專利名稱：新型側向s形軸伸貫流泵裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種泵裝置的結構型式，尤其涉及貫流泵裝置的結構，屬于水利水電工程技術領域。
背景技術：
側向S形軸伸貫流泵裝置將電機、軸承及齒輪箱等設備布置在與出水流道同平面的一側內，水泵軸沿伸至出水流道外側與電機軸相連。側向S形軸伸貫流泵裝置具有流道平順，水力損失小，投資少，結構簡單和安裝維修方便等優點。葉輪與進、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葉體出口環量的回收是影響泵裝置整體性能的主要因素。S形側向軸伸貫流泵裝置在導葉體出口后安裝有出水流道的彎管段，彎管段的設計不好將會進一步增加出水流道的水力損失，甚至導致漩渦的產生，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出水流道水力損失的比重較大，無論是出水流道的水力損失還是對導葉體出口剩余環量的回收都與出水流道的彎管段直接相關。在改進側向S形軸伸貫流泵裝置進、出流道三維形體方面也開展了部分研究工作，泵裝置的效率獲得了提高，但傳統的側向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。現有的側向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。

實用新型內容本實用新型的目的就是針對上述現有技術存在的不足，提供一種高效的新型側向S形軸伸貫流泵裝置，該裝置是基于最小阻力原理對進水流道及出水流道的彎管段和直擴段進行優化設計，以達到進水流道、出水流道的水力損失更小，進一步提高泵裝置水力效率的目的，突破傳統側向S形軸伸貫流泵裝置的彎管段水力損失大的技術瓶頸。本實用新型的目的是這樣實現的，新型側向S形軸伸貫流泵裝置，包括依次連接的進水流道、泵段、出水流道的彎管段、出水流道的直擴段和驅動連接泵段中葉輪旋轉的動力裝置，其特征是，所述進水流道的出口斷面與泵段的泵葉輪進口斷面平順連接，泵段的導葉的出口與出水流道的彎管段的進口平順連接，出水流道的彎管段的出口與出水流道的直擴段的進口平順連接，所述動力裝置側臥式布置在出水流道的一側，動力裝置與泵段、進水流道和出水流道的彎管段、直擴段均位于同一平面內。所述泵段為軸流泵或導葉混流泵。所述進水流道由矩形進口斷面經非對稱收縮光滑過渡至連接葉輪進口的圓形斷面。所述出水流道的彎管段由多個管段平滑連接構成，進口為圓形斷面，出口為多弧線斷面，彎管斷面高度大于彎管斷面寬度，進口圓形斷面光滑過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成。[0010]所述出水流道的直擴段由多個管段平滑連接構成，進口為多弧線斷面，出口為矩形斷面，進口多弧線斷面光滑過渡至出口矩形斷面。所述出水流道的彎管段和直擴段的各斷面面積沿流道中心線變化無畸變，兩者的關系曲線平順無拐點。本實用新型結構合理，通過對進水流道及出水流道的彎管段和直擴段進行優化設計，使進水流道、出水流道的水力損失更小，進一步提高了泵裝置水力效率的目的，突破了傳統側向S形軸伸貫流泵裝置的彎管段水力損失大的技術瓶頸。電動機和傳動設備位于出水流道的相同側的同一平面，葉輪室采用對開式結構，無需在拆卸水泵時移動電機即可將彎管段3吊起，方便水泵的安裝檢修，減少了泵站機電等設備維修的空間，降低了土建投資。進、出水流道中心線與葉輪、導葉中心線共線，底板頂部高程與葉輪室相近，泵房開挖深度僅限葉輪的淹沒深度影響，無需考慮水泵軸、電機軸的長度，降低了泵房的整體高度，節省了土建投資。水力效率高，經泵裝置物理模型試驗驗證泵裝置最高效率已超過82%，超過了現有的平面S形軸伸泵裝置的水力效率。本實用新型適用于農田和區域抗旱、城市防洪排澇和城鎮供水等領域的各種軸流泵或導葉混流泵站，相比同類其他泵裝置，其具有安全可靠，工程造價低，安裝維護方便，運行費用少，更加高效和安全。進水流道和出水流道的施工，可根據泵站的規模大小選用鋼筋混凝土現場立模澆筑或采用鋼板加工制作運至現場安裝。

圖1為本實用新型專利的立面結構示意圖。圖2為本實用新型專利的平面結構示意圖。圖中:1進水流道、2泵段、3出水流道的彎管段、4出水流道的直擴段、5動力裝置。
具體實施方式
新型側向S形軸伸貫流泵裝置，包括依次連接的進水流道1、泵段2、出水流道的彎管段3、出水流道的直擴段4和驅動連接泵段(軸流泵或導葉混流泵)中葉輪旋轉的動力裝置等組成，所述進水流道I的出口斷面與泵段2的泵葉輪進口斷面平順連接，所述進水流道由矩形進口斷面經非對稱收縮光滑過渡至連接葉輪進口的圓形斷面。泵段2的導葉的出口與出水流道的彎管段3的進口平順連接，出水流道的彎管段3的出口與出水流道的直擴段4的進口平順連接，所述出水流道的彎管段3由多個管段平滑連接構成，進口為圓形斷面，出口為多弧線斷面，進口圓形斷面光滑過渡至出口多弧線斷面，彎管過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成。所述出水流道的直擴段由多個管段平滑連接構成，進口為多弧線斷面，出口為矩形斷面，進口多弧線斷面光滑過渡至出口矩形斷面。所述出水流道的彎管段和直擴段的各斷面面積沿流道中心線變化無畸變，兩者的關系曲線平順無拐點。所述動力裝置5側臥式布置在出水流道的一側，動力裝置5與泵段2、進水流道I和出水流道的彎管段3、直擴段4均位于同一平面內，泵裝置整體高度小。本實用新型的實施需嚴格按照設計圖紙要求施工，對于大型泵站的進水流道1、出水流道的彎管段3和出水流道的直擴段4由施工單位負責在工程現場放樣施工。施工時需要按照圖紙要求采用定型木質或鋼模板，進水流道I和直擴段4的體形為曲線形，要求各斷面間為平滑過渡，立模后在現場澆注成型。出水流道的彎管段3可在金屬加工廠內采用精加工制作以保證曲面的制作精度，同時可便于彎管段與軸流泵或導葉混流泵段2的葉輪、導葉體進行整體吊裝。對于中小型泵站，新型S形側向軸伸貫流泵裝置的進水流道1、出水流道的彎管段3和直擴段4均可采用金屬制造，運至施工現場進行拼接安裝。
權利要求1.新型側向S形軸伸貫流泵裝置，包括依次連接的進水流道(I)、泵段(2)、出水流道的彎管段(3)、出水流道的直擴段(4)和驅動連接泵段中葉輪旋轉的動力裝置，其特征是，所述進水流道(I)的出口斷面與泵段(2)的泵葉輪進口斷面平順連接，泵段(2)的導葉的出口與出水流道的彎管段(3)的進口平順連接，出水流道的彎管段(3)的出口與出水流道的直擴段(4)的進口平順連接，所述動力裝置(5)側臥式布置在出水流道的一側，動力裝置(5)與泵段(2)、進水流道(I)和出水流道的彎管段(3)、直擴段(4)均位于同一平面內。
2.根據權利要求1所述的新型側向S形軸伸貫流泵裝置，其特征是，所述泵段(2)為軸流泵或導葉混流泵。
3.根據權利要求1所述的新型側向S形軸伸貫流泵裝置，其特征是，所述進水流道由矩形進口斷面經非對稱收縮光滑過渡至連接葉輪進口的圓形斷面。
4.根據權利要求1所述的新型側向S形軸伸貫流泵裝置，其特征是，所述出水流道的彎管段(3)由多個管段平滑連接構成，彎管斷面高度大于彎管斷面寬度；進口為圓形斷面，出口為多弧線斷面，進口圓形斷面光滑過渡至出口多弧線斷面。
5.根據權利要求4所述的新型側向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成。
6.根據權利要求1所述的新型側向S形軸伸貫流泵裝置，其特征是，所述出水流道的直擴段(4)由多個管段平滑連接構成，進口為多弧線斷面，出口為矩形斷面，進口多弧線斷面光滑過渡至出口矩形斷面。
7.根據權利要求1所述的新型側向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段的各斷面面積沿流道中心線變化無畸變，兩者的關系曲線平順無拐點。
專利摘要新型側向S形軸伸貫流泵裝置，屬于水利水電工程技術領域。包括依次連接的進水流道、泵段、出水流道的彎管段、出水流道的直擴段和驅動連接泵段中葉輪旋轉的動力裝置，所述進水流道由矩形進口斷面非對稱收縮光滑過渡至連接葉輪進口的圓形斷面；泵段的導葉的出口與出水流道的彎管段的進口平順連接，出水流道的彎管段的出口與出水流道的直擴段的進口平順連接，所述動力裝置側臥式布置在出水流道的一側，動力裝置與泵段、進水流道和出水流道的彎管段、直擴段均位于同一平面內。本實用新型結構合理，進水流道、出水流道的水力損失小，進一步提高了泵裝置水力效率，適用于農田和區域抗旱、城市防洪排澇和城鎮供水等領域的各種軸流泵或導葉混流泵站。
文檔編號F04D29/40GK203067354SQ201320038550
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月24日 優先權日2013年1月24日
發明者劉超, 楊帆, 楊華, 鄢碧鵬 申請人:揚州大學