泵汽蚀时叶轮内液体的能量交换受到干扰和
破坏，表现为特性曲线中流量—扬程曲线、流量—轴功率曲线、
流量—效率曲线下降。严重时会使泵中的液流中断。
3、防止发生汽蚀的措施
⑴、减小几何吸上高度（吸深）。
⑵、减小吸入损失，为此可设法增加管径，尽量减小管路长
度、弯头和附件等。
⑶、泵在发生汽蚀时，应把流量调小或降速运行。
五、一般泵的故障原因和措施
故障 原因 措施
从填料处吸入空气 更换填料密封或压紧填料密封，增
加填料的密封水量
从排出阀处吸入空气 提高阀的密封性
从管连接处吸入空气 找出泄漏部位并紧固
泵
不
满
水
底阀不合适 检查、修理阀
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真空泵不合要求 检查、修理泵
吸气用电磁阀不合要
求
检查、修理泵
不能 不具备起动条件 检查是否符合起动条件
起动 原动机发生故障 检查、修理
泵、吸入管水未灌满 再次灌水，检查吸入管联接处及泵
填料处有无空气灌进
吸入、排出阀关死 打开吸入、排出阀
过滤器、吸入管堵塞 拆卸开清除异物
叶轮内有异物 拆卸开清除异物
不
出
水
旋转方向反了 正确接好电动机配线
有空气吸入 检查吸入管连接部位和泵填料处
是否有空气吸入
由于水位降低，淹没
深度不够
延长吸水管，加深淹没深度
叶轮内异物堵塞 拆卸开清除异物
达
不到
设计
流量
转子部分磨损严重 由制造厂进行修理
泵、吸水管灌水不足 再次灌水
有空气吸入 检查吸入管的密封性，填料处的密
封水
一开
始有
排 水
但是
立刻
停止
吸入管中有空气积存 重新设置管路
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故障 原因 措施
旋转速度过快 调整原动机使其达到规定的转速
在设计流量、设计扬
程以外状态运转
调整排出阀开度
回转体与壳体接触 由制造厂进行修理
混入泥和其它异物 清洗吸入水槽并采取防止异物流
入的措施
超
负
荷
填料密封压得过紧 适当放松压紧量
润滑脂堵塞，给油不
足
进行适当调整
润滑油老化 更换润滑油
轴偏心 重新找正
轴承
过热
轴承有故障 检查、修理或更换
填料密封压得过紧 稍微松动填料，使水稍有泄漏
填料密封水的压力过
大
降低密封水管的水压
填料
处过
热
填料的密封水量不足 稍提高密封水管的水压
叶轮局部有堵塞 拆卸并排除异物
叶轮破损 拆卸并更换叶轮
流量过小 在设计点附近使用
泵与原动机轴不同心 定点找正
泵
振动
轴承破损 维修、检查或更换
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混入空气，发生汽蚀 改变吸入水位，改善吸水管，在设
计流量点附近运转