壓力降低(di)是汽(qi)蝕(shi)(shi)發(fa)生的(de)條件，水中存(cun)在大量的(de)汽(qi)泡迅(xun)速破裂則是汽(qi)蝕(shi)(shi)發(fa)生的(de)內因。因此，要改善和降低(di)煤礦主排水泵葉輪(lun)的(de)汽(qi)蝕(shi)(shi)破壞，需要提高水泵入(ru)口壓力。

　　在(zai)(zai)煤(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)水(shui)泵相當(dang)于(yu)是(shi)(shi)煤(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)的(de)(de)(de)(de)“心臟”，水(shui)泵工作性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)好(hao)壞(huai)直接影響到煤(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)的(de)(de)(de)(de)生產安全，保(bao)證煤(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)排(pai)水(shui)設(she)備尤(you)其(qi)是(shi)(shi)主(zhu)排(pai)水(shui)泵狀況的(de)(de)(de)(de)完好(hao)和穩定性(xing)(xing)具(ju)有非(fei)常重(zhong)(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)意義。水(shui)泵的(de)(de)(de)(de)葉(xie)輪(lun)(lun)是(shi)(shi)水(shui)泵將(jiang)電機的(de)(de)(de)(de)機械(xie)能(neng)轉化成水(shui)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力能(neng)和動能(neng)。對水(shui)泵來講，只要(yao)葉(xie)輪(lun)(lun)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)就(jiu)能(neng)保(bao)證水(shui)泵的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運行(xing)。然而長期以(yi)來，困擾水(shui)泵正(zheng)常運行(xing)的(de)(de)(de)(de)一大難(nan)題就(jiu)是(shi)(shi)水(shui)泵葉(xie)輪(lun)(lun)葉(xie)片的(de)(de)(de)(de)損壞(huai)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題，產生這種破壞(huai)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)(yuan)因(yin)，往往就(jiu)是(shi)(shi)葉(xie)輪(lun)(lun)發生了(le)汽蝕(shi)(shi)現象，所以(yi)研(yan)究(jiu)泵產生汽蝕(shi)(shi)現象的(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)因(yin)以(yi)及如何預防(fang)汽蝕(shi)(shi)是(shi)(shi)非(fei)常關鍵的(de)(de)(de)(de)問(wen)題。而這也正(zheng)是(shi)(shi)設(she)計(ji)人(ren)員在(zai)(zai)煤(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)排(pai)水(shui)設(she)備的(de)(de)(de)(de)選型設(she)計(ji)、安裝過(guo)程(cheng)中(zhong)重(zhong)(zhong)點要(yao)考慮的(de)(de)(de)(de)問(wen)題，實際使(shi)用過(guo)程(cheng)中(zhong)真正(zheng)使(shi)煤(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)主(zhu)排(pai)水(shui)泵葉(xie)輪(lun)(lun)遭到破壞(huai)的(de)(de)(de)(de)zui主(zhu)要(yao)原(yuan)(yuan)因(yin)是(shi)(shi)由于(yu)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)固體顆粒(li)的(de)(de)(de)(de)磨損，增大了(le)礦(kuang)(kuang)(kuang)水(shui)重(zhong)(zhong)度，從而增加了(le)汽蝕(shi)(shi)發生的(de)(de)(de)(de)可能(neng)性(xing)(xing)。為(wei)此，本文專門(men)研(yan)究(jiu)了(le)煤(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)主(zhu)排(pai)水(shui)泵的(de)(de)(de)(de)具(ju)體情況，就(jiu)固體顆粒(li)的(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)對葉(xie)輪(lun)(lun)破壞(huai)的(de)(de)(de)(de)影響進行(xing)研(yan)究(jiu)。

　　1、汽蝕現象產生的原因(yin)

　　泵進水(shui)(shui)(shui)(shui)口處的(de)(de)(de)壓力減小(xiao)到當(dang)時(shi)水(shui)(shui)(shui)(shui)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)汽蝕(shi)(shi)(shi)壓力時(shi)，水(shui)(shui)(shui)(shui)發(fa)生汽化(hua)(hua)。水(shui)(shui)(shui)(shui)在入(ru)水(shui)(shui)(shui)(shui)口形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)氣體，從而(er)入(ru)水(shui)(shui)(shui)(shui)口形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)許多小(xiao)氣泡(pao)。這些(xie)小(xiao)氣泡(pao)隨水(shui)(shui)(shui)(shui)流進高(gao)壓區時(shi)，汽泡(pao)迅速破裂(lie)(lie)，周(zhou)圍液體立即(ji)填充原汽泡(pao)空穴，由于汽泡(pao)破裂(lie)(lie)時(shi)間很短，所以形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)高(gao)達幾百兆帕的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)力沖擊(ji)。汽泡(pao)不斷地形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)與(yu)破裂(lie)(lie)，巨大的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)力沖擊(ji)以每秒鐘幾萬(wan)次的(de)(de)(de)頻率(lv)反復作(zuo)用在葉(xie)(xie)輪上，時(shi)間一(yi)長，就會(hui)(hui)使葉(xie)(xie)輪的(de)(de)(de)葉(xie)(xie)片逐(zhu)漸(jian)因疲勞而(er)剝落；同時(shi)，汽泡(pao)中(zhong)還夾雜有一(yi)些(xie)活潑氣體（如氧氣），對金屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)光(guang)滑層因電(dian)(dian)(dian)解而(er)逐(zhu)漸(jian)變(bian)得(de)(de)粗(cu)糙。金屬(shu)(shu)表(biao)面粗(cu)糙度被破壞(huai)后(hou)，更(geng)加速了(le)機械(xie)剝蝕(shi)(shi)(shi)。另外，氣泡(pao)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)與(yu)破裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)過(guo)程中(zhong)，會(hui)(hui)使過(guo)流部件(jian)兩端(duan)(duan)產(chan)(chan)生溫(wen)度差(cha)異，其冷端(duan)(duan)與(yu)熱端(duan)(duan)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)偶而(er)產(chan)(chan)生電(dian)(dian)(dian)位差(cha)，從而(er)使金屬(shu)(shu)表(biao)面發(fa)生電(dian)(dian)(dian)解作(zuo)用，金屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)光(guang)滑層因電(dian)(dian)(dian)解而(er)逐(zhu)漸(jian)變(bian)得(de)(de)粗(cu)糙。在機械(xie)剝蝕(shi)(shi)(shi)、化(hua)(hua)學腐蝕(shi)(shi)(shi)和電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學的(de)(de)(de)共同作(zuo)用下(xia)，金屬(shu)(shu)表(biao)面很快出現(xian)蜂窩狀的(de)(de)(de)麻點，并(bing)逐(zhu)漸(jian)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)空洞而(er)損壞(huai)，這種現(xian)象稱之為汽蝕(shi)(shi)(shi)。

　　2、汽蝕現象發生后(hou)對(dui)泵的嚴重影響

　　當汽蝕發展到一(yi)定程度(du)時，將影響水泵的性能并妨礙其正常運行。主要表現為(wei)以下幾個方面：

　　（1）泵(beng)的(de)(de)性能(neng)(neng)改變(bian) 汽(qi)蝕(shi)初生時(shi)，對水泵(beng)外特性并無明顯影(ying)響。汽(qi)蝕(shi)發展到(dao)一定程(cheng)度后(hou)，水泵(beng)的(de)(de)功率、效(xiao)率、流(liu)量(liang)和揚程(cheng)等參數會突然下(xia)降(jiang)。當汽(qi)蝕(shi)充分發展后(hou)，水流(liu)的(de)(de)有效(xiao)過流(liu)面積會減小很多，以(yi)致引起水流(liu)中斷，不能(neng)(neng)工作。

　　（2）引起振動和(he)噪聲 氣泡(pao)破(po)裂時，液體質點(dian)互相(xiang)(xiang)沖(chong)擊，產生噪音和(he)機(ji)組振動，兩者(zhe)互相(xiang)(xiang)激勵使泵產生強烈振動，稱(cheng)為汽蝕共振現象。

　　（3）過流(liu)部件表面的破壞 汽(qi)蝕破壞將大大縮短(duan)水泵的壽命，剝蝕和腐蝕嚴重(zhong)時，會產(chan)生葉片斷裂或穿(chuan)孔(kong)等重(zhong)大事故(gu)。

　　3、葉輪(lun)磨損實驗分析

　　利用在(zai)(zai)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)(lun)(lun)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)上涂(tu)漆的(de)(de)(de)(de)方(fang)法，對葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)(lun)(lun)損(sun)傷(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)部位(wei)(wei)和程度(du)進行定(ding)性分(fen)析實(shi)(shi)(shi)驗(yan)條件：（1）用含(han)(han)一(yi)定(ding)沙(sha)粒(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)代(dai)替(ti)礦(kuang)水(shui)(shui)(shui)(shui)，使密(mi)度(du)和礦(kuang)水(shui)(shui)(shui)(shui)相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)（ρ=1025kg/m3），分(fen)別(bie)在(zai)(zai)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)和不(bu)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)情(qing)況(kuang)(kuang)下(xia)進行磨(mo)(mo)(mo)損(sun)實(shi)(shi)(shi)驗(yan)：（2）用清(qing)水(shui)(shui)(shui)(shui)在(zai)(zai)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)(kuang)下(xia)進行磨(mo)(mo)(mo)損(sun)實(shi)(shi)(shi)驗(yan)。水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)在(zai)(zai)以(yi)上2種(zhong)條件下(xia)運行10h后，觀察(cha)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)(lun)(lun)損(sun)傷(shang)(shang)情(qing)況(kuang)(kuang)并進行分(fen)析。實(shi)(shi)(shi)際應用中的(de)(de)(de)(de)煤(mei)礦(kuang)主排(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)(lun)(lun)損(sun)壞zui嚴(yan)重(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)部位(wei)(wei)是葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)壓(ya)(ya)力(li)面(mian)和吸水(shui)(shui)(shui)(shui)面(mian)，葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)材料(liao)剝(bo)落形成凹坑(keng)，嚴(yan)重(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)甚至形成葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)剝(bo)落：葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)出口壓(ya)(ya)力(li)面(mian)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)也比(bi)(bi)較嚴(yan)重(zhong)(zhong)。后蓋(gai)板上從葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)到(dao)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)中部凹凸不(bu)平，受(shou)到(dao)不(bu)同(tong)程度(du)的(de)(de)(de)(de)損(sun)壞。實(shi)(shi)(shi)踐證明(ming)(ming)，涂(tu)油漆只(zhi)有(you)(you)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)端有(you)(you)較明(ming)(ming)顯的(de)(de)(de)(de)固(gu)體(ti)(ti)顆粒(li)(li)(li)摩擦痕(hen)跡，整個(ge)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)(lun)(lun)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)流(liu)道沒有(you)(you)汽(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)點。汽(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)損(sun)失情(qing)況(kuang)(kuang)下(xia)，葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)端、葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)壓(ya)(ya)力(li)面(mian)、葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)出口壓(ya)(ya)力(li)面(mian)的(de)(de)(de)(de)油漆有(you)(you)較嚴(yan)重(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)固(gu)體(ti)(ti)顆粒(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)摩擦痕(hen)跡，特(te)別(bie)是葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)吸力(li)面(mian)有(you)(you)大面(mian)積的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)點存在(zai)(zai)，在(zai)(zai)損(sun)傷(shang)(shang)部位(wei)(wei)及程度(du)基本上和實(shi)(shi)(shi)際煤(mei)礦(kuang)主排(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)(lun)(lun)的(de)(de)(de)(de)損(sun)傷(shang)(shang)情(qing)況(kuang)(kuang)一(yi)致，程度(du)較無汽(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)時(shi)好。條件2下(xia)清(qing)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)(shi)驗(yan)沒有(you)(you)磨(mo)(mo)(mo)痕(hen)，只(zhi)有(you)(you)汽(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)點，汽(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)程度(du)和含(han)(han)沙(sha)水(shui)(shui)(shui)(shui)相(xiang)(xiang)(xiang)比(bi)(bi)要(yao)(yao)小得(de)多，說明(ming)(ming)含(han)(han)沙(sha)粒(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)礦(kuang)水(shui)(shui)(shui)(shui)擴大了汽(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)范圍。由此可(ke)見，在(zai)(zai)相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)流(liu)體(ti)(ti)介質條件下(xia)，發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)時(shi)的(de)(de)(de)(de)損(sun)傷(shang)(shang)比(bi)(bi)不(bu)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)汽(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)時(shi)要(yao)(yao)嚴(yan)重(zhong)(zhong)；相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)條件下(xia)，有(you)(you)固(gu)體(ti)(ti)顆粒(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)介質比(bi)(bi)沒有(you)(you)固(gu)體(ti)(ti)顆粒(li)(li)(li)時(shi)要(yao)(yao)嚴(yan)重(zhong)(zhong)。因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)是煤(mei)礦(kuang)主排(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)輪(lun)(lun)(lun)損(sun)傷(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)主要(yao)(yao)原因(yin)，消(xiao)除(chu)汽(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)可(ke)以(yi)降低水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)的(de)(de)(de)(de)破(po)壞，消(xiao)除(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)固(gu)體(ti)(ti)顆粒(li)(li)(li)則可(ke)更大程度(du)地(di)減輕破(po)壞。實(shi)(shi)(shi)驗(yan)結果表明(ming)(ming)，雖然我們還不(bu)清(qing)楚汽(qi)(qi)(qi)(qi)蝕(shi)(shi)與固(gu)體(ti)(ti)顆粒(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)大小是否有(you)(you)關系(xi)，但(dan)可(ke)以(yi)驗(yan)證破(po)壞作用的(de)(de)(de)(de)客觀存在(zai)(zai)。

　　4、對策與結論

　　由以(yi)上實驗可知道壓(ya)力(li)降低是汽(qi)蝕發生的(de)條件，水(shui)中存在大量的(de)汽(qi)泡迅速破裂則是汽(qi)蝕發生的(de)內(nei)因。因此，為改善和減(jian)輕煤礦主排水(shui)泵葉輪的(de)汽(qi)蝕破壞，應從(cong)以(yi)下2方面改進：

　　（1）設(she)計、制造方面(mian)。1）改變葉(xie)輪(lun)形(xing)狀的(de)設(she)計及優化葉(xie)輪(lun)的(de)結構參數(shu)，改善汽(qi)蝕(shi)產生的(de)外部(bu)條件；2）葉(xie)片及其他水(shui)(shui)(shui)流經的(de)部(bu)件應選用抗汽(qi)蝕(shi)性(xing)能良好(hao)的(de)材(cai)料；3）減少(shao)吸入管的(de)壓力損(sun)失∑h、吸入管路(lu)(lu)系統(tong)包括底閥(fa)、慮水(shui)(shui)(shui)器、管路(lu)(lu)、彎頭、等，使這些(xie)部(bu)位的(de)安裝(zhuang)設(she)計合理，減少(shao)損(sun)失，也(ye)是降低水(shui)(shui)(shui)泵(beng)發生汽(qi)蝕(shi)現象的(de)重要途徑；4）減少(shao)泵(beng)本身必須(xu)的(de)汽(qi)蝕(shi)余量，為(wei)此(ci)，可適當加大(da)手級葉(xie)輪(lun)吸入口(kou)直(zhi)徑，或采用無(wu)底閥(fa)排水(shui)(shui)(shui)。

　　（2）使(shi)用方面。1）在安裝(zhuang)允(yun)許的(de)(de)(de)條件下，盡量減(jian)小泵(beng)的(de)(de)(de)吸(xi)水(shui)高度。這樣使(shi)泵(beng)運行中的(de)(de)(de)允(yun)許汽蝕(shi)余(yu)量更(geng)大(da)些。一般情況下安裝(zhuang)高度在2～3.5m時(shi)，降(jiang)低泵(beng)發生汽蝕(shi)現象(xiang)。2）降(jiang)低井(jing)(jing)水(shui)的(de)(de)(de)密(mi)度，含煤(mei)粉和(he)泥沙的(de)(de)(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)水(shui)，為了減(jian)小礦(kuang)(kuang)(kuang)水(shui)密(mi)度以減(jian)少泵(beng)的(de)(de)(de)汽蝕(shi)，應在礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)排水(shui)之前做沉淀處理。3）減(jian)小水(shui)流進泵(beng)吸(xi)入口(kou)的(de)(de)(de)平(ping)均流速。