壓(ya)力降(jiang)(jiang)低是汽蝕(shi)發生的條件，水中存在大量的汽泡迅速破裂則(ze)是汽蝕(shi)發生的內因。因此，要(yao)改善(shan)和降(jiang)(jiang)低煤礦主排水泵葉輪的汽蝕(shi)破壞，需要(yao)提高水泵入口壓(ya)力。

　　在煤(mei)礦水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)相當于是煤(mei)礦的(de)(de)(de)“心臟”，水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)工作性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)好(hao)壞(huai)直接影響(xiang)到煤(mei)礦的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)安全，保證煤(mei)礦排水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)設備尤(you)其是主(zhu)排水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)狀況的(de)(de)(de)完好(hao)和(he)穩定性(xing)具有非常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)意義。水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)(de)葉(xie)(xie)輪(lun)是水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)將(jiang)電機的(de)(de)(de)機械能(neng)(neng)(neng)轉化成水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)壓力能(neng)(neng)(neng)和(he)動(dong)能(neng)(neng)(neng)。對水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)來(lai)講，只(zhi)要(yao)葉(xie)(xie)輪(lun)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)就(jiu)能(neng)(neng)(neng)保證水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)(de)正(zheng)常(chang)運行。然而長期以來(lai)，困擾(rao)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)正(zheng)常(chang)運行的(de)(de)(de)一大難題(ti)(ti)就(jiu)是水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)葉(xie)(xie)輪(lun)葉(xie)(xie)片的(de)(de)(de)損(sun)壞(huai)的(de)(de)(de)問題(ti)(ti)，產(chan)(chan)生(sheng)這種破(po)壞(huai)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原因，往(wang)往(wang)就(jiu)是葉(xie)(xie)輪(lun)發生(sheng)了(le)(le)汽(qi)蝕現(xian)象，所(suo)以研究泵(beng)(beng)(beng)產(chan)(chan)生(sheng)汽(qi)蝕現(xian)象的(de)(de)(de)原因以及如(ru)何預防汽(qi)蝕是非常(chang)關鍵(jian)的(de)(de)(de)問題(ti)(ti)。而這也正(zheng)是設計人員在煤(mei)礦排水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)設備的(de)(de)(de)選型設計、安裝過程(cheng)中(zhong)重(zhong)點要(yao)考慮的(de)(de)(de)問題(ti)(ti)，實(shi)際使用過程(cheng)中(zhong)真正(zheng)使煤(mei)礦主(zhu)排水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)葉(xie)(xie)輪(lun)遭到破(po)壞(huai)的(de)(de)(de)zui主(zhu)要(yao)原因是由于水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)固體顆粒的(de)(de)(de)磨損(sun)，增大了(le)(le)礦水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)重(zhong)度，從而增加了(le)(le)汽(qi)蝕發生(sheng)的(de)(de)(de)可能(neng)(neng)(neng)性(xing)。為此，本文專門研究了(le)(le)煤(mei)礦主(zhu)排水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)的(de)(de)(de)具體情況，就(jiu)固體顆粒的(de)(de)(de)存在對葉(xie)(xie)輪(lun)破(po)壞(huai)的(de)(de)(de)影響(xiang)進行研究。

　　1、汽蝕現象產生的(de)原因(yin)

　　泵進水(shui)(shui)(shui)口處的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)(li)減小到當時(shi)(shi)水(shui)(shui)(shui)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)汽(qi)蝕(shi)壓(ya)力(li)(li)時(shi)(shi)，水(shui)(shui)(shui)發生汽(qi)化(hua)。水(shui)(shui)(shui)在入水(shui)(shui)(shui)口形(xing)(xing)成(cheng)氣(qi)體(ti)，從而(er)入水(shui)(shui)(shui)口形(xing)(xing)成(cheng)許多小氣(qi)泡。這(zhe)些(xie)小氣(qi)泡隨水(shui)(shui)(shui)流(liu)進高壓(ya)區(qu)時(shi)(shi)，汽(qi)泡迅(xun)速(su)破(po)裂(lie)，周(zhou)圍液(ye)體(ti)立即(ji)填(tian)充原汽(qi)泡空(kong)穴(xue)，由于汽(qi)泡破(po)裂(lie)時(shi)(shi)間很(hen)短，所以形(xing)(xing)成(cheng)高達幾(ji)百兆(zhao)帕的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)力(li)(li)沖(chong)擊。汽(qi)泡不斷地形(xing)(xing)成(cheng)與(yu)破(po)裂(lie)，巨大(da)的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)力(li)(li)沖(chong)擊以每秒鐘幾(ji)萬次的(de)(de)(de)(de)頻率反復作用在葉(xie)輪上，時(shi)(shi)間一長，就會(hui)(hui)使(shi)葉(xie)輪的(de)(de)(de)(de)葉(xie)片(pian)逐漸(jian)(jian)因(yin)疲勞(lao)而(er)剝(bo)落；同時(shi)(shi)，汽(qi)泡中還夾(jia)雜有一些(xie)活潑氣(qi)體(ti)（如氧氣(qi)），對金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)光滑(hua)層(ceng)因(yin)電解(jie)而(er)逐漸(jian)(jian)變(bian)得(de)粗糙(cao)。金(jin)屬表面(mian)(mian)粗糙(cao)度被(bei)破(po)壞后，更加速(su)了機械剝(bo)蝕(shi)。另外，氣(qi)泡形(xing)(xing)成(cheng)與(yu)破(po)裂(lie)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程中，會(hui)(hui)使(shi)過(guo)流(liu)部件(jian)兩端產(chan)生溫(wen)度差(cha)異，其冷(leng)端與(yu)熱端形(xing)(xing)成(cheng)電偶(ou)而(er)產(chan)生電位差(cha)，從而(er)使(shi)金(jin)屬表面(mian)(mian)發生電解(jie)作用，金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)光滑(hua)層(ceng)因(yin)電解(jie)而(er)逐漸(jian)(jian)變(bian)得(de)粗糙(cao)。在機械剝(bo)蝕(shi)、化(hua)學腐蝕(shi)和電化(hua)學的(de)(de)(de)(de)共同作用下，金(jin)屬表面(mian)(mian)很(hen)快出現蜂窩狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)麻點(dian)，并(bing)逐漸(jian)(jian)形(xing)(xing)成(cheng)空(kong)洞而(er)損壞，這(zhe)種(zhong)現象稱之為(wei)汽(qi)蝕(shi)。

　　2、汽蝕現(xian)象發生后對泵的(de)嚴重(zhong)影響

　　當汽蝕(shi)發展到一定程度時，將影(ying)響水泵的(de)性能并妨礙其正(zheng)常運行。主(zhu)要表現(xian)為以下(xia)幾個方面：

　　（1）泵的(de)性能(neng)(neng)改變 汽(qi)蝕初生時，對水(shui)泵外特性并無明顯影(ying)響。汽(qi)蝕發展到(dao)一定程度后，水(shui)泵的(de)功率、效(xiao)率、流(liu)量和(he)揚程等參數會(hui)突(tu)然下(xia)降。當汽(qi)蝕充分發展后，水(shui)流(liu)的(de)有效(xiao)過流(liu)面積(ji)會(hui)減小很(hen)多，以致引起水(shui)流(liu)中斷，不能(neng)(neng)工作。

　　（2）引(yin)起振動(dong)和噪聲 氣泡(pao)破裂時(shi)，液體質點互相沖擊，產生噪音和機(ji)組振動(dong)，兩者互相激勵使泵產生強(qiang)烈振動(dong)，稱(cheng)為汽(qi)蝕(shi)共振現象。

　　（3）過流部件表面的(de)破(po)壞 汽蝕(shi)(shi)破(po)壞將大(da)大(da)縮短水(shui)泵的(de)壽命，剝蝕(shi)(shi)和腐蝕(shi)(shi)嚴重時(shi)，會產生葉片(pian)斷裂或穿孔等重大(da)事故。

　　3、葉輪磨(mo)損實驗分(fen)析

　　利用(yong)在(zai)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)上(shang)(shang)涂漆的(de)方法，對(dui)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)損(sun)(sun)傷的(de)部(bu)(bu)位和(he)(he)(he)(he)程(cheng)(cheng)度(du)進行(xing)定(ding)性(xing)分(fen)析實(shi)驗(yan)(yan)條(tiao)件(jian)：（1）用(yong)含一定(ding)沙粒(li)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)代替礦(kuang)(kuang)水(shui)(shui)(shui)(shui)，使密度(du)和(he)(he)(he)(he)礦(kuang)(kuang)水(shui)(shui)(shui)(shui)相同（ρ=1025kg/m3），分(fen)別在(zai)發(fa)(fa)生(sheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)和(he)(he)(he)(he)不(bu)(bu)發(fa)(fa)生(sheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)情況(kuang)下(xia)進行(xing)磨(mo)(mo)損(sun)(sun)實(shi)驗(yan)(yan)：（2）用(yong)清水(shui)(shui)(shui)(shui)在(zai)發(fa)(fa)生(sheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)情況(kuang)下(xia)進行(xing)磨(mo)(mo)損(sun)(sun)實(shi)驗(yan)(yan)。水(shui)(shui)(shui)(shui)泵在(zai)以(yi)上(shang)(shang)2種條(tiao)件(jian)下(xia)運行(xing)10h后，觀(guan)察葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)損(sun)(sun)傷情況(kuang)并(bing)進行(xing)分(fen)析。實(shi)際應用(yong)中(zhong)的(de)煤礦(kuang)(kuang)主排(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)泵葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)損(sun)(sun)壞(huai)zui嚴重(zhong)(zhong)的(de)部(bu)(bu)位是(shi)(shi)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)壓(ya)力(li)(li)面(mian)(mian)和(he)(he)(he)(he)吸水(shui)(shui)(shui)(shui)面(mian)(mian)，葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)材料剝(bo)落(luo)形成(cheng)凹(ao)坑，嚴重(zhong)(zhong)的(de)甚至形成(cheng)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)剝(bo)落(luo)：葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)出口壓(ya)力(li)(li)面(mian)(mian)磨(mo)(mo)損(sun)(sun)也比較(jiao)(jiao)嚴重(zhong)(zhong)。后蓋板(ban)上(shang)(shang)從(cong)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)到葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)中(zhong)部(bu)(bu)凹(ao)凸不(bu)(bu)平，受到不(bu)(bu)同程(cheng)(cheng)度(du)的(de)損(sun)(sun)壞(huai)。實(shi)踐證明，涂油(you)漆只有(you)(you)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)端有(you)(you)較(jiao)(jiao)明顯的(de)固(gu)體(ti)(ti)(ti)顆(ke)粒(li)摩(mo)擦(ca)痕跡(ji)，整個葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)流道(dao)沒(mei)(mei)有(you)(you)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)點。汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)損(sun)(sun)失情況(kuang)下(xia)，葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)端、葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)壓(ya)力(li)(li)面(mian)(mian)、葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)出口壓(ya)力(li)(li)面(mian)(mian)的(de)油(you)漆有(you)(you)較(jiao)(jiao)嚴重(zhong)(zhong)的(de)固(gu)體(ti)(ti)(ti)顆(ke)粒(li)的(de)摩(mo)擦(ca)痕跡(ji)，特別是(shi)(shi)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)吸力(li)(li)面(mian)(mian)有(you)(you)大(da)面(mian)(mian)積(ji)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)點存(cun)在(zai)，在(zai)損(sun)(sun)傷部(bu)(bu)位及程(cheng)(cheng)度(du)基(ji)本上(shang)(shang)和(he)(he)(he)(he)實(shi)際煤礦(kuang)(kuang)主排(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)泵葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)的(de)損(sun)(sun)傷情況(kuang)一致，程(cheng)(cheng)度(du)較(jiao)(jiao)無汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)時(shi)好。條(tiao)件(jian)2下(xia)清水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)實(shi)驗(yan)(yan)沒(mei)(mei)有(you)(you)磨(mo)(mo)痕，只有(you)(you)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)點，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)程(cheng)(cheng)度(du)和(he)(he)(he)(he)含沙水(shui)(shui)(shui)(shui)相比要(yao)小(xiao)得(de)多(duo)，說明含沙粒(li)的(de)礦(kuang)(kuang)水(shui)(shui)(shui)(shui)擴大(da)了(le)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)范圍。由此(ci)可見(jian)，在(zai)相同流體(ti)(ti)(ti)介質條(tiao)件(jian)下(xia)，發(fa)(fa)生(sheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)時(shi)的(de)損(sun)(sun)傷比不(bu)(bu)發(fa)(fa)生(sheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)時(shi)要(yao)嚴重(zhong)(zhong)；相同汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)條(tiao)件(jian)下(xia)，有(you)(you)固(gu)體(ti)(ti)(ti)顆(ke)粒(li)的(de)介質比沒(mei)(mei)有(you)(you)固(gu)體(ti)(ti)(ti)顆(ke)粒(li)時(shi)要(yao)嚴重(zhong)(zhong)。因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)是(shi)(shi)煤礦(kuang)(kuang)主排(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)泵葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)損(sun)(sun)傷的(de)主要(yao)原因，消除汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)可以(yi)降低水(shui)(shui)(shui)(shui)泵的(de)破壞(huai)，消除水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)固(gu)體(ti)(ti)(ti)顆(ke)粒(li)則可更大(da)程(cheng)(cheng)度(du)地減輕(qing)破壞(huai)。實(shi)驗(yan)(yan)結(jie)果表明，雖(sui)然我們還不(bu)(bu)清楚汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)與固(gu)體(ti)(ti)(ti)顆(ke)粒(li)的(de)大(da)小(xiao)是(shi)(shi)否有(you)(you)關系，但可以(yi)驗(yan)(yan)證破壞(huai)作用(yong)的(de)客觀(guan)存(cun)在(zai)。

　　4、對策與結(jie)論

　　由以(yi)上實驗可知道壓力降低(di)是汽(qi)蝕發生的(de)(de)條件，水中存在大(da)量的(de)(de)汽(qi)泡迅(xun)速破裂則是汽(qi)蝕發生的(de)(de)內因。因此，為改(gai)(gai)善和減輕煤礦主排(pai)水泵葉輪的(de)(de)汽(qi)蝕破壞(huai)，應從以(yi)下2方(fang)面改(gai)(gai)進：

　　（1）設計(ji)、制造方面。1）改(gai)變(bian)葉輪形狀的(de)(de)(de)(de)設計(ji)及(ji)優化葉輪的(de)(de)(de)(de)結構參(can)數(shu)，改(gai)善汽(qi)(qi)蝕產生的(de)(de)(de)(de)外部(bu)條(tiao)件(jian)；2）葉片及(ji)其他水(shui)流經的(de)(de)(de)(de)部(bu)件(jian)應(ying)選用抗汽(qi)(qi)蝕性能(neng)良好的(de)(de)(de)(de)材料(liao)；3）減少吸(xi)入(ru)管的(de)(de)(de)(de)壓力損失∑h、吸(xi)入(ru)管路(lu)系(xi)統包括底閥、慮水(shui)器、管路(lu)、彎頭(tou)、等，使這些(xie)部(bu)位(wei)的(de)(de)(de)(de)安裝設計(ji)合(he)理，減少損失，也(ye)是降低水(shui)泵(beng)發生汽(qi)(qi)蝕現象的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要途徑；4）減少泵(beng)本身必須的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)蝕余量，為此，可適當(dang)加大手(shou)級葉輪吸(xi)入(ru)口直徑，或(huo)采用無底閥排水(shui)。

　　（2）使用方面。1）在(zai)安裝(zhuang)(zhuang)允許的(de)條(tiao)件下，盡量(liang)減小泵的(de)吸水高度(du)。這樣使泵運行中的(de)允許汽蝕(shi)(shi)余量(liang)更大(da)些。一般(ban)情況下安裝(zhuang)(zhuang)高度(du)在(zai)2～3.5m時，降低泵發生汽蝕(shi)(shi)現象。2）降低井(jing)水的(de)密度(du)，含(han)煤(mei)粉和泥沙(sha)的(de)礦井(jing)水，為了(le)減小礦水密度(du)以(yi)減少(shao)泵的(de)汽蝕(shi)(shi)，應(ying)在(zai)礦井(jing)排(pai)水之前做(zuo)沉(chen)淀處理。3）減小水流進泵吸入口(kou)的(de)平(ping)均流速。