專(zhuān)利名稱(chēng)：新型側(cè)向s形軸伸貫流泵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種泵裝置的結(jié)構(gòu)型式，尤其涉及貫流泵裝置的結(jié)構(gòu)，屬于水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
側(cè)向S形軸伸貫流泵裝置將電機(jī)、軸承及齒輪箱等設(shè)備布置在與出水流道同平面的一側(cè)內(nèi)，水泵軸沿伸至出水流道外側(cè)與電機(jī)軸相連。側(cè)向S形軸伸貫流泵裝置具有流道平順，水力損失小，投資少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和安裝維修方便等優(yōu)點(diǎn)。葉輪與進(jìn)、出水流道的水力性能共同決定了泵裝置效率的高低，在相同水力模型情況下，出水流道的水力損失與導(dǎo)葉體出口環(huán)量的回收是影響泵裝置整體性能的主要因素。S形側(cè)向軸伸貫流泵裝置在導(dǎo)葉體出口后安裝有出水流道的彎管段，彎管段的設(shè)計(jì)不好將會(huì)進(jìn)一步增加出水流道的水力損失，甚至導(dǎo)致漩渦的產(chǎn)生，從而大幅度降低泵裝置的水力效率。彎管段的水力損失占整個(gè)出水流道水力損失的比重較大，無(wú)論是出水流道的水力損失還是對(duì)導(dǎo)葉體出口剩余環(huán)量的回收都與出水流道的彎管段直接相關(guān)。在改進(jìn)側(cè)向S形軸伸貫流泵裝置進(jìn)、出流道三維形體方面也開(kāi)展了部分研究工作，泵裝置的效率獲得了提高，但傳統(tǒng)的側(cè)向S形軸伸貫流泵裝置的水力性能仍落后于豎井式貫流泵裝置、燈泡貫流泵裝置的水力性能?，F(xiàn)有的側(cè)向S形軸伸貫流泵裝置的水力性能主要受限于出水流道，尤其是出水流道的彎管段。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種高效的新型側(cè)向S形軸伸貫流泵裝置，該裝置是基于最小阻力原理對(duì)進(jìn)水流道及出水流道的彎管段和直擴(kuò)段進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以達(dá)到進(jìn)水流道、出水流道的水力損失更小，進(jìn)一步提高泵裝置水力效率的目的，突破傳統(tǒng)側(cè)向S形軸伸貫流泵裝置的彎管段水力損失大的技術(shù)瓶頸。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，新型側(cè)向S形軸伸貫流泵裝置，包括依次連接的進(jìn)水流道、泵段、出水流道的彎管段、出水流道的直擴(kuò)段和驅(qū)動(dòng)連接泵段中葉輪旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力裝置，其特征是，所述進(jìn)水流道的出口斷面與泵段的泵葉輪進(jìn)口斷面平順連接，泵段的導(dǎo)葉的出口與出水流道的彎管段的進(jìn)口平順連接，出水流道的彎管段的出口與出水流道的直擴(kuò)段的進(jìn)口平順連接，所述動(dòng)力裝置側(cè)臥式布置在出水流道的一側(cè)，動(dòng)力裝置與泵段、進(jìn)水流道和出水流道的彎管段、直擴(kuò)段均位于同一平面內(nèi)。所述泵段為軸流泵或?qū)~混流泵。所述進(jìn)水流道由矩形進(jìn)口斷面經(jīng)非對(duì)稱(chēng)收縮光滑過(guò)渡至連接葉輪進(jìn)口的圓形斷面。所述出水流道的彎管段由多個(gè)管段平滑連接構(gòu)成，進(jìn)口為圓形斷面，出口為多弧線斷面，彎管斷面高度大于彎管斷面寬度，進(jìn)口圓形斷面光滑過(guò)渡至出口多弧線斷面。所述多弧線斷面由多段不同曲率半徑的弧線連接構(gòu)成。[0010]所述出水流道的直擴(kuò)段由多個(gè)管段平滑連接構(gòu)成，進(jìn)口為多弧線斷面，出口為矩形斷面，進(jìn)口多弧線斷面光滑過(guò)渡至出口矩形斷面。所述出水流道的彎管段和直擴(kuò)段的各斷面面積沿流道中心線變化無(wú)畸變，兩者的關(guān)系曲線平順無(wú)拐點(diǎn)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，通過(guò)對(duì)進(jìn)水流道及出水流道的彎管段和直擴(kuò)段進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使進(jìn)水流道、出水流道的水力損失更小，進(jìn)一步提高了泵裝置水力效率的目的，突破了傳統(tǒng)側(cè)向S形軸伸貫流泵裝置的彎管段水力損失大的技術(shù)瓶頸。電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)設(shè)備位于出水流道的相同側(cè)的同一平面，葉輪室采用對(duì)開(kāi)式結(jié)構(gòu)，無(wú)需在拆卸水泵時(shí)移動(dòng)電機(jī)即可將彎管段3吊起，方便水泵的安裝檢修，減少了泵站機(jī)電等設(shè)備維修的空間，降低了土建投資。進(jìn)、出水流道中心線與葉輪、導(dǎo)葉中心線共線，底板頂部高程與葉輪室相近，泵房開(kāi)挖深度僅限葉輪的淹沒(méi)深度影響，無(wú)需考慮水泵軸、電機(jī)軸的長(zhǎng)度，降低了泵房的整體高度，節(jié)省了土建投資。水力效率高，經(jīng)泵裝置物理模型試驗(yàn)驗(yàn)證泵裝置最高效率已超過(guò)82%，超過(guò)了現(xiàn)有的平面S形軸伸泵裝置的水力效率。本實(shí)用新型適用于農(nóng)田和區(qū)域抗旱、城市防洪排澇和城鎮(zhèn)供水等領(lǐng)域的各種軸流泵或?qū)~混流泵站，相比同類(lèi)其他泵裝置，其具有安全可靠，工程造價(jià)低，安裝維護(hù)方便，運(yùn)行費(fèi)用少，更加高效和安全。進(jìn)水流道和出水流道的施工，可根據(jù)泵站的規(guī)模大小選用鋼筋混凝土現(xiàn)場(chǎng)立模澆筑或采用鋼板加工制作運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝。

圖1為本實(shí)用新型專(zhuān)利的立面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型專(zhuān)利的平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1進(jìn)水流道、2泵段、3出水流道的彎管段、4出水流道的直擴(kuò)段、5動(dòng)力裝置。
具體實(shí)施方式
新型側(cè)向S形軸伸貫流泵裝置，包括依次連接的進(jìn)水流道1、泵段2、出水流道的彎管段3、出水流道的直擴(kuò)段4和驅(qū)動(dòng)連接泵段(軸流泵或?qū)~混流泵)中葉輪旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力裝置等組成，所述進(jìn)水流道I的出口斷面與泵段2的泵葉輪進(jìn)口斷面平順連接，所述進(jìn)水流道由矩形進(jìn)口斷面經(jīng)非對(duì)稱(chēng)收縮光滑過(guò)渡至連接葉輪進(jìn)口的圓形斷面。泵段2的導(dǎo)葉的出口與出水流道的彎管段3的進(jìn)口平順連接，出水流道的彎管段3的出口與出水流道的直擴(kuò)段4的進(jìn)口平順連接，所述出水流道的彎管段3由多個(gè)管段平滑連接構(gòu)成，進(jìn)口為圓形斷面，出口為多弧線斷面，進(jìn)口圓形斷面光滑過(guò)渡至出口多弧線斷面，彎管過(guò)渡段的彎管斷面高度大于彎管斷面寬度。所述多弧線斷面由多段不同曲率半徑的弧線連接構(gòu)成。所述出水流道的直擴(kuò)段由多個(gè)管段平滑連接構(gòu)成，進(jìn)口為多弧線斷面，出口為矩形斷面，進(jìn)口多弧線斷面光滑過(guò)渡至出口矩形斷面。所述出水流道的彎管段和直擴(kuò)段的各斷面面積沿流道中心線變化無(wú)畸變，兩者的關(guān)系曲線平順無(wú)拐點(diǎn)。所述動(dòng)力裝置5側(cè)臥式布置在出水流道的一側(cè)，動(dòng)力裝置5與泵段2、進(jìn)水流道I和出水流道的彎管段3、直擴(kuò)段4均位于同一平面內(nèi)，泵裝置整體高度小。本實(shí)用新型的實(shí)施需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求施工，對(duì)于大型泵站的進(jìn)水流道1、出水流道的彎管段3和出水流道的直擴(kuò)段4由施工單位負(fù)責(zé)在工程現(xiàn)場(chǎng)放樣施工。施工時(shí)需要按照?qǐng)D紙要求采用定型木質(zhì)或鋼模板，進(jìn)水流道I和直擴(kuò)段4的體形為曲線形，要求各斷面間為平滑過(guò)渡，立模后在現(xiàn)場(chǎng)澆注成型。出水流道的彎管段3可在金屬加工廠內(nèi)采用精加工制作以保證曲面的制作精度，同時(shí)可便于彎管段與軸流泵或?qū)~混流泵段2的葉輪、導(dǎo)葉體進(jìn)行整體吊裝。對(duì)于中小型泵站，新型S形側(cè)向軸伸貫流泵裝置的進(jìn)水流道1、出水流道的彎管段3和直擴(kuò)段4均可采用金屬制造，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼接安裝。
權(quán)利要求1.新型側(cè)向S形軸伸貫流泵裝置，包括依次連接的進(jìn)水流道(I)、泵段(2)、出水流道的彎管段(3)、出水流道的直擴(kuò)段(4)和驅(qū)動(dòng)連接泵段中葉輪旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力裝置，其特征是，所述進(jìn)水流道(I)的出口斷面與泵段(2)的泵葉輪進(jìn)口斷面平順連接，泵段(2)的導(dǎo)葉的出口與出水流道的彎管段(3)的進(jìn)口平順連接，出水流道的彎管段(3)的出口與出水流道的直擴(kuò)段(4)的進(jìn)口平順連接，所述動(dòng)力裝置(5)側(cè)臥式布置在出水流道的一側(cè)，動(dòng)力裝置(5)與泵段(2)、進(jìn)水流道(I)和出水流道的彎管段(3)、直擴(kuò)段(4)均位于同一平面內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型側(cè)向S形軸伸貫流泵裝置，其特征是，所述泵段(2)為軸流泵或?qū)~混流泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型側(cè)向S形軸伸貫流泵裝置，其特征是，所述進(jìn)水流道由矩形進(jìn)口斷面經(jīng)非對(duì)稱(chēng)收縮光滑過(guò)渡至連接葉輪進(jìn)口的圓形斷面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型側(cè)向S形軸伸貫流泵裝置，其特征是，所述出水流道的彎管段(3)由多個(gè)管段平滑連接構(gòu)成，彎管斷面高度大于彎管斷面寬度；進(jìn)口為圓形斷面，出口為多弧線斷面，進(jìn)口圓形斷面光滑過(guò)渡至出口多弧線斷面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型側(cè)向S形軸伸貫流泵裝置，其特征是，所述多弧線斷面由多段不同曲率半徑的弧線連接構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型側(cè)向S形軸伸貫流泵裝置，其特征是，所述出水流道的直擴(kuò)段(4)由多個(gè)管段平滑連接構(gòu)成，進(jìn)口為多弧線斷面，出口為矩形斷面，進(jìn)口多弧線斷面光滑過(guò)渡至出口矩形斷面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型側(cè)向S形軸伸貫流泵裝置，其特征是，所述出水流道的彎管段和直擴(kuò)段的各斷面面積沿流道中心線變化無(wú)畸變，兩者的關(guān)系曲線平順無(wú)拐點(diǎn)。
專(zhuān)利摘要新型側(cè)向S形軸伸貫流泵裝置，屬于水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域。包括依次連接的進(jìn)水流道、泵段、出水流道的彎管段、出水流道的直擴(kuò)段和驅(qū)動(dòng)連接泵段中葉輪旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力裝置，所述進(jìn)水流道由矩形進(jìn)口斷面非對(duì)稱(chēng)收縮光滑過(guò)渡至連接葉輪進(jìn)口的圓形斷面；泵段的導(dǎo)葉的出口與出水流道的彎管段的進(jìn)口平順連接，出水流道的彎管段的出口與出水流道的直擴(kuò)段的進(jìn)口平順連接，所述動(dòng)力裝置側(cè)臥式布置在出水流道的一側(cè)，動(dòng)力裝置與泵段、進(jìn)水流道和出水流道的彎管段、直擴(kuò)段均位于同一平面內(nèi)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，進(jìn)水流道、出水流道的水力損失小，進(jìn)一步提高了泵裝置水力效率，適用于農(nóng)田和區(qū)域抗旱、城市防洪排澇和城鎮(zhèn)供水等領(lǐng)域的各種軸流泵或?qū)~混流泵站。
文檔編號(hào)F04D29/40GK203067354SQ201320038550
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者劉超, 楊帆, 楊華, 鄢碧鵬 申請(qǐng)人:揚(yáng)州大學(xué)