CN108035888A - 一种用于调节水泵叶片角度的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于调节水泵叶片角度的装置，包括连接底盘、支撑座、固定法兰盘、联轴器、楔形调节块、调节螺栓。连接底盘固定在电机转子主轴的上端部，连接底盘上方安装支撑座，固定法兰盘下端与联轴器连接。支撑座顶部与固定法兰盘下部分别对称开有上方楔形槽、下方楔形槽，通过安装不同厚度的楔形调节块使得调节杆相对与水泵轴产生不同轴向位移量以达到调整叶片的角度。本发明叶片固定采用刚性连接，连接牢靠，能适应大水推力下工作而不会产生垮角度的现象，在停机静止状态下调节，故调节力小，人工操作方便；本发明重量轻，不会对电机轴旋转产生不利影响，且可以推广应用于各种规格大中型水泵叶片角度的调节。
Description
技术领域
本发明属于水泵技术领域，具体地说，它涉及一种用于调节水泵叶片角度的装置。
背景技术
我国地域广阔，水资源地域分布不均，整体上是南多北少，西南多西北少。为了解决水资源分布不均的矛盾，我国建设了跨流域调水工程，已建成得调水工程有南水北调东线工程，安徽省淮水北调工程，正在建设的有引江济淮工程。由于同一台轴流泵或混流泵，在其叶片角度不同时，其流量不同，叶片角度增大，在相同扬程下，其流量增大，在调水工程中为了实现梯级泵站间流量匹配，可以通过调节水泵叶片角度角来实现梯级泵站流量的调节。对于排涝泵站，在扬程较低时，可以通过调节叶片角度至大角度以增大流量，充分利用电动机功率以在短时间内排除涝水。因此，水泵叶片角度的调节对泵站工程调度运行中较为重要。
目前立式可调节轴流泵或混流泵水泵叶片角度调节装置有下置式、中置式和内置式。中置式、下置式叶片角度调节装置一般采用油压操作，在使用中经常出现漏油现象，造成水体污染。该两种调节装置一般使用外供液压站，设备复杂，造价高。受油器进油管密封由于受动静接触的限制，无法做到完全密封，使得工作压力不能设计得太高，供油系统设备复杂，故障多，维修工作量大，且对设备制造及安装精度要求较高。
内置式叶片角度调节装置集成度较高。在其出现故障时，只有生产厂家方能进行检修，且在现场无法加工，水泵机组要停机等待，检修维护周期较长。在某些工程中，由于流量调节时间跨度大，可以不进行在线无级调节，在停机状态进行调节便能满足水泵叶片角度调节需要，故存在功能过剩的现象。在水泵运行中需要将叶片角度固定在某一角度，内置式调节装置叶片角度锁定为液压锁定，在运行过程中，存在垮角度的现象。由于内置式调节装置安装在电机轴顶部，在运行时随电机轴一起旋转，当水泵调节力较大时，该装置重量较大，从而增加电机推力轴承负荷，加剧泵轴摆度。
发明内容
本发明的主要目的在于针对立式可调节轴流泵或混流泵水泵叶片角度调节装置存在的不足之处，提供了一种用于调节水泵叶片角度的装置。
一种用于调节水泵叶片角度的装置，安装在全调节水泵机组上，全调节水泵机组包括电动机2和全调节水泵3，电动机2位于全调节水泵3的上方，所述电动机2设有电动机轴21，所述电动机轴21为带有轴心孔的圆管结构。所述全调节水泵3设有调节杆31、操作架32、连杆33、拐臂34、叶片枢轴35、叶片36、轮毂37和水泵轴38，所述电动机轴21下端连接水泵轴38的上端，水泵轴38的下端与轮毂37连接。叶片36的根部连接叶片枢轴35，并通过叶片枢轴35连接到轮毂37上，叶片枢轴35上连接拐臂34的一端，拐臂34的另一端通过连杆33连接到操作架32上，操作架32与调节杆31的下端连接。调节杆31的上端插在电动机轴21和水泵轴38的轴心孔内，调节杆31相对于水泵轴38产生轴向位移时，操作架32、连杆33和拐臂34的一端跟着一起产生位移，由于叶片36的叶片枢轴35放置在轮毂37内，因此拐臂34的一端和叶片36不能上下移动，只能转动，因此叶片36的角度随之改变。
所述电动机轴21的上端端部设有叶片角度调节装置1，所述叶片角度调节装置1包括连接底盘11、支撑座12、固定法兰盘13、两个楔形调节块14和联轴器17。
所述连接底盘11的下端面与电动机轴21上端端面连接，连接底盘11的上端面与支撑座12的下端面连接，所述联轴器17连接在调节杆31的上端，并且与固定法兰盘13连接，固定法兰盘13下端面与支撑座12的上端面之间安装两个楔形调节块14，通过安装楔形调节块14使得调节杆31相对与水泵轴38产生轴向位移，从而调整叶片36的角度。
进一步限定的技术方案如下：
所述支撑座12包括支撑座下法兰121、中间套管122和支撑座上法兰123，所述中间套管122为圆管状，中间套管122下端连接支撑座下法兰121，中间套管122上端连接支撑座上法兰123。支撑座下法兰121设有六个下法兰孔1211，支撑座上法兰123设有六个上法兰孔1231和两条相互平行的上方楔形槽1232。
所述固定法兰盘13为圆盘状，固定法兰盘13的外圈设有六个支撑座连接孔131，固定法兰盘13的内圈设有六个联轴器连接孔132,固定法兰盘13的下端面上设有两条相互平行的下方楔形槽134，所述六个支撑座连接孔131与六个上法兰孔1231相对应，所述两条下方楔形槽134分别和两条上方楔形槽1232相对应，固定法兰盘13上设有两个顶丝孔133。
所述连接底盘11为圆盘状，连接底盘11设有底盘中心孔111、六个电机轴孔112和六个法兰螺纹孔113，所述底盘中心孔111孔径大于调节杆31的外径。六个电机轴孔112与电动机轴21上端部的六个螺纹孔相对应。六个法兰螺纹孔113与下法兰孔1211相对应。
所述联轴器17中心设有内螺纹孔171，联轴器17设有六个固定螺纹孔172，所述内螺纹孔171与调节杆31上端的外螺纹配合，所述六个固定螺纹孔172与六个联轴器连接孔132相对应。
所述电动机2设有电机上盖22，所述电机上盖22上设有中心过孔221和六个防护罩螺孔222，通过六个防护罩螺孔222安装防护罩18。
所述楔形调节块14的小头一端设有防滑螺孔141，所述防滑螺孔141用于连接防滑螺栓15。
所述两个楔形调节块14在安装时楔形的方向为相对方向。
所述调整叶片36的角度时，根据设定的角度选择于此角度对应的楔形调节块14的高度。所述调整叶片36的角度是在全调节水泵3停机时进行。
本发明的有益技术效果是：
(1)采用支撑座与固定法兰盘之间的楔形调节块来调整调节杆与水泵轴的轴向位移量来调整水泵叶片的角度，叶片固定采用刚性连接，连接牢靠，能适应大水推力下工作而不会产生垮角度的现象，在停机静止状态下调节，故调节力小，人工操作方便。
(2)本发明重量轻，不会对电机轴旋转产生不利影响，且可以推广应用于各种规格大中型水泵叶片角度的调节。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明结构爆炸图。
图3为本发明纵向剖视图。
图4为本发明支撑座结构示意图。
图5为本发明固定法兰盘结构示意图。
图6为本发明连接底盘结构示意图。
图7为本发明联轴器结构示意图。
图8为全调节水泵结构示意图。
图9为全调节水泵叶片角度调节原理示意图。
图10为全调节水泵综合特性曲线图。
以上图中序号：叶片角度调节装置1、连接底盘11、底盘中心孔111、电机轴孔112、法兰螺纹孔113、支撑座12、支撑座下法兰121、下法兰孔1211、中间套管122、支撑座上法兰123、上法兰孔1231、上方楔形槽1232、固定法兰盘13、支撑座连接孔131、联轴器连接孔132、顶丝孔133、下方楔形槽134、楔形调节块14、防滑螺孔141、防滑螺栓15、调节螺栓16、联轴器17、内螺纹孔171、固定螺纹孔172、防护罩18；
电动机2、电动机轴21、电机上盖22、中心过孔221、防护罩螺孔222；
全调节水泵3、调节杆31、操作架32、连杆33、拐臂34、叶片枢轴35、叶片36、3轮毂37、水泵轴38。
具体实施方法
下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例一
参见图8和图9，全调节水泵3的上方连接电动机2，所述电动机2设有电动机轴21，所述电动机轴21为带有轴心孔的圆管结构。所述全调节水泵3设有调节杆31、操作架32、连杆33、拐臂34、叶片枢轴35、叶片36、轮毂37和水泵轴38，所述电动机轴21下端连接水泵轴38的上端，水泵轴38的下端与轮毂37连接。叶片36的根部连接叶片枢轴35，并通过枢轴35连接到轮毂37上，叶片36的根部连接叶片枢轴35，叶片枢轴35上连接拐臂34的一端，拐臂34的另一端通过连杆33连接到操作架32上，操作架32与调节杆31的下端连接。调节杆31的上端插在电动机轴21和水泵轴38的轴心孔内，调节杆31相对于水泵轴38产生轴向位移时，操作架32、连杆33和拐臂34的一端跟着一起产生位移，由于叶片36的叶片枢轴35放置在轮毂37内，因此拐臂34的一端、叶片枢轴35和叶片36不能上下移动，只能转动，因此叶片36的角度随之改变。
参见图1～图3，一种用于调节水泵叶片角度的装置，包括叶片角度调节装置1，所述叶片角度调节装置1包括连接底盘11、支撑座12、固定法兰盘13、两个楔形调节块14、防滑螺栓15、调节螺栓16、联轴器17和防护罩18。所述连接底盘11的下端面与电动机轴21上端端面连接，连接底盘11的上端面与支撑座下法兰121连接，所述联轴器17连接在调节杆31的上端，，并且与固定法兰盘13连接，固定法兰盘13下端面与支撑座上法兰123之间安装两个楔形调节块14。电动机2设有电机上盖22，所述电机上盖22上设有中心过孔221和六个防护罩螺孔222，通过六个防护罩螺孔222安装防护罩18。所述楔形调节块14的小头一端设有防滑螺孔141，所述防滑螺孔141用于连接防滑螺栓15。所述两个楔形调节块14在安装时楔形的方向为相对方向。
参见图4，所述支撑座12包括支撑座下法兰121、中间套管122和支撑座上法兰123，所述中间套管122为圆管状，中间套管122下端连接支撑座下法兰121，中间套管122上端连接支撑座上法兰123。支撑座下法兰121设有六个下法兰孔1211，支撑座上法兰123设有六个上法兰孔1231和两条相互平行的上方楔形槽1232。
参见图5，所述固定法兰盘13为圆盘状，固定法兰盘13的外圈设有六个支撑座连接孔131，固定法兰盘13的内圈设有六个联轴器连接孔132,固定法兰盘13的下端面上设有两条相互平行的下方楔形槽134，所述六个支撑座连接孔131与六个上法兰孔1231相对应，所述两条下方楔形槽134分别和两条上方楔形槽1232相对应，固定法兰盘13上设有两个顶丝孔133。所述顶丝孔133上连接调节螺栓16，在更换楔形调节块14时，利用调节螺栓16调整支撑座上法兰123与固定法兰盘13之间的距离。
参见图6，所述连接底盘11为圆盘状，连接底盘11设有底盘中心孔111、六个电机轴孔112和六个法兰螺纹孔113，所述底盘中心孔111孔径大于调节杆31的外径。六个电机轴孔112与电动机轴21上端部的六个螺纹孔相对应。六个法兰螺纹孔113与下法兰孔1211相对应。
参见图7，所述联轴器17中心设有内螺纹孔171，联轴器17设有六个固定螺纹孔172，所述内螺纹孔171与调节杆31上端的外螺纹配合，所述六个固定螺纹孔172与六个联轴器连接孔132相对应。
参见图10，是3150ZLQ-85型全调节水泵3的的综合特性曲线图，在扬程4.8m时，叶片36角度与水泵流量、调节杆行程、楔形调节块厚度关系见下表：
| 叶片角度(°) | 流量(m3/s) | 调节杆行程(mm) | 楔形调节块厚度(mm) |
| -6 | 30.25 | 0 | 10 |
| -4 | 32.86 | 5 | 15 |
| -2 | 35.44 | 10 | 20 |
| -0 | 38.16 | 15 | 25 |
| +2 | 41.06 | 20 | 30 |
| +4 | 43.93 | 25 | 35 |
调整叶片36的角度时，根据设定的角度选择于此角度对应的楔形调节块14的高度。所述叶片36的角度调整是在全调节水泵3停机时进行。
具体调节步骤如下：参见图1～图3，在停机状态下，拆除防护罩18；松开固定法兰盘13和支撑座12的固定螺栓；拆除防滑螺栓15；旋转调节螺栓16向上拉动调节杆31；抽出原来的楔形调节块14，更换适合叶片36的角度调整的新的楔形调节块14；松开调节螺栓16，使之失去支撑作用；安装防滑螺栓15；紧固支撑座12与固定法兰盘13的连接螺栓；安装防护罩19。
以上内容并非对本发明的结构、形状作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种用于调节水泵叶片角度的装置，安装在全调节水泵机组上，全调节水泵机组包括电动机(2)和全调节水泵(3)，电动机(2)位于全调节水泵(3)的上方，所述电动机(2)设有电动机轴(21)，所述电动机轴(21)为带有轴心孔的圆管结构；所述全调节水泵(3)设有调节杆(31)、操作架(32)、连杆(33)、拐臂(34)、叶片枢轴(35)、叶片(36)、轮毂(37)和水泵轴(38)，所述电动机轴(21)下端连接水泵轴(38)的上端，水泵轴(38)的下端与轮毂(37)连接；叶片(36)的根部连接叶片枢轴(35)，并通过叶片枢轴(35)连接到轮毂(37)上，叶片枢轴(35)上连接拐臂(34)的一端，拐臂(34)的另一端通过连杆(33)连接到操作架(32)上，操作架(32)与调节杆(31)的下端连接；调节杆(31)的上端插在电动机轴(21)和水泵轴(38)的轴心孔内，调节杆(31)相对于水泵轴(38)产生轴向位移时，操作架(32)、连杆(33)和拐臂(34)的一端跟着一起产生轴向位移，由于叶片(36)的叶片枢轴(35)放置在轮毂(37)内，因此叶片枢轴(35)和叶片(36)不能上下移动，只能转动，因此叶片(36)的角度随之改变；
其特征在于：所述电动机轴(21)的上端端部设有叶片角度调节装置(1)，所述叶片角度调节装置(1)包括连接底盘(11)、支撑座(12)、固定法兰盘(13)、两个楔形调节块(14)和联轴器(17)；
所述连接底盘(11)的下端面与电动机轴(21)上端端面连接，连接底盘(11)的上端面与支撑座(12)的下端面连接，所述联轴器(17)连接在调节杆(31)的上端，并且与固定法兰盘(13)连接，固定法兰盘(13)下端面与支撑座(12)的上端面之间安装两个楔形调节块(14)，通过安装楔形调节块(14)使得调节杆(31)相对与水泵轴(38)产生轴向位移，从而调整叶片(36)的角度。
2.根据权利要求1所述的一种用于调节水泵叶片角度的装置，其特征在于：所述支撑座(12)包括支撑座下法兰(121)、中间套管(122)和支撑座上法兰(123)，所述中间套管(122)为圆管状，中间套管(122)下端连接支撑座下法兰(121)，中间套管(122)上端连接支撑座上法兰(123)；支撑座下法兰(121)设有六个下法兰孔(1211)，支撑座上法兰(123)设有六个上法兰孔(1231)和两条相互平行的上方楔形槽(1232)。
3.根据权利要求2所述的一种用于调节水泵叶片角度的装置，其特征在于：所述固定法兰盘(13)为圆盘状，固定法兰盘(13)的外圈设有六个支撑座连接孔(131)，固定法兰盘(13)的内圈设有六个联轴器连接孔(132),固定法兰盘(13)的下端面上设有两条相互平行的下方楔形槽(134)，所述六个支撑座连接孔(131)与六个上法兰孔(1231)相对应，所述两条下方楔形槽(134)分别和两条上方楔形槽(1232)相对应，固定法兰盘(13)上设有两个顶丝孔(133)。
4.根据权利要求2所述的一种用于调节水泵叶片角度的装置，其特征在于：所述连接底盘(11)为圆盘状，连接底盘(11)设有底盘中心孔(111)、六个电机轴孔(112)和六个法兰螺纹孔(113)，所述底盘中心孔(111)孔径大于调节杆(31)的外径；六个电机轴孔(112)与电动机轴(21)上端部的六个螺纹孔相对应；六个法兰螺纹孔(113)与下法兰孔(1211)相对应。
5.根据权利要求3所述的一种用于调节水泵叶片角度的装置，其特征在于：所述联轴器(17)中心设有内螺纹孔(171)，联轴器(17)设有六个固定螺纹孔(172)，所述内螺纹孔(171)与调节杆(31)上端的外螺纹配合，所述六个固定螺纹孔(172)与六个联轴器连接孔(132)相对应。
6.根据权利要求1所述的一种用于调节水泵叶片角度的装置，其特征在于：所述电动机(2)设有电机上盖(22)，所述电机上盖(22)上设有中心过孔(221)和六个防护罩螺孔(222)，通过六个防护罩螺孔(222)安装防护罩(18)。
7.根据权利要求1所述的一种用于调节水泵叶片角度的装置，其特征在于：所述楔形调节块(14)的小头一端设有防滑螺孔(141)，所述防滑螺孔(141)用于连接防滑螺栓(15)。
8.根据权利要求1所述的一种用于调节水泵叶片角度的装置，其特征在于：所述两个楔形调节块(14)在安装时楔形的方向为相对方向。
9.根据权利要求1所述的一种用于调节水泵叶片角度的装置，其特征在于：所述调整叶片(36)的角度时，根据设定的角度选择于此角度对应的楔形调节块(14)的高度。
10.根据权利要求1所述的一种用于调节水泵叶片角度的装置，其特征在于：所述调整叶片(36)的角度是在全调节水泵(3)停机时进行。
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