CN102943764A - 新型结构的抽水、发电两用的水轮泵 - Google Patents

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Abstract

一种新型结构的抽水、发电两用的水轮泵，包括泵体、泵轴和发电机，泵体包括水轮腔及泵腔，泵轴分别第一段轴及第二段轴，泵轴的上端连接发电机；第一段轴上设置有两个同向设置的叶轮，泵体的上端设置有第一进水口，泵体上对应第二叶轮位置还设置有第一出水口；第二段轴上有转轮，泵体上设置有第二进水口及第二出水口；泵体上设置有导叶，导叶通过螺栓与螺母固定在导水座上，当要抽水时，可以利用河流或者潮汐泵站提水灌溉农田，当农闲农田不需要水时，又可以连接发电机，利用水能直接带动发电机发电，其中，可以通过调节螺栓与螺母的配合来改变导叶之间开口的方向，进一步的调节水流入水轮腔的速度，使得整个水轮泵效率高，操作方便，使用范围广。

Description

新型结构的抽水、发电两用的水轮泵
技术领域
本发明涉及提水机械，尤其涉及一种水轮泵，具体的是一种新型结构的抽水、发电两用的水轮泵。
背景技术
水轮泵是一种环保节能的提水工具。它是由水轮机和水泵按一定方式组成的提水机器，具有一定能量的水流驱动水轮机转轮利用丰富的水力资源进行提水，不耗电、不耗油、水轮泵作为人们的农、林、牧业生产、生活用水当中重要的发展方向。
传统的水轮泵功能单一，只是实现单独的抽水功能，而且整体的水轮泵效率不高，另一方面水流至泵腔后冲刷转轮的水力不能控制，使得同轴连接的水轮机效率不能保证，不能有效的将水扬起至指定位置，而且也不能控制发电机对外有效的发电。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构紧凑、实用方便、效果高的新型结构的抽水、发电两用的水轮泵。
为解决上述技术问题，本发明提供一种新型结构的抽水、发电两用的水轮泵，包括泵体、可转动的设置在泵体内的泵轴和发电机，所述泵体包括水轮腔及泵腔，所述水轮腔位于泵腔的下方，所述泵轴位于泵体内的部分分别位于水轮腔的第一段轴及位于泵腔内的第二段轴，所述泵轴的上端伸出泵体，并连接设置在水位以上的发电机，泵轴的转动同步带动发电机的驱动轴转动；
所述第一段轴上设置有两个同向设置的叶轮，自上而下依次是第一叶轮及第二叶轮，所述泵体的上端设置有第一进水口，所述泵体上对应第二叶轮位置还设置有第一出水口；
所述第二段轴上固定有转轮，所述泵体上对应转轮设置有导水座，所述泵体上设置有供水流入泵腔的第二进水口，所述泵体的底端设置有第二出水口；
所述泵体上位于第二转轮下端还设置有排水口，所述排水口上设置有排水阀，所述第一进水口上设置有进水阀门；
所述泵体上的第一进水口设置有呈放射状设置在泵体上的导叶，所述导叶通过螺栓与螺母固定在导水座上。
本发明改进有，所述导水座的外侧还设置有可转动的控制环，所述导叶的一端固定在控制环上，通过控制环的转动带动导叶摆动。
本发明改进有，所述导水座与控制环的接触端为阶梯状，所述控制环与导水座之间设置有耐磨块。
本发明改进有，所述泵轴与发电机的驱动轴采用弹性联轴器连接。
本发明改进有，所述导叶可转动的设置在第一进水口上，所述泵体上还设置有调速器，调速器操纵导叶转动。
本发明改进有，所述叶轮上开设有凹槽，所述主轴上对应两个叶轮位置开设有键槽，所述叶轮与泵轴通过键互相固定。
本发明的有益效果为：水轮泵整机潜没水中，其泵轴连接水面上的发电机层，当要抽水时，可以利用河流或者潮汐泵站提水灌溉农田，当农闲农田不需要水时，又可以连接发电机，利用水能直接带动发电机发电，其中，导叶采用螺栓及螺母的配合固定在泵体上，可以通过调节螺栓与螺母的配合来改变导叶之间开口的方向，进一步的调节水流入水轮腔的速度，使得整个水轮泵效率高，操作方便，使用范围广。
附图说明
附图1为本发明的一种新型抽水、发电两用的水轮泵的结构示意图。
标号说明：1-泵体；11-水轮腔；111-第一进水口；112-第一出水口；12-泵腔；121-第二进水口；122-第二出水口；13-导水座；2-泵轴；31-第一叶轮；32-第二叶轮；4-导叶；5-转轮；6-泄水锥；7-控制环；71-耐磨块。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1，附图所示本发明提供的一种新型抽水、发电两用的水轮泵，包括泵体1、可转动的设置在泵体1内的泵轴2和发电机，所述泵体1包括水轮腔11及泵腔12，所述水轮腔11位于泵腔12的下方，所述泵轴2位于泵体1内部分分别位于水轮腔11的第一段轴及位于泵腔12内的第二段轴，所述泵轴2的上端伸出泵体1，并连接设置在水位以上的发电机，泵轴2的转动同步带动发电机的驱动轴转动；
所述第一段轴上固定有两个同向设置的叶轮，自上而下为第一叶轮31及第二叶轮32，所述泵体1叶轮下方设置有第一进水口111、所述泵体1，所述泵体1上对应叶轮位置还设置有第一出水口112；
所述第二段轴上固定有转轮5，所述泵体1上对应转轮5设置有导水座13，所述泵体1上设置有供水流入泵腔12的第二进水口121，所述泵体1的底端设置有第二出水口122；
所述泵轴2通过水润滑橡胶导轴承设置在导水座13上，所述泵轴2通过工程塑料水润滑导轴承和推力轴承固定在泵腔12上；
所述泵体1上位于第二叶轮32下端还设置有排水口，所述排水口上设置有排水阀，所述第一进水口111上设置有进水阀。
具体的，所述泵轴2可转动的设置在泵体1上，其可以通过轴承来实现，具体的，所述泵轴2通过水润滑橡胶导轴承设置在导水座13上，所述泵轴2通过工程塑料水润滑导轴承和推力轴承固定在泵腔12上，通过新型塑料的导轴承，当然，本实施例并不限制轴承的类型，其他实施例中，通过深沟球轴承来承受水轮泵在运转中产生的双向轴向力。
本新型的结构在运行时，首先将泵体1固定在需要移水的地方，具体的，可以通过泵体1的底面设置的孔再配合地脚螺栓固定，之后水从水泵腔12的第二进水口121进入经过导流壳流至转轮5，转轮5对应的泵体1上设置有导水座13，流入的水会顺着一定方向冲击转轮5，使转轮5旋转，之后水会通过第二出水口122流出，最下侧设置有泄水锥6，能将整个水流平稳的传出，具体的，本实施例中的导叶4，将水流分离成多段水流，顺着一定角度和流速冲击转轮5，导叶4是通过螺栓与螺母固定在导水座13上，通过调节螺栓与螺母将导叶4固定一定的角度，调节水流进导水座13的速度，保证任何时候都能使泵轴2保持在一定的转速转动。
泵轴2在转动时，带动叶轮转动，第一进水口111打开，水从第一进水口111流入，第一叶轮31的旋转在离心力的作用下将水甩入至第二叶轮32，并进过第二叶轮32的二次加速将水从第一出水口112排出，通过两个叶轮的两级加速，大大的增加了整个水轮机的扬程。
本实施例中，所述导水座13的外侧还设有可转动的控制环7，所述导叶4的一端固定在控制环7上，通过控制环7的转动带动导叶摆动。通过控制环7的旋转带动导叶4绕着螺栓与螺母形成的转轴旋转，来增加或减少两个叶轮之间的开口大小，进一步的加快或者降低流入水轮腔11的水的流速。
所述导水座13与控制环7的接触端为阶梯状，所述控制环7与导水座13之间设置有耐磨块71，阶梯状的设置使得导水座13与控制环7可以互相限位，中间设置的耐磨块71可以使控制环7与导水座13的互相配合的寿命更长，在长期的使用过程中也能有效保证导水座13和控制环7的转动关系。
本实施例中，所述泵轴2与发电机的驱动轴采用弹性联轴器连接，通过弹性联轴器的连接，使得发电机与泵轴2之间的连接可以根据需要同步转动或者断开转动。
本实施例中，所述导叶4可转动的设置在第一进水口111上，所述泵体1上还设置有调速器，调速器操纵导叶4转动，其中，所述调速器可以是电动调速器或者机械液压调速器，可以操作水轮机活动导叶4，实现水轮泵开关机和调节流量。
本实施例中，所述泵体1上位于第二转轮5下端还设置有排水口，所述排水口上设置有排水阀，进一步的，所述第一进水口111上设置有进水阀，通过阀门的设置可以使得整个水轮泵可以实现多种功能。其中阀门的开闭可以是人工，也可以采用数控技术。
本实施例中，所述叶轮与泵轴2具有旋转定位关系，即所述泵轴2与叶轮同步转动，具体的，所述叶轮上开设有凹槽，所述主轴上对应两个叶轮位置开设有键槽，所述叶轮与泵轴2通过键互相固定，键卡入键槽与凹槽中，并同步转动，当然，这只是本发明的一种实施例，其他实施例中可以采用，花键轴与叶轮的配合等方式来实现。
新型的结构，在运输过程中，可以分开运输与装配，组装后，其下部采用高效的低水头轴流式水轮机，上部采用高效率大流量的双级离心泵直联，泵体1潜没水中，发电机设置在水面上，泵轴2的一端通过弹性联轴器与发电机弹性联接，当水轮泵抽水时，关闭泵部的排水阀，打开进水阀，泵轴2脱离与发电机的联接，利用河流或者潮汐站水能提水灌溉农田，当农闲农田不需要水季节，关闭泵部进水阀，开启排水阀，排干泵腔12内的积水，联接立式发电机弹性联轴器注销，利用水能带动发电机发电。
具体的水轮泵的指标如下
性能指标：
1.D120-12S型水轮泵抽水时性能指标
适用水头H=3---6M    扬程h=36---72M
过流量Q=6.23---8.82M3/S  出水流量q=0.34---0.48M3/S
单机可灌溉农田3400亩到4800亩。
2.D120-12S型水轮泵发电时性能指标
适用水头H=3---6M    额定转速n t=250---333.3r/min
额定流量Q=6.23---8.46M3/S额定出力Nt=154---423KW
发电功率Nf=13---380KW
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种新型结构的抽水、发电两用的水轮泵，其特征在于，包括泵体、可转动的设置在泵体内的泵轴和发电机，所述泵体包括水轮腔及泵腔，所述水轮腔位于泵腔的下方，所述泵轴位于泵体内的部分分别位于水轮腔的第一段轴及位于泵腔内的第二段轴，所述泵轴的上端伸出泵体，并连接设置在水位以上的发电机，泵轴的转动同步带动发电机的驱动轴转动；
所述第一段轴上设置有两个同向设置的叶轮，自上而下依次是第一叶轮及第二叶轮，所述泵体的上端设置有第一进水口，所述泵体上对应第二叶轮位置还设置有第一出水口；
所述第二段轴上固定有转轮，所述泵体上对应转轮设置有导水座，所述泵体上设置有供水流入泵腔的第二进水口，所述泵体的底端设置有第二出水口；
所述泵体上位于第二转轮下端还设置有排水口，所述排水口上设置有排水阀，所述第一进水口上设置有进水阀；
所述泵体上的第一进水口设置有呈放射状设置在泵体上的导叶，所述导叶通过螺栓与螺母固定在导水座上。
2.根据权利要求1所述的新型结构的抽水、发电两用的水轮泵，其特征在于，所述导水座的外侧还设置有可转动的控制环，所述导叶的一端固定在控制环上，通过控制环的转动带动导叶摆动。
3.根据权利要求1所述的新型结构的抽水、发电两用的水轮泵，其特征在于，所述导水座与控制环的接触端为阶梯状，所述控制环与导水座之间设置有耐磨块。
4.根据权利要求1所述的新型结构的抽水、发电两用的水轮泵，其特征在于，所述泵轴与发电机的驱动轴采用弹性联轴器连接。
5.根据权利要求1所述的新型结构的抽水、发电两用的水轮泵，其特征在于，所述导叶可转动的设置在第二进水口上，所述泵体上还设置有调速器，调速器操纵导叶转动。
6.根据权利要求1所述的新型结构的抽水、发电两用的水轮泵，其特征在于，所述叶轮上开设有凹槽，所述主轴上对应两个叶轮位置开设有键槽，所述叶轮与泵轴通过键互相固定。
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