引水泵又稱為真空泵,在車載消防泵中,它是重要的部件。它的功能是將水泵進口端的空氣抽走,形成一定的真空度(一般最大真空度不應(yīng)小于85kPa),使液體表面與水泵進口端形成一個壓力差,液體在大氣壓力的作用下,通過吸水管進入泵內(nèi),達到引水的目的。 引水泵性能參數(shù)嚴格執(zhí)行GB 7956—1998《消防車消防性能要求和試驗方法》及GB 6245—1998《消防泵性能要求和試驗方法》等國家標準的要求。例如:應(yīng)連續(xù)運轉(zhuǎn)30 min無故障(除水環(huán)泵外);引水系統(tǒng)的密封性在最大真空度條件下,1 min內(nèi)真空度的降低數(shù)值應(yīng)不大于2.6 kPa;不同流量的車載消防泵,在最大吸深的條件下,其引水時間是不同的。引水時間是消防車引水裝置開始工作至消防泵出口壓力表顯示壓力的時間,不同流量的車載消防泵的引水時間如表1所示。
盡管引水泵的功用都是將水泵進口端的空氣排掉,使其內(nèi)部形成真空,達到吸水的目的,但由于實現(xiàn)這種功能的方式不同,引水泵的結(jié)構(gòu)可分為以下四種型式。 1 水環(huán)式 水環(huán)式引水泵大多與水泵做成一個整體,靠水泵轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(見圖1)。水環(huán)引水泵與小水箱、引水旋塞及各種管路組成一個引水系統(tǒng)。小水箱給水環(huán)泵供水、引水時,小水箱內(nèi)須注滿水。引水旋塞用來連接水環(huán)泵的進、排氣管路和進、出水管路。

以BS30型雙級離心泵為例,它的引水裝置為水環(huán)式引水泵。水環(huán)式引水泵的兩端用油封和襯套加以密封,室外有連接不同作用的管路。水環(huán)泵通過不同的膠管與小水箱相連,以保證水環(huán)泵充水、排水、水氣分離及排氣。引水旋塞動作后,小水箱給水環(huán)泵注水。此時,水泵進口處與水環(huán)、小水箱三者相通。然后啟動水泵,水環(huán)泵偏心葉輪旋轉(zhuǎn),注入水環(huán)室內(nèi)的水受到離心力的作用而形成水環(huán)。此時,水環(huán)封閉了葉輪和泵體偏心室,內(nèi)部形成水環(huán)和一組由小變大、一組由大變小的兩個空氣工作室。兩個空氣工作室交替由小變大、由大變小,從而形成抽氣過程和壓縮排氣過程。抽氣時,通過引水旋塞抽掉水泵和進水管路里的空氣。排氣時,通過排氣管道將空氣和水的混合物排放到小水箱,經(jīng)過水氣分離后,水留在水箱內(nèi)循環(huán)使用,空氣則通過小水箱的排氣口進入大氣。排氣時,水環(huán)泵內(nèi)隨氣體排出的水由小水箱來補充,以使水環(huán)保持大小不變。這樣周而復(fù)始,當真空度達到80 kPa左右時(以7 m引深計算),水就被引上來并建立了壓力。這時,關(guān)閉引水旋塞,即切斷小水箱、水環(huán)、水泵進水口三者的通路,使水環(huán)泵與小水箱的排水管連通。水環(huán)泵內(nèi)的水在離心力的作用下,通過排水管路排回小水箱,讓水環(huán)泵葉輪卸荷空轉(zhuǎn),減少了動力消耗和避免水環(huán)泵發(fā)熱。若還需再引水,水環(huán)泵則重復(fù)上述過程。 水環(huán)式引水泵的特點是工作穩(wěn)定、操作簡便、消耗功率小、價格便宜,但對引水旋塞加工質(zhì)量要求高,體積較大。此種引水泵多用于輕、中型泡沫(水)罐消防車。在北方區(qū)域的寒冬季節(jié)里,小水箱內(nèi)應(yīng)根據(jù)不同溫度加注相應(yīng)比例的防凍液,以防結(jié)冰而阻塞管路。 2 活塞式 活塞式引水泵一般由活塞、偏心輪、缸體、密封件等組成(見圖2),目前在水罐泡沫消防車上已得到普遍應(yīng)用,尤其在中、重型泡沫(水)罐消防車上應(yīng)用較多。

活塞式引水泵是依靠活塞在缸體內(nèi)往復(fù)運動,使缸體內(nèi)的密封工作腔容積發(fā)生變化,實現(xiàn)吸氣和排氣,直到建立一定的真空度。以CB20.10/20.40—TB型中低壓消防泵為例,它的引水裝置為活塞式引水泵。引水泵是依靠固定在水泵泵軸上皮帶傳遞的動力使引水泵內(nèi)的偏心輪帶動活塞在其缸內(nèi)往復(fù)運動,使缸體內(nèi)的密封工作腔容積發(fā)生變化。偏心輪轉(zhuǎn)動一周,兩側(cè)活塞各往復(fù)運動一次,完成一個吸氣、排氣過程。偏心輪連續(xù)不斷的運轉(zhuǎn),活塞也就不斷的往復(fù)運動,吸排氣過程就交替進行,最終建立一定的真空度,達到引水的目的。水引上后,當水泵內(nèi)的壓力達到0.2 MPa時,壓力水通過氣缸將泵軸皮帶上傳遞的動力取消,活塞停止運動,引水泵不工作,從而完成了一個引水過程。此時,應(yīng)及時使引水手柄復(fù)位。下次引水時,通過引水手柄使泵軸上的動力恢復(fù),重復(fù)前面的過程。 由于省掉了一個小水箱,活塞式引水泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價格便宜、泄漏量小、效率高的優(yōu)點,但其密封件易磨損,須定期進行更換,還須定期添加機油潤滑,每年應(yīng)更換一次。 3 滑片式 滑片式引水泵由定子、轉(zhuǎn)子、滑片等組成(見圖3),在國內(nèi)車載消防泵上運用的較少,而在國外多用于不同流量的車載消防泵上。

滑片式引水泵又叫刮片泵,是通過裝在偏心轉(zhuǎn)子上的葉片,徑向往復(fù)滑動來改變工作腔容積,完成吸、排氣過程,從而建立真空達到引水的目的。但轉(zhuǎn)子上受到的壓力常常是不平衡的。 以美國大力公司生產(chǎn)的AP00951—24VDC型直流電動滑片式引水泵為例,它是利用汽車底盤直流電源驅(qū)動真空泵上的直流電機帶動滑片工作,同時用潤滑油潤滑滑片和引水泵內(nèi)腔,從而達到引水的目的。由定子、轉(zhuǎn)子、滑片、端蓋、配油氣盤、控制開關(guān)和小油箱等組成一個引水系統(tǒng)。定子的內(nèi)表面是一個圓柱表面,轉(zhuǎn)子偏心安裝在定子之間。葉片裝在轉(zhuǎn)子的槽內(nèi),且沿轉(zhuǎn)子徑向靈活滑動。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,由于離心力和葉片根部壓力油的作用,葉片的一端緊貼在定子的內(nèi)表面上,在定子、轉(zhuǎn)子、每兩個葉片和配氣盤之間,形成了一個個密封的工作腔。當拉下控制開關(guān)時,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),伸出的葉片使密封工作腔的容積逐漸加大,產(chǎn)生局部真空,水泵進口端的空氣和油箱中的油通過吸油吸氣口,經(jīng)配油氣盤的窗口進入這些密封工作腔,這就是吸氣過程。反之,葉片隨著轉(zhuǎn)動被定子內(nèi)表面推入轉(zhuǎn)子的槽內(nèi),密封工作腔的容積逐漸減小,腔內(nèi)的油氣受到壓縮,經(jīng)配油氣盤的壓縮窗口排出泵外進入小油箱,這就是排氣過程。進入油箱的油和氣自然分離,空氣排入大氣,油可以繼續(xù)作下一個循環(huán)使用或直接排出。在吸氣區(qū)和排氣區(qū)之間,各有一段封氣區(qū)把它們相互隔開。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周,泵上每個密封工作腔完成吸氣和排氣動作各一次。這樣,周而復(fù)始直到水泵達到一定的真空度。把水引上時,將控制開關(guān)松開,滑片引水泵停止工作。 潤滑油箱的容積一般為3L,可引水50次左右,任何型號的汽油或柴油機潤滑油均可,安裝在高于引水泵的任一位置。嚴禁在無油的情況下啟動劃片泵,以防燒壞滑片。該電機正常驅(qū)動功率2.1kW,最大驅(qū)動功率為2.5 kW,因此,連接電纜的截面至少同電瓶電纜截面相同。 滑片式引水泵具有體積小、安裝方便、工作比較平穩(wěn)、效率較高的優(yōu)點,但其價格昂貴,噪音較大。 4 射流式 射流式引水泵(圖4)是常見的排氣引水泵,一般多用于輕型泡沫(水)罐消防車或國產(chǎn)手抬機動消防泵上。它主要由噴管組成,通常利用發(fā)動機排出的廢氣通過一個噴管產(chǎn)生高速射流,造成噴管喉口處真空,再將水泵及進水管內(nèi)的空氣吸入喉口附近,連同廢氣一同排向大氣,從而達到引水的目的。射流式引水泵沒有運動件,結(jié)構(gòu)簡單,操作可靠,但效率較低。
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