轴流泵是叶片泵的一种，它的叶片单元为一系列翼型，围绕轮毂构成圆柱叶栅，由于流过叶轮的流体微团的迹线理论上位于与转轴同心的圆柱面上，经过导叶消旋之后认为出流沿着轴向，所以这种泵称为轴流泵，也称为卡普兰(Kaplan)泵，轴流泵的流量较大，可达60m3/s;单级扬程较低，通常为1~25m，因此，轴流泵的比转速较高，其常用范围在500~1600 之间。
轴流泵按叶片固定方式和调节方法可分为固定式、半调节式和全调节式;按泵轴位置分为立式轴流泵和卧式轴流泵，今天施德宝就为大家简单介绍常见轴流泵的结构和工作原理。
轴流泵的主要部件有叶轮、泵轴、导叶、吸入管等，现分述如下。
(1)叶轮
叶轮的作用与离心泵一样，将原动机的机械能转变为流体的压力能和动能，它由叶片、轮毂和动叶调节机构等组成，叶片多为机翼型，一般为4~6片，轮毂用来安装叶片和叶片调节机构，有圆锥形、圆柱形和球形3种。小型轴流泵(叶轮直径在300mm以下)的叶片和轮毂铸成一体，叶片的角度不是固定的，也称固定叶片式轴流泵;中型轴流泵(叶轮直径在300mm以上)一般采用半调节式叶轮结构，即叶片靠螺母和定位销钉固定在轮毂上，叶片角度不能任意改变，只能按各销钉孔对应的叶片角度来改变，故称半调节式轴流泵;大型轴流泵(叶轮直径在1600mm以上)，一般采用球形轮毂，把动叶调节机构装于轮毂内，靠液压传动系统来调节叶片角度，故称动叶可调节式轴流泵。
(2)泵轴
对于大容量和叶片可调节的轴流泵，其轴均用优质碳素钢做成空心，表面镀铬，既可减轻轴的质量，又便于安装调节机构。
(3)导叶
轴流泵的导叶一般装在叶轮出口侧，导叶的作用是将流出叶轮的水流旋转运动转变为轴向运动，同时将部分动能转变为压能。
(4)吸入管
吸入管与离心泵吸入室的作用相同，中小型轴流泵多用喇叭形吸入管，大型轴流泵多采用肘形吸入流道。
轴流泵的工作原理与离心泵不同，它是依靠叶轮旋转时对水流产生的升力而工作的，这种泵由于水流进叶轮和流出导叶都是沿轴向的，故称为轴流泵。
轴流泵是以空气动力学中机翼的升力理论为基础。当流体绕过翼型时，在翼型的首端点处分离成为两股流，它们分别经过翼型的上表面和下表面，然后同时在翼型的尾端汇合。由于沿翼型下表面的路程比上表面路程长一些，流体沿翼型下表面的流速要比沿翼型上表面流速大，相应地，翼型下表面的压力将小于上表面，流体对翼型有一个向下的作用力。同样，翼型对于流体也将产生一个反作用力，与此作用力大小相等、方向相反，作用在流体上。在此力作用下，水就被压升到一定的高度上去。
推荐阅读：单级离心式水泵结构工作原理是什么
与离心泵相比，具有下列特点：
(1)扬程随流量的减少而剧烈增大，Q—H曲线突增，主要原因是：流量较小时，在叶轮叶片的进口和出口处产生回流，水流多次重复得到能量，类似于多级加压状态，所以扬程急剧增大，从而造成轴功率增大的现象。
(2)Q—N曲线是陡降曲线。关死扬程(流量Q=0时)是额定值的1.5~2倍。因此，轴流泵启动时，应当在闸阀全开启的情况下启动电动机。
(3)Q—η曲线呈驼峰形，即高效率工作的范围很小，流量在偏离设计工况点不远处效率就很快下降。根据轴流泵的这一特点，采取出口阀调解流量是不利的，一般只能采取改变叶片装置角或改变转速的方法来调节流量。
(4)轴流泵的叶轮一般浸没在液体中，因此不需考虑汽蚀，启动时也不需灌泵。
①结构简单，在给定工作参数条件下，横截面积(垂直于转轴的平面)和重量较其他类型的叶片泵小;
②不管是在停机状态还是运行状态，都可以通过改变叶片安放角而很容易地改变流量;
③轴流泵通常都是立式结构，因此其占地面积小，另外还可以露天安装。
①自吸能力有限;
②单级扬程低;
③效率曲线陡，高效区比较窄，如果没有叶轮叶片安放角的调节装置，当偏离设计工况运行时经济性差。
轴流泵广泛应用于灌溉、给排水、内河航道疏浚、动力工程以及其他需要输送大量的液体而扬程要求不高的领域，在核电工程、船舶推进领域也有应用。
参考资料：轴流泵的结构和工作原理是什么
