專利名稱：潛水泵用導(dǎo)葉角度調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種潛水泵用導(dǎo)葉角度調(diào)節(jié)裝置，尤其涉及一種潛水式軸流泵、混 流泵用導(dǎo)葉角度調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
潛水式軸、混流泵自60年代引進我國以來，在國民生產(chǎn)建設(shè)中發(fā)揮了積極的 效益，在防洪排澇、灌溉、工礦、市政、農(nóng)業(yè)給排水和污水處理等領(lǐng)域發(fā)揮了積極的作 用。由于機電一體，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，安裝方便，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，逐步取代了老 式軸流機，功率也不斷提高，目前我國最大功率的潛水電泵已經(jīng)達到1000KW以上。當 前，我國正在大力推進節(jié)能減排工作，推廣高效節(jié)能電機，同時，潛水式軸、混流泵功 率不斷擴大，效率的要求越來越高，又要具有良好的穩(wěn)定性與可靠性，因此，必須要求 潛水式軸、混流泵能夠在更大的工況范圍內(nèi)高效工作。然而潛水式軸、混流泵的導(dǎo)葉與 葉片在一固定角度安裝完成后，很難實現(xiàn)大工況范圍的高效工作，而且容易產(chǎn)生汽蝕， 振動和噪聲等現(xiàn)象，從而加快機械的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種方便導(dǎo)葉角度調(diào)整的潛水泵用導(dǎo)葉角度調(diào)節(jié)裝置，本發(fā)明能夠 通過地面操作來實現(xiàn)地下或水下導(dǎo)葉角度的調(diào)整，從而實現(xiàn)大工況范圍的高效工作。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種潛水泵用導(dǎo)葉角度調(diào)節(jié)裝置，包括曲柄、從動環(huán)、主動環(huán)及傳動板， 從動環(huán)與主動環(huán)之間鍵合連接，所述曲柄的一端與從動環(huán)轉(zhuǎn)動連接，曲柄的另一端用于 連接并調(diào)整導(dǎo)葉的角度，在主動環(huán)與傳動板之間設(shè)有用于連接主動環(huán)與傳動板的連接機 構(gòu)，在傳動板連接有傳動桿。在土建階段，事先做好潛水式軸、混流泵的座環(huán)、主動環(huán)、傳動板與調(diào)節(jié)手輪 等的安裝，待土建完成，將潛水式軸、混流泵沿導(dǎo)軌滑下，實現(xiàn)自藕安裝，旋轉(zhuǎn)手輪實 現(xiàn)出口導(dǎo)葉的雙向調(diào)節(jié)。主要優(yōu)點如下1.由于潛水軸、混流泵電機潛于水下，電機必須完全密封，這種特殊的結(jié)構(gòu)使 得出口導(dǎo)葉的調(diào)節(jié)十分困難。本發(fā)明不影響潛水軸、混流泵的主要結(jié)構(gòu)，很好的保護了 電機密封。2.這種導(dǎo)葉調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn)了對導(dǎo)葉的雙向調(diào)節(jié)，通過一個三角形傳動板和連桿 裝置，可以自由的使導(dǎo)葉順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)，同時圖中這種曲柄的應(yīng)用使得主動環(huán)和 從動環(huán)只需轉(zhuǎn)動很小的距離就可以實現(xiàn)導(dǎo)葉角度較大的變換。3.本發(fā)明是自動耦合安裝，無需人工，沿導(dǎo)軌將潛水電泵滑入井筒，潛水電泵 即可自動靠斜面對中貼合到座環(huán)上，同時使用O型橡膠密封圈，自動密封，不會產(chǎn)生漏 水等問題。在水泵正常檢修時，直接將水泵吊起即可，不需裝卸導(dǎo)葉調(diào)節(jié)裝置，因此， 不會因增加了出口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)裝置而使維護變的復(fù)雜。這種自動耦合結(jié)構(gòu)節(jié)約了安裝和維
3修時間，不需人工進入井底，極其方便快捷。4、本發(fā)明在主動環(huán)鍵槽的上端設(shè)置斜面，在從動環(huán)的下端也設(shè)置斜面，即凸 鍵及鍵槽槽口斷面的長方形與梯形疊加而成的形狀，使得潛水電泵自動安裝時能夠自動 對中并滑入鍵槽中，不會因土建的小偏差導(dǎo)致水泵的從動環(huán)無法剛好嵌入主動環(huán)中，使 配合緊密可靠，安裝方便。5、本發(fā)明的活動導(dǎo)葉使用的是自定位滾珠軸承，曲柄在隨從動環(huán)轉(zhuǎn)動時的運動 軌跡不是一直在從動環(huán)的圓上，因此，若使用普通軸承，會因為干涉而自動卡死，無法 旋轉(zhuǎn)，自定位滾珠軸承的使用，巧妙的解決了從動環(huán)帶動曲柄旋轉(zhuǎn)時，曲柄與從動環(huán)運 動軌跡不重合的問題。


圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是圖1中A局部放大示意圖。圖4是整個導(dǎo)葉調(diào)節(jié)裝置剖切視圖。圖5是連桿裝置及主動環(huán)與從動環(huán)斜面對中俯視圖。圖6是連桿裝置剖切視圖。圖7是主動環(huán)與從動環(huán)斜面鍵合連接剖切視圖。圖8是調(diào)節(jié)裝置中與潛水泵作為整體的部件示意圖。圖9是是土建階段需要預(yù)埋與安裝的主要部件俯視圖。圖10是圖9的A-A剖視，是土建階段需要預(yù)埋與安裝的主要部件剖切視圖。圖11是葉片出口速度三角形，其中，虛線表示大流量工況，點劃線表示小流量 工況，實線為設(shè)計工況。圖中1-導(dǎo)軌，2-防轉(zhuǎn)支撐，3-潛水式軸、混流泵，4-傳動桿，5-手輪， 6_活動導(dǎo)葉，7-固定導(dǎo)葉，8- “0”型密封圈，9-密封裝置，10-曲柄，11-自定位滾珠 軸承，12-從動環(huán)，13-井筒座環(huán)，14-主動環(huán)，15-導(dǎo)環(huán)，16-傳動板，17-連桿裝置。
具體實施例方式①在土建階段，將井筒座環(huán)13、導(dǎo)環(huán)15與一期砼中鋼筋連接牢固；②以上完成后，安裝傳動桿4、傳動板16、手輪5，主動環(huán)14，這樣，安裝系統(tǒng) 中活動導(dǎo)葉調(diào)節(jié)裝置的主要部件安裝完成；⑧將潛水式軸、混流泵直接沿導(dǎo)軌1滑下，自動耦合到井筒座環(huán)13上，同時， 從動環(huán)12和主動環(huán)14由于有斜面對中，自動配合完成；這時，整個安裝完成，旋轉(zhuǎn)手 輪5，帶動傳動桿4旋轉(zhuǎn)，傳動桿4帶動傳動板16，傳動板16帶動主動環(huán)14旋轉(zhuǎn)，從動 環(huán)12隨主動環(huán)14旋轉(zhuǎn)，從動環(huán)12帶動曲柄10轉(zhuǎn)動，至此，曲柄10帶動活動導(dǎo)葉6轉(zhuǎn) 動，實現(xiàn)出口導(dǎo)葉的調(diào)節(jié)。其中，連桿裝置17共兩組，對稱分布于主動環(huán)13的兩邊， 當在圖2所示逆時針旋轉(zhuǎn)手輪5時，手輪通過傳動桿4帶動傳動板16逆時針旋轉(zhuǎn)，則此 時連桿裝置17下面一根連桿，拉動主動環(huán)14旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)逆時針旋轉(zhuǎn)，當順時針旋轉(zhuǎn)手輪 5時，則，連桿裝置17上面一根連桿會拉動主動環(huán)14旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)順時針旋轉(zhuǎn)。這樣就實現(xiàn)了出口導(dǎo)葉的雙向調(diào)節(jié)。手輪上設(shè)有刻度，調(diào)節(jié)到一定位置，鎖住手輪位置即可。實施例1一種潛水泵用導(dǎo)葉角度調(diào)節(jié)裝置，包括曲柄10、從動環(huán)12、主動環(huán)14及傳動 板16，從動環(huán)12與主動環(huán)14之間鍵合連接，所述曲柄10的一端與從動環(huán)12轉(zhuǎn)動連接， 曲柄10的另一端用于連接并調(diào)整導(dǎo)葉的角度，在主動環(huán)14與傳動板16之間設(shè)有用于連 接主動環(huán)14與傳動板16的連接機構(gòu)，在傳動板16連接有傳動桿4。在本實施例中，從動環(huán)12與主動環(huán)14之間的鍵合連接由相互配合且分別設(shè)在從動環(huán)12上的凸 鍵121和設(shè)在主動環(huán)14上的鍵槽141構(gòu)成；凸鍵121的斷面形狀由長方形與梯形疊加而成，鍵槽141的槽口斷面形狀由長方 形與梯形疊加而成；主動環(huán)14與傳動板16之間采用兩個連接機構(gòu)，傳動板16為三角形傳動板，所 述傳動桿4連接于三角形傳動板的一個角上，所述兩個連接機構(gòu)的一端分別與三角形傳 動板的其余兩個角連接，并且，其中一個連接機構(gòu)在三角形傳動板的帶動下，使主動環(huán) 14發(fā)生順時針轉(zhuǎn)動；其中另一個連接機構(gòu)在三角形傳動板的反方向帶動下，使主動環(huán)14 發(fā)生逆時針轉(zhuǎn)動；連接機構(gòu)采用連桿裝置17，連桿裝置17由第一橫向連桿171和第二橫 向連桿172組成，第一橫向連桿171的一端與第二橫向連桿172的一端轉(zhuǎn)動連接，第一 橫向連桿171的另一端及第二橫向連桿172的另一端分別與傳動板16及主動環(huán)14轉(zhuǎn)動連 接。本實施例中的主動環(huán)在順時針旋轉(zhuǎn)時，圖2中的上連桿裝置拉動主動環(huán)，下連桿裝 置被主動環(huán)帶動旋轉(zhuǎn)，不會因兩只連桿裝置移動距離不同或配合誤差問題產(chǎn)生干涉，實 現(xiàn)雙向旋轉(zhuǎn)而互不影響，反之亦然。以上連桿裝置17和主動環(huán)14在土建階段預(yù)埋并固 定完畢，牢固可靠。所述的曲柄10的一端與設(shè)在從動環(huán)12上的突起122轉(zhuǎn)動連接。本發(fā)明是在不同的使用工況下，通過調(diào)節(jié)出口導(dǎo)葉的角度，使水流的葉片出 口角與導(dǎo)葉進口角之間的沖角在一個合理的范圍，由圖9的速度三角形可知，葉輪 圓周速度U是保持不變的，當流量減少(增大)時，揚程升高(減小)，由歐拉方程
u W2Va2-W1Val
Ht=--- (式中Ht為潛水泵的理論揚程，U2為葉輪出口圓周速度，vu2為液流出 口速度的圓周分速度，U1S葉輪進口圓周速度，Vul為液流進口速度的圓周分速度，g為 重力加速度)，知葉片出口角α2變小(變大)，這時葉片出口與導(dǎo)葉進口液流沖角α 3變 大，會產(chǎn)生脫流，沖擊，汽蝕，此時可以調(diào)節(jié)出口導(dǎo)葉，減小(增大)α3，使葉片出口角 與導(dǎo)葉進口角相等，則葉輪中的液流就可以平滑的流入導(dǎo)葉，從而減少汽蝕與水流流動 損失，提高機械的運行效率，解決了潛水式軸、混流泵在大范圍工況高效節(jié)能穩(wěn)定運轉(zhuǎn) 的問題。
權(quán)利要求
1.一種潛水泵用導(dǎo)葉角度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，包括曲柄(10)、從動環(huán)(12)、 主動環(huán)(14)及傳動板(16)，從動環(huán)(12)與主動環(huán)(14)之間鍵合連接，所述曲柄(10)的 一端與從動環(huán)(12)轉(zhuǎn)動連接，曲柄(10)的另一端用于連接并調(diào)整導(dǎo)葉的角度，在主動環(huán) (14)與傳動板(16)之間設(shè)有用于連接主動環(huán)(14)與傳動板(16)的連接機構(gòu)，在傳動板 (16)連接有傳動桿(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛水泵用導(dǎo)葉角度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，從動環(huán)(12)與 主動環(huán)(14)之間的鍵合連接由相互配合且分別設(shè)在從動環(huán)(12)上的凸鍵(121)和設(shè)在主 動環(huán)(14)上的鍵槽(141)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的潛水泵用導(dǎo)葉角度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，凸鍵(121)的 斷面形狀由長方形與梯形疊加而成，鍵槽(141)的槽口斷面形狀由長方形與梯形疊加而 成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛水泵用導(dǎo)葉角度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，主動環(huán)(14)與 傳動板(16)之間采用兩個連接機構(gòu)，傳動板(16)為三角形傳動板，所述傳動桿(4)連接 于三角形傳動板的一個角上，所述兩個連接機構(gòu)的一端分別與三角形傳動板的其余兩個 角連接，并且，其中一個連接機構(gòu)在三角形傳動板的帶動下，使主動環(huán)(14)發(fā)生順時針 轉(zhuǎn)動；其中另一個連接機構(gòu)在三角形傳動板的反方向帶動下，使主動環(huán)(14)發(fā)生逆時針 轉(zhuǎn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的潛水泵用導(dǎo)葉角度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，連接機構(gòu)采 用連桿裝置(17)，連桿裝置(17)由第一橫向連桿(171)和第二橫向連桿(172)組成，第 一橫向連桿(171)的一端與第二橫向連桿(172)的一端轉(zhuǎn)動連接，第一橫向連桿(171)的 另一端及第二橫向連桿(172)的另一端分別與傳動板(16)及主動環(huán)(14)轉(zhuǎn)動連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛水泵用導(dǎo)葉角度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，曲柄(10)的一 端與設(shè)在從動環(huán)(12)上的突起(122)轉(zhuǎn)動連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛水泵用導(dǎo)葉角度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述曲柄(10) 的一端通過自定位滾珠軸承(11)與從動環(huán)(12)轉(zhuǎn)動連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種方便導(dǎo)葉角度調(diào)整的潛水泵用導(dǎo)葉角度調(diào)節(jié)裝置，包括曲柄、從動環(huán)、主動環(huán)及傳動板，從動環(huán)與主動環(huán)之間鍵合連接，所述曲柄的一端與從動環(huán)轉(zhuǎn)動連接，曲柄的另一端用于連接并調(diào)整導(dǎo)葉的角度，在主動環(huán)與傳動板之間設(shè)有用于連接主動環(huán)與傳動板的連接機構(gòu)，在傳動板連接有傳動桿。本發(fā)明能夠通過地面操作來實現(xiàn)地下或水下導(dǎo)葉角度的調(diào)整。本發(fā)明是通過一個三角形傳動板和連桿裝置，可以自由的使導(dǎo)葉順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)，同時這種曲柄的應(yīng)用使得主動環(huán)和從動環(huán)只需轉(zhuǎn)動很小的距離就可以實現(xiàn)導(dǎo)葉角度較大的變換。
文檔編號F04D29/22GK102022375SQ20101061361
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者張克危, 陳斌, 馬金星, 黃學(xué)軍 申請人:南京藍深制泵集團股份有限公司