阅读说明：本技术 具有半调节叶片的节能立式轴流泵结构 (Energy-saving vertical axial-flow pump structure with half-adjusting blades ) 是由 陈文华 王秀礼 赵改霞 于 2020-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了具有半调节叶片的节能立式轴流泵结构,包括出水弯管、泵轴、导叶体、叶片、叶轮和叶轮室,叶轮室内设置有叶轮和叶片,叶轮连接有泵轴的下部；所述导叶体位于位于叶轮上方的导叶管中,所述泵轴上端穿过出水弯管的弯臂,所述泵轴上连接有上水导轴承与下水导轴承,所述泵轴外套设有泵轴套管；所述泵轴套管位于上水导轴承与下水导轴承之间；该泵运行过程噪声小,效率高,汽蚀性能好,使用寿命长。(The invention discloses an energy-saving vertical axial-flow pump structure with half-adjusting blades, which comprises a water outlet bent pipe, a pump shaft, a guide blade body, blades, an impeller and an impeller chamber, wherein the impeller and the blades are arranged in the impeller chamber, and the impeller is connected with the lower part of the pump shaft; the guide vane body is positioned in a guide vane pipe above the impeller, the upper end of the pump shaft penetrates through a bent arm of the water outlet bent pipe, an upper water guide bearing and a lower water guide bearing are connected to the pump shaft, and a pump shaft sleeve is sleeved outside the pump shaft; the pump shaft sleeve is positioned between the upper water guide bearing and the lower water guide bearing; the pump has the advantages of low noise, high efficiency, good cavitation performance and long service life in the operation process.)

具有半调节叶片的节能立式轴流泵结构

技术领域

本发明属于轴流泵技术领域，具体涉及具有半调节叶片的节能立式轴流泵结构。

背景技术

轴流泵是叶片式泵的一种，利用旋转叶轮叶片的推力使被输送的液体沿泵轴方向流动。轴流泵一般为立式，叶轮浸没在水下面，也有卧式或斜式轴流泵，其叶片分固定式和可调式两种结构。当泵轴由电动机带动旋转后，由于叶片与泵轴轴线有一定的螺旋角，所以对液体产生推力，将液体推出从而沿排出管排出。当液体被推出后，原来位置便形成局部真空，外面的液体在大气压的作用下，沿进口管被吸入叶轮中，只要叶轮不断旋转，泵便能不断地吸入和排出液体。轴流泵属于大流量低扬程一类的泵品种，在工农业生产中通常作为定向输送大流量液体的专用泵，主要适用于低扬程、大流量的场合，如灌溉、排涝、船坞排水、运河船闸的水位调节，或用作电厂大型循环水泵。扬程较高的轴流泵可供浅水船舶的喷水推进之用。

立式轴流泵是按清水介质设计，广泛应用于南方水网地区灌溉和排涝工程。由于抽送含沙量高的黄河水，该泵在运行过程中出现了诸多问题，主要表现为：技术供水装置设计不合理，泥沙水流侵入橡胶导轴承，使泵主轴轴颈过快偏磨，机组运行中出现振动，噪声超过90dB，大修周期平均仅368.92 h，以致泵站难以形成生产能力，严重影响灌区正常灌溉；水泵转轮叶片为普通碳钢制造，且表面加工粗糙，型线不准，一般运行2000-2500 h就磨蚀报废；水泵转轮采用国外上世纪40年代的水力模型，机组装置效率低；技术供水耗量大。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出具有半调节叶片的节能立式轴流泵结构，该泵运行过程噪声小，效率高，汽蚀性能好，使用寿命长。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

具有半调节叶片的节能立式轴流泵结构，包括出水弯管、泵轴、导叶体、叶片、叶轮和叶轮室，叶轮室内设置有叶轮和叶片，叶轮连接有泵轴的下部；所述导叶***于位于叶轮上方的导叶管中，所述泵轴上端穿过出水弯管的弯臂，所述泵轴上连接有上水导轴承与下水导轴承，所述泵轴外套设有泵轴套管；所述泵轴套管位于上水导轴承与下水导轴承之间。

进一步的，所述泵轴底部设置为锥度轴结构，与叶轮通过锥度轴连接。

进一步的，所述叶轮上部中心设置有锥度孔，所述锥度孔内连接有锥度轴。

进一步的，所述叶轮连接有叶轮轮毂体。

进一步的，所述叶轮室为圆柱形结构。

进一步的，所述叶片为定桨式结构。

进一步的，所述泵轴套管顶部设置有上法兰，底部设置有下法兰；泵轴套管顶部通过上法兰连接上水导轴承，所述泵轴套管底部通过下法兰连接下水导轴承底部。

进一步的，所述上水导轴承内部设置有上法兰连接件，上法兰连接件上设置有上法兰容置槽和连接螺孔，上法兰容置槽与所述上法兰相匹配，上法兰连接件通过连接螺孔连接上法兰；所述下水导轴承内部设置有下法兰连接件，下法兰连接件设置有连接螺栓，下法兰连接件通过连接螺栓连接下法兰，下法兰位于下法兰连接件底部外侧。

本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：

本发明具有半调节叶片的节能立式轴流泵结构，在河床水位变动、泵站扬程变幅较大时，水泵运行工况没有发生明显变化。通过技术供水装置的优化改造，使黄河水与水泵下导轴承彻底隔绝，泥沙无法进入下导轴承。优化后的轴流泵耗水量明显降低，运行流量大，功率小，叶轮具有良好的水力特性。水泵在运行过程中，噪声小，基本无振动，且该泵装置效率高，汽蚀性能好，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明实施例1装置结构示意图。

图2为本发明实施例1装置中泵轴套管结构示意图。

图3为本发明实施例2装置结构示意图。

图4为本发明实施例2装置中泵轴套管与上水导轴承连接关系示意图。

图5为本发明实施例2装置中上法兰连接件结构示意图。

图6为本发明实施例2装置中泵轴套管与下水导轴承连接关系结构示意图。

图7为本发明实施例2装置中叶轮结构级连接关系示意图。

图8为本发明实施例2装置与原泵的流道型线示意图。

其中，1-水弯管、2-泵轴、3-泵轴套管、4-导叶体、5-叶片、6-叶轮、7-叶轮轮毂体、8-上水导轴承、9-下水导轴承 、10-叶轮室、21-锥度轴、31-上法兰、32-下法兰、61-锥度孔、62-连接孔、63-卡接内凹、64-连接空腔、65-紧固螺母、66-限位平键、81-上法兰连接件、82-上法兰容置槽、91-下法兰连接件、92-连接螺栓、93-卡接部。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。

实施例1

如图1-2所示，具有半调节叶片的节能立式轴流泵结构，包括出水弯管1、泵轴2、导叶体4、叶片5、叶轮6和叶轮室10，叶轮室10内设置有叶轮6和叶片5，叶轮6连接有泵轴2的下部；所述导叶体4位于位于叶轮6上方的导叶管中，所述泵轴2上端穿过出水弯管1的弯臂，所述泵轴2上连接有上水导轴承8与下水导轴承9，所述泵轴2外套设有泵轴套管3；所述泵轴套管3位于上水导轴承8与下水导轴承9之间，泵轴套管3连通水导轴承8与下水导轴承9。

所述泵轴2底部设置为锥度轴21结构，与叶轮6通过锥度轴连接；所述叶轮6上部中心设置有锥度孔61，所述锥度孔61内连接有锥度轴21。

所述叶轮6设置有叶轮轮毂体7。

所述叶片5为定桨式结构。

实施例2

实施例1装置中，所述叶轮室10设置为圆柱形结构。

如图3-7所示，其中，所述泵轴套管3顶部设置有上法兰31，底部设置有下法兰32；泵轴套管3顶部通过上法兰31连接上水导轴承8，所述泵轴套管3底部通过下法兰32连接下水导轴承9底部。

所述上水导轴承8内部设置有上法兰连接件81，上法兰连接件81上设置有上法兰容置槽82和连接螺孔，上法兰容置槽82与所述上法兰31相匹配，上法兰连接件81通过连接螺孔连接上法兰31；

所述下水导轴承9内部设置有下法兰连接件91，下法兰连接件91设置有连接螺栓92，下法兰连接件91通过连接螺栓91连接下法兰32，下法兰32位于下法兰连接件91底部外侧。

所述下水导轴承9上设置有卡接部93，所述叶轮6顶部设置有卡接内凹63，所述叶轮6通过卡接内凹63嵌套连接于卡接部93内。

所述叶轮6侧壁设置有连接孔62，连接孔62内连接有叶片5。

所述叶轮6内部设置有连接空腔64，所述锥度孔7贯穿连接空腔与外部，所述锥度轴21底部位于连接空腔64内，并通过紧固螺母65固定。

叶轮6侧壁设置有限位孔，所述锥度轴21侧壁设置有限位槽22，所述限位孔与限位槽对应设置，所述限位孔与限位槽内安插有限位平键66。

如图1、2所示，为泵轴套的结构示意图。泵轴套管3位于水泵主轴上水导轴承与下水导轴承之间。改造下水导轴承技术供水装置，技术供水由上水导轴承进入，经过泵轴套管3，在下水导轴承底部排出。供水压力在0.2-0.25 MPa，从而使含沙水流完全隔绝在泵轴套管3之外，防止了泥沙进入轴承内部，确保了泵轴不易过早偏磨。所述泵轴与叶轮为锥度轴连接结构。

叶轮室为圆柱形结构，可使导叶4前的过流面积增加，且大幅度增大了过流能力，降低了轴面速度，从而大大减轻了导叶的磨损破坏，同时由于圆柱型的叶轮和叶轮室便于加工，可保证达到很小的叶轮间隙，因此提高泵的容积效率；叶片5为定桨式结构，分半叶轮室采用大型分半电机壳体工艺制作，先整圆成形，退火后采用等离子切割分面。把合后整圆精加工，确保叶轮室的加工精度。

分半叶轮室采用大型分半电机壳体工艺制作，叶片采用OCr13Ni5Mo不锈钢材料，导叶及叶轮室采用Q235钢板制作。叶型加工精度±1.0 mm，叶片成型后与叶轮体组焊。

导叶采用型线压模两次热压成形，进出水边用型线样板修正合格后和所述导叶体4组焊成整体，以保证流道的匀称性和进出水边的形位尺寸。

如图8所示，为原泵与本改造后的泵流道型线示意图。其中虚线表示原泵的流道型线，实线表示本优化改造后的泵流道型线。所述叶轮轮毂体7及导叶体4的直径尺寸适当缩小到原直径尺寸的5/7，同时由于所述叶轮室为圆柱形结构，可使优化改造后的泵流道宽敞，更具有较好的水力性能。所述轴流泵的叶轮6和新型导叶设计和制造须采用性能优良的水力模型。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”“顺时针”“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。