CN106013339B - 一种吸水管水下组合式叶片消涡装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种吸水管水下组合式叶片消涡装置，其包括以下内容：它包括一隔挡装置，隔挡装置的顶端与一连接轴的一端紧固连接，连接轴的另一端与一固定导向装置紧固连接；在连接轴上可转动地套置一与连接轴转动连接的消涡机构；隔挡装置的中心线、固定导向装置的中心线、消涡机构的中心线和连接轴的中心线均相互重合。本发明由于在进水池的底板上紧固连接一隔挡装置，隔挡装置通过一连接轴与一固定导向装置连接，在固定导向装置与隔挡装置之间的连接轴上套置一与连接轴转动连接的消涡机构，因此能够有效减少或消除水泵吸水管内的漩涡和流动分离，为水泵提供更好的入流条件。

Description

一种吸水管水下组合式叶片消涡装置
技术领域
本发明涉及一种吸水管水下组合式叶片消涡装置，属于水利工程技术领域。
背景技术
进水池是安装水泵进水管供泵吸水的泵站水工建筑物，一般布置在前池与泵房之间或泵房之下，为水泵进口提供良好的进水条件，其内部流态直接影响泵站机组运行的效率与稳定。如果进水池内流速分布不均，甚至产生涡带，这些因素均会显著降低水泵性能，导致水泵机组产生剧烈振动以至无法运行。现有的进水池在工作中均会产生旋涡，一般分为表面涡和附壁涡两种。其中，附壁涡中的附底涡引起的水泵吸水管内部的漩涡和流动分离对水泵机组性能影响最为严重，因此需采取防涡消涡措施。目前普遍采用的防涡消涡装置有导流墩、底坎、压水板、导流锥和十字消涡板等装置，但这些装置消涡效果不显著。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能有效消除漩涡和流动分离，使水流速度分布均匀的吸水管水下组合式叶片消涡装置。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种吸水管水下组合式叶片消涡装置，其特征在于：它包括一隔挡装置，所述隔挡装置的顶端与一连接轴的一端紧固连接，所述连接轴的另一端与一固定导向装置紧固连接；在所述连接轴上可转动地套置一消涡机构；所述隔挡装置的中心线、所述固定导向装置的中心线、所述消涡机构的中心线和所述连接轴的中心线均相互重合。
所述隔挡装置由两竖直设置且相互交叉的第一挡板和第二挡板组成。
所述第一挡板和所述第二挡板呈十字交叉布置。
所述消涡机构包括一套置在所述连接轴上的中空的套筒，在所述套筒的外壁沿周向等间隔布置多个弧形叶片。
所述弧形叶片与所述套筒竖直设置或呈倾角设置。
所述固定导向装置包括一与所述连接轴另一端紧固连接的固定轴，在所述固定轴的外壁沿周向等间隔布置多个直叶片。
所述直叶片与所述固定轴竖直设置或呈倾角设置。
在所述消涡机构两端的所述连接轴上分别紧固连接一固定螺母。
所述消涡机构的所述套筒通过橡胶轴承与所述连接轴转动连接。
所述橡胶轴承采用硬橡胶材料制成。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于在进水池的底板上紧固连接一隔挡装置，隔挡装置通过一连接轴与一固定导向装置连接，在固定导向装置与隔挡装置之间的连接轴上套置一与连接轴转动连接的消涡机构，因此能够有效减少或消除水泵吸水管内的漩涡和流动分离，为水泵提供更好的入流条件。2、本发明由于在消涡机构的套筒的外壁沿周向等间隔布置多个弧形叶片，且套筒与连接轴转动连接，因此能够对水流中的漩涡起到消涡作用。3、本发明由于在固定导向装置的固定轴的外壁沿周向等间隔布置多个直叶片，因此能够有效消除水流环量，将水流沿圆周方向的旋转运动变为轴向运动，使旋转的动能变为压力能，并且使水泵吸水管内的速度分布更趋向均匀，减小水力损失，提高水泵装置效率。4、本发明装置结构简单、使用方便，不仅能够有效改善进水池内的流态还能够提高泵站的工作效率。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的隔挡装置的结构示意图；
图3是本发明的消涡机构的结构示意图；
图4是本发明的固定导向装置的结构示意图；
图5是本发明的固定螺母的结构示意图；
图6是本发明的橡胶轴承的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明装置安装在吸水喇叭管进口100正下方的进水池的底板101上，其包括一紧固连接在底板101上的隔挡装置1，隔挡装置1的顶部与一竖直向上设置的连接轴2的一端紧固连接，连接轴2的另一端与一水平布置的固定导向装置3的底部紧固连接。在连接轴2上可转动地套置一消涡机构4。其中，隔挡装置1、固定导向装置3、消涡机构4和连接轴2的中心线均与吸水喇叭管进口100的中心线重合。
上述实施例中，如图2所示，隔挡装置1由两竖直设置且相互交叉的第一挡板11和第二挡板12组成。
上述实施例中，第一挡板11和第二挡板12可呈十字交叉布置，第一挡板11和第二挡板12之间夹角为90°。
上述实施例中，如图3所示，消涡机构4包括一套置在连接轴2上的中空的套筒41，在套筒41的外壁沿周向等间隔布置多个弧形叶片42。其中，弧形叶片42的数量为质数。弧形叶片42用于对水流消涡。
上述实施例中，弧形叶片42与套筒41竖直设置或呈一定倾角设置。
上述实施例中，如图4所示，固定导向装置3包括一与连接轴2紧固连接的固定轴31，在固定轴31的外壁沿周向等间隔布置多个直叶片32。其中，直叶片32的数量为质数且直叶片32个数大于弧形叶片42个数。直叶片32用于消除水流环量，将水流沿圆周方向的旋转运动变为轴向运动，使旋转的动能变为压力能，并且使得流速分布更均匀。
上述实施例中，直叶片32与固定轴31竖直设置或呈一定倾角布置。
上述实施例中，如图1、图5所示，在消涡机构4两端的连接轴2上分别紧固连接一固定螺母6，两固定螺母6用于定位及调节消涡机构4在连接轴2上的相对位置。
上述实施例中，如图6所示，消涡机构4的套筒41可通过橡胶轴承5与连接轴2转动连接。橡胶轴承5采用硬橡胶材料制成。
本发明在工作时，进水池中形成的漩涡在向吸水喇叭管进口100运动时，水流首先通过隔挡装置1相互交叉的第一挡板11和第二挡板12将漩涡分解为若干小涡。然后在消涡机构4的多个弧形叶片42的旋转作用下对水流起到消涡作用。最后消涡后的水流经固定导向装置3的多个直叶片32进一步消除了水流的环量，即将水流沿圆周方向的旋转运动变为轴向运动，使旋转的动能变为压力能，并且使得流速分布更均匀。
下面通过一个具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例
本实施例包括一池体长边与高边的长度比值为3：2的进水池，在进水池的底板101上方设置一吸水喇叭管进口100，吸水喇叭管的直径为3.5m，距底板101的悬空高度为2.17m。
本发明装置安装在吸水喇叭管进口100正下方的进水池的底板101上，其包括一紧固连接在底板101上的隔挡装置1，隔挡装置1由两竖直设置且呈十字交叉的第一挡板11和第二挡板12组成，两挡板的高度均为0.5m，厚度均为0.2m。隔挡装置1通过一竖直设置的连接轴2与一固定导向装置3连接。固定导向装置3的上端到吸水喇叭管进口100的距离为0.1～0.2倍吸水喇叭管进口100的直径，如果这个距离太小会影响入流流态，距离过大会增加水力损失降低效率。在隔挡装置1与固定导向装置3之间的连接轴2上套置一与连接轴2转动连接的消涡机构4。消涡机构4的弧形叶片42为3片，固定导向装置3的直叶片32为5片。固定导向装置3的直径为0.7～0.8倍的消涡机构4的直径。套筒41的外径为1.1～1.3连接轴2的直径，长度为内径的0.75～1.5倍。固定螺母6的直径为1.5～1.8倍连接轴2的直径。
其中，根据泵的额定流量和额定转速，弧形叶片42的直径计算公式为：
式中，D为弧形叶片直径，Q为泵的额定流量，n为泵的额定转速，dh为轮毂半径，表示轮毂比，一般选择0.4～0.6。

Claims (7)

1.一种吸水管水下组合式叶片消涡装置，其特征在于：它包括一隔挡装置，所述隔挡装置的顶端与一连接轴的一端紧固连接，所述连接轴的另一端与一固定导向装置紧固连接；在所述连接轴上可转动地套置一消涡机构；所述隔挡装置的中心线、所述固定导向装置的中心线、所述消涡机构的中心线和所述连接轴的中心线均相互重合；
所述隔挡装置由两竖直设置且相互交叉的第一挡板和第二挡板组成；所述消涡机构包括一套置在所述连接轴上的中空的套筒，在所述套筒的外壁沿周向等间隔布置多个弧形叶片；所述固定导向装置包括一与所述连接轴另一端紧固连接的固定轴，在所述固定轴的外壁沿周向等间隔布置多个直叶片。
2.如权利要求1所述的一种吸水管水下组合式叶片消涡装置，其特征在于：所述第一挡板和所述第二挡板呈十字交叉布置。
3.如权利要求1所述的一种吸水管水下组合式叶片消涡装置，其特征在于：所述弧形叶片与所述套筒竖直设置或呈倾角设置。
4.如权利要求1所述的一种吸水管水下组合式叶片消涡装置，其特征在于：所述直叶片与所述固定轴竖直设置或呈倾角设置。
5.如权利要求1所述的一种吸水管水下组合式叶片消涡装置，其特征在于：在所述消涡机构两端的所述连接轴上分别紧固连接一固定螺母。
6.如权利要求1所述的一种吸水管水下组合式叶片消涡装置，其特征在于：所述消涡机构的所述套筒通过橡胶轴承与所述连接轴转动连接。
7.如权利要求6所述的一种吸水管水下组合式叶片消涡装置，其特征在于：所述橡胶轴承采用硬橡胶材料制成。
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