1.1 卧式轴流泵发展概况

泵站按照水泵形式分为轴流泵、混流泵、斜流泵、贯流泵和离心泵。轴流泵是利用叶轮在水中旋转时产生的推力将水沿轴向提升，由于水流进入叶轮和流出导叶都是沿轴向的，故称为轴流泵。轴流泵是一种高比转速的水泵，其比转速一般为n _s =500～1000。依据水泵轴的安装方向划分，轴流泵有立式、斜式、卧式三种型式。

其中卧式轴流泵分为轴伸式、贯流式，轴伸式又分为平面“S”形轴伸式和竖井轴伸式，设计扬程在0～4m范围内，泵壳均为水平中开结构，水泵安装检修方便，水泵、电机水平布置，泵房荷载分布较均匀，泵房开挖较少，适用于地基应力较弱的泵站。

在卧式轴流泵的发展方面，荷兰最具特色，它发展了两种适合于平原地形的结构型式。一种为“猫背式”，即抽水装置在水面以上，而进出口管道（流道）向下弯曲，形成猫背形状；另一种是排灌两用、双向流水、全调节式、大型卧式轴流泵。苏联为第聂伯顿巴斯渠道抽水站设计的大型卧式轴流泵，具有与荷兰不同的特点，设计扬程和设计流量都相对较高。我国卧式轴流泵的发展走了一条由仿制到自主开发的道路，20世纪60年代以前生产的大型轴流泵主要参照苏联的水力模型，后来，我国在大型卧式轴流泵的研制和应用方面取得了一定的进展。已建成的斗门西安泵站大型卧式轴流泵叶轮直径为3.0m，设计流量37.5m ³ /s，设计扬程3m，转速115r/min，配套电机功率1600kW，流道形状呈立面“S”形。1982年建成的江苏省秦淮新河泵站是我国最早的平面“S”形轴伸泵站，在2003年进行了机组改造，改为双向叶轮泵装置。在竖井式轴伸泵系统发展中，2004年建设的江苏无锡江尖泵站，叶轮直径2.5m，单泵流量为20m ³ /s。2013年投入运行的江苏邳州泵站是竖井贯流泵站，安装4台轴流泵，叶轮直径3.3m，单泵流量为33.4m ³ /s。

下面以江苏省秦淮新河泵站为例，介绍大型卧式轴流泵站的枢纽布置与设备的主要技术特性。秦淮新河泵站位于南京市秦淮新河入江口处，采用闸、站组合的布置形式。节制闸位于秦淮新河水利枢纽右岸，设计泄洪流量为800m ³ /s，校核流量为1100m ³ /s，是大型水闸，Ⅱ级水工建筑物，按地震烈度7度设防，闸身为钢筋混凝土结构，三孔一联平底板，共12孔，每孔净宽6m，闸身总宽87.3m。底板采用直径1.0m、深3.0m的砂桩基础，底板前后设有防渗板桩，桩底高程-5.70m（吴淞基面，下同），底板高程0m，闸墩顶高程12.00m，闸孔设有预制钢筋混凝土胸墙，墙顶高程12.00m，墙底高程9.50m。闸门为上下扉门，联动启闭。秦淮新河泵站位于秦淮新河水利枢纽左岸，是流域的主要供水、排涝泵站，该站具有灌溉、防洪、排涝、冲污等功能，尤其对流域内城市、机场、铁路、江宁开发区及50万亩圩区的防洪具有非常重要的意义。秦淮新河泵站与武定门泵站灌溉受益流域面积118万亩。

秦淮新河泵站工程安装 1700ZWSQ10-2.5 型双向卧式轴流泵，配用Y500-6 型630kW卧式异步电机5台套，总装机容量3150kW，泵与电机采用德国HISH11型齿轮减速传动，传动比i=3.889，中心距320mm，齿轮箱输出功率540kW。在国内大型水泵中首次采用“S”形流道（图1.1）。水泵推力径向组合轴承安装在独立的推力轴承箱内，由两只推力轴承和一只径向轴承组成，承受水泵运行时的正反水推力、转动部分重力及径向力。叶片调节机构采用了蜗轮、蜗杆停机手动调节。

泵站辅助设备包括起重设备、油系统、水系统。起重设备包括主厂房1台5t单梁行车、1台5t电动葫芦用于起吊厂房内设备，上、下游各2台10t电动葫芦用于起吊工作门及油缸。油系统由上、下游油压启闭机，液压动力站，补油箱组成，承担上、下游快速闸门启闭任务。供水系统主要提供机组的冷却、润滑用水及消防用水，采用 150QSG32-42/7潜水深井泵两台，互为备用，安装于空箱内。排水系统主要是排除站房内的各种工作回水、渗漏水及检修时排除流道内积水。排水泵进水口设在主厂房内的集水井内。

泵站主要技术参数如表1.1所示。复合水位组合和水泵运行特征水位组合如表1.2和表1.3所示。

水泵装置性能曲线如图1.2所示，图中NPSHre为空蚀余量。