流体机械试验研究开式叶片泵叶轮间隙的试验研究操松林1丁强民1许元兰2齐东华3（1.合肥通用机械研究所，安徽合肥230031；2安徽三联泵业有限公司，安徽和县238200 3.海军青岛基地装备部，山东青岛26600）隙范围。

　　1前言开式叶片泵在工程中应用广泛。一些专业理生产中，通过一系列对比试验，我们总结了泵性能同间隙值的一些规律，进而确定叶轮与壳体间合理的间隙值范围，在此范围内间隙的大小对泵性能影响并不大；间隙值超过该范围，泵性能将明显降低或不容易实现，这样的间隙界线值对指导泵的生产与应用具有重要意义。

　　2试验条件试验分别在合肥通用机械研究所4试验台（B级试验台）、2试验台（级试验台）及合肥电机厂轴流泵试验台（C级试验台）进行，对同一台泵不同间隙下的试验，其试验管路、测试仪器仪表等外部条件一致，亦即同一台泵的系统误差一致，试验结果具有可比较性。

　　3试验研究3.1―般开式离心泵、混流泵间隙的试验研究4808HS型开式自吸离心泵结构本文探讨的开式离心泵、混流泵是指叶轮无前盖板的泵，严格地讲叶轮是半开式的，由于离心泵、混流泵这两种泵有很多共同点，因此选用了一台开式离心自吸泵进行研究（参见）通过调整叶轮与泵体间的轴向间隙，测试了不同间隙下泵的性能（见）以及泵的自吸时间、自吸高度（见表1）间隙值自吸时间大自吸高度注：自吸时间是指垂直高度3m，管长10m，管径0100mm；各间隙值下测试条件相同。

　　（1）随着间隙的增大，泵的关死点扬程逐步下降；（2）随着间隙增大，大流量逐步减小；（3）随着间隙的增大，泵的性能在逐步下降，即流量扬程曲线向下移；上述结论与一些理论专著如等所得出的一致。值得关注的是当间隙大于1mm时，泵性能下降幅度特别明显。

　　3~0.6mm之间，泵的自吸性能是好的：目同的自吸条件下自吸时间短；大自吸高度好。这是因为液体从涡壳内沿间隙向叶轮进口回流，回流的距离比小间隙时大，这样液体在叶片中间与空气混合更充分，排气量增大，自吸时间缩短。当间隙再继续增大，间隙处液体缺乏刚性，起不到密封气体的作用，部分液体与气体能够从涡壳回到进口导致排气不充分，大自吸高度下降。

　　~0.6mm之间较为合理。S小于0.3mm时，加工精度以及装配技术要求较高，生产成本将大大增加；S大于0.6时，泵性能下降幅度较大，效率有明显降低。

　　另外，这种结构的泵在没有回流孔的情况下也具有自吸能力，相当于外混式自吸泵，但自吸时间长、自吸的速度慢。测试中发现：自吸高度3m进口管总长7m时的自吸时间长达十几分钟。

　　3.2轴流泵间隙的试验研究口径的卧式化工轴流泵示意图，其泵体为Monel钢板焊接、无导流格栅。通过车削叶轮外径，改变叶轮与泵体的间隙取得了不同间隙下的泵性能曲线对比图（参见）25mm时，样机的叶轮向泵体内装配时非常困难，在对中极好的条件下才能装上轴，在试验后拆开泵检查，发现叶轮有扫膛现象。

　　（2）试验时为防止电机过载，未能测出关死点及小流量区的泵性能。

　　（4）测试时进口用潜水电泵作为前置泵供水。

　　从性能曲线看：（1）随着间隙的增大，流量扬程曲线下降。

　　25mm间隙的性能曲线看，随着间隙的增大，功率曲线略有下降；泵的效率降低，主要原因是泵的容积效率降低。

　　流体机械态，极易出现扫膛现象。此外间隙过小，间隙上下游静压差作用可使流体在叶片端部绕流时具有非常高的流速，该流速在间隙处被尖锐棱边进一步加速，在间隙内将形成一个很低的静压，甚至会降到流体汽化压以下，从而产生间隙汽蚀。甚至，还可能进一步使泵出现激振，影响转子运行的平稳。当然间隙过大又会使泵的泄漏量增加，效率降低。

　　试验表明，轴流泵间隙值取（0. D2较为合适（卧式泵取大值，立式泵取小值；对化工泵取大值，对常温清水泵取小值）。在此区域泵的性能虽不及小间隙，但下降幅度可以接受，泵的运行平稳性较好且一般生产厂制造安装均不困难。

　　试验验证了给出的间隙值0.1 2.但给出的小间隙值0.1mm过小，泵运转时由于轴的挠度变化，叶轮容易扫膛，特别是卧式泵由于叶轮等转动件的重量作用及轴承本身的固有游隙，使叶轮在壳体中不是完全处于居中状（1）对于半开式离心泵、混流泵比较合理的间G）对于部分流泵，等给出了合理的间隙范围，笔者在实际生产中也多次校验应用，认为间隙1. 2~2mm则更为确切。