CN109056990A - 一体化泵闸站及应用 - Google Patents

Abstract

本发明本属于水利工程技术领域，为了解决现有泵闸站水量交换和水体循环不利的问题，本发明提供了一体化泵闸站及应用，其中一体化泵闸站包括一体化泵闸和启闭装置，所述的一体化泵闸包括吸水函段、闸门泵和出口拍门，所述的闸门泵包括吸入段和排出段，所述的吸入段与所述的吸入管联通，所述的排出段与所述的出口拍门联通，所述的闸门泵上端与所述的启闭装置连接，通过所述的启闭装置控制所述的闸门泵的上下运动来耦合安装。本发明的一体化泵闸站及应用有利于河道的水量交换和水体循环。

Description

一体化泵闸站及应用

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体涉及一种一体化泵闸站及应用。

背景技术

传统闸站建设通常采用轴流式水泵站和水闸站相结合的方式，即沿着河道横截面处，在中间布置一扇闸门，闸门两边各布置几台轴流水泵的形式。排涝时关下闸门，开起轴流泵排水；不排水的情况下，打开中间的闸门使内外河道的水系联通。

这样的布置对水量交换和水体循环不利，不能满足内河水生态环境的要求，泵闸前后两侧岸边存在死水区域区，水环境受到严重影响，同时，这样的布置建筑工程占地大、土建投资很大，投入的人力物力大，生产制造能耗高。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种一体化泵闸站，本发明实施例提供的泵闸站中闸门的孔口出流能力大大提升，大大提升了内河的水量交换和水体循环能力，满足河道生态环境的要求。

本发明实施例的目的是通过如下技术方案实现的：

本发明第一方面的实施例提供了一种一体化泵闸站，包括一体化泵闸和启闭装置，

所述的一体化泵闸包括吸水函段、闸门泵和出口拍门，所述的闸门泵包括吸入段和排出段，所述的吸入段与所述的吸入管联通，所述的排出段与所述的出口拍门联通，

所述的闸门泵上端与所述的启闭装置连接，通过所述的启闭装置控制所述的闸门泵的上下运动来耦合安装。

进一步的，所述的一体化泵闸站包括：

位于所述的吸水函段上游的第一液位检测装置；

位于所述的出口拍门下游的第二液位检测装置；

通过所述的第一液位检测装置和第二液位检测装置分别检测所述的一体化泵闸两侧的水位来控制所述的一体化泵闸。

进一步的，所述的一体化泵闸站包括控制系统，用于所述的一体化泵闸站的自动控制。

进一步的，所述的吸水函段上游还设置有格栅机和收集装置，所述的收集装置用于收集所述的格栅机排出的杂物。

进一步的，所述的闸门泵包括筒体、转子、电机和旋转副，

所述的电机设置在所述的转子内部；

所述的转子与所述的筒体形成导流空间；

所述的旋转副与所述的转子连接用于所述的转子的旋转。

进一步的，所述的转子包括叶轮叶片、转子腔和转子芯；所述的电机包括电机轴和定子绕组；

所述的叶轮叶片位于所述的导流空间中；

所述的转子腔包括位于吸入段的第一壳体、位于所述的排出段的第二壳体和位于所述的第一壳体和所述的第二壳体之间的中部壳体，所述的中部壳体与所述的第一壳体连接形成有第一容纳腔；所述的中部壳体与所述的第二壳体连接形成有第二容纳腔；所述的旋转副位于所述的中部壳体的两端；

所述的电机轴的轴伸端贯穿所述的第一容纳腔，所述的轴伸端与所述的第一容纳腔之间机械密封；

所述的电机轴的轴颈端贯穿所述的第二容纳腔，所述的轴颈端与所述的第二容纳腔之间机械密封；

所述的转子芯位于所述的转子腔内部；

所述的定子绕组位于所述的转子腔内部，与所述的转子芯内壁接触。

进一步的，所述的叶轮叶片设为三片式轴流空间扭曲叶片的结构。

进一步的，所述的筒体上设置有用于提升所述闸门泵的提升装置，所述的提升装置与所述的启闭装置连接。

进一步的，所述的闸门泵下方设置有用于固定所述的闸门泵的固定装置。

本发明第二方面的实施例提供了一种一体化泵站在河道内的应用，所述的一体化泵闸站为上述任一种一体化泵闸站，所述的一体化泵闸站设置在内河道和外河道之间，所述的内河道位于吸入函段上游，所述的外河道位于所述的出口拍门下游，所述的一体化泵闸站上游和下游河道底部为斜面式。

借由上述方案，本发明一体化泵闸站及应用至少具备如下有益效果：

本发明实施例提供的泵闸站中闸门的孔口出流能力大大提升，大大提升了内河的水量交换和水体循环能力，满足河道生态环境的要求。

水闸和泵站合二为一组成一体化泵闸，这样使得水闸自引自排的过流能力大大提升，泵闸前后两侧和岸边就不存在死水区域区，使水环境得到极大提升，同时，这样整个泵站不需建造额外的自流结构。与传统闸站相比，泵站投资可节约 40％。大大节约了工程占地、土建投资，人力物力和生产制造能耗。

泵采用外转子闸门泵，泵的长度非常短，几乎和闸门的厚度一致，这样使得整个泵闸站占地空间大大的缩小，而且由于闸门泵为贯流结构，使流体具有最短的过流路径，这样使泵的损耗降到最低，节能高效。

泵控制系统与闸门控制系统与液位监测视同设计为统一电气控制系统，智能化程度大大提升，可以实现无人值守。

泵与闸门联结成一体，与闸门可整体吊装，机组安装、检修十分方便，同时节约了额外的起吊设备和安装设备的投资。

由于该泵闸站只需要水泵、闸门和拍门，不建主厂房，只建配电室，没有辅助油、水、气系统，可节约大量配件，大大降低了泵站的维护费用

设备平面占地面积小，施工方便、快捷，从而减少泵站的土建和机电设备投资，减少工程征地拆迁费用。

附图说明

图1为本发明一实施例中一体化泵闸站结构示意图；

图2为本发明实施例中图1的俯视图；

图3为本发明一实施例中闸门泵结构示意图；

图4是该发明一实施例中一体化泵闸的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的详细介绍，应当理解，附图和实施例是为了本领域技术人员更容易理解本发明的技术方案，而不能作为本发明保护范围的限定。

在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述介绍提供了本发明的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本发明也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本发明也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。

申请人经大量研究发现：使用传统的闸站的缺点是由如下原因造成的：

河道的两岸泵室段在泵不启动时无法过水，因为在同一河道截面上同时布置了泵站和闸站，导致中间闸阀的过水断面很小，这种方式人为限制了河道的过水断面，对内河的水量交换和水体循环不利，不能满足内河水生态环境的要求。

因为在同一河道截面上同时布置了泵站和闸站传统闸站；这种方式泵站布置占用了大部分河道过水断面，水闸净宽可能小于原有河道宽度的三分之一，通过水闸自引自排的过流能力受到极大的限制，泵闸前后两侧岸边存在死水区域区，水环境受到严重影响，同时，这样的布置建筑工程占地大、土建投资很大，投入的人力物力大，生产制造能耗高。

传统的泵站使用的通常为潜水轴流泵，泵在结构上为垂直吸入，然后水平排出，整个水力系统中，流体经过的路径比较长，而且流体经过了一次90度转弯整个过流部分水头损失达到总扬程的6％，在大中型泵站的情况，增加了泵组消耗的功率。

传统的泵站、闸站的液位监测系统没有一致性，导致泵站与闸站的运行没有关联，很多情况都需要有人值守，然后手工操作，智能化程度很低。

基于上述原因，申请人从以下方面对现有的泵闸站进行了改进：

(1)将闸门与水泵组合成一体的结构。

(2)水泵采用闸门泵的结构。

(3)将闸门设计成带两个泵导耦合箱的结构

(4)将泵的吸水函段与出口拍门装配在闸门上的结构。

(5)将闸门泵设计成可以在闸门内垂直运动进行耦合安装的结构。

(6)在内河段与外河段增加超声液位监测器并且受电气系统集成控制的方式。

(7)在内河段设计斜式格栅机与垃圾收集器的方式

(8)将河道底部设计成斜坑状的结构。

为进一步阐述本发明的方案，给出如下具体实施例：

图1为本发明一实施例中一体化泵闸站结构示意图；图2为本发明实施例中图1的俯视图；结合图1-2本发明实施例提供的一体化泵闸站包括一体化泵闸100 和启闭装置，

所述的一体化泵闸包括吸水函段、闸门泵和出口拍门，所述的闸门泵包括吸入段和排出段，所述的吸入段与所述的吸入管联通，所述的排出段与所述的出口拍门联通，

所述的闸门泵上端与所述的启闭装置连接，通过所述的启闭装置控制所述的闸门泵的上下运动来耦合安装。

本发明实施例提供的泵闸站中闸门的孔口出流能力大大提升，大大提升了内河的水量交换和水体循环能力，满足河道生态环境的要求。

水闸和泵站合二为一组成一体化泵闸，这样使得水闸自引自排的过流能力大大提升，泵闸前后两侧和岸边就不存在死水区域区，使水环境得到极大提升，同时，这样整个泵站不需建造额外的自流结构。与传统闸站相比，泵站投资可节约 40％。大大节约了工程占地、土建投资，人力物力和生产制造能耗。

上述技术方案已经可以实现本发明实施例的目的，下面在此基础上给出优选方案：

在本发明的一些实施例中，所述的一体化泵闸站包括：

位于所述的吸水函段上游的第一液位检测装置301；

位于所述的出口拍门下游的第二液位检测装置302；

通过所述的第一液位检测装置301和第二液位检测装置302分别检测所述的一体化泵闸两侧的水位来控制所述的一体化泵闸。

在本发明的另一些实施例中，所述的一体化泵闸站包括控制系统500，用于所述的一体化泵闸站的自动控制。

可以理解的是：泵控制系统与闸门控制系统与液位监测视同设计为统一电气控制系统，智能化程度大大提升，可以实现无人值守。

在本发明的另一些实施例中，所述的吸水函段上游还设置有格栅机401和收集装置402，所述的收集装置402用于收集所述的格栅机401排出的杂物。

这里要说明的是：采用了格栅机和收集装置，可以有效将河道内的水中的垃圾过滤，使得泵闸站中的水更加清洁，有利于泵闸站的工作和延长泵闸站的寿命。

在本发明的一些实施例中，启闭装置包括支撑龙门202和启闭机201。

本发明实施例提供的泵闸站中闸门的孔口出流能力大大提升，大大提升了内河的水量交换和水体循环能力，满足河道生态环境的要求。

水闸和泵站合二为一组成一体化泵闸，这样使得水闸自引自排的过流能力大大提升，泵闸前后两侧和岸边就不存在死水区域区，使水环境得到极大提升，同时，这样整个泵站不需建造额外的自流结构。与传统闸站相比，泵站投资可节约 40％。大大节约了工程占地、土建投资，人力物力和生产制造能耗。

泵采用外转子闸门泵，泵的长度非常短，几乎和闸门的厚度一致，这样使得整个泵闸站占地空间大大的缩小，而且由于闸门泵为贯流结构，使流体具有最短的过流路径，这样使泵的损耗降到最低，节能高效。

泵控制系统与闸门控制系统与液位监测视同设计为统一电气控制系统，智能化程度大大提升，可以实现无人值守。

泵与闸门联结成一体，与闸门可整体吊装，机组安装、检修十分方便，同时节约了额外的起吊设备和安装设备的投资。

由于该泵闸站只需要水泵、闸门和拍门，不建主厂房，只建配电室，没有辅助油、水、气系统，可节约大量配件，大大降低了泵站的维护费用

设备平面占地面积小，施工方便、快捷，从而减少泵站的土建和机电设备投资，减少工程征地拆迁费用。

传统的闸门泵通常使用贯流泵或者潜水轴流泵，申请人研究发现：这种泵穿过闸门孔连接闸门，由于传统的贯流泵采用潜水轴流泵式的结构，这种结构为了使灌流泵的出水管与进水管口径不能相差太大，因为相差太大导致流体经叶片加速后到达导叶进口，而导叶进口到导叶出口是一个突变的扩散管，高速流体经过突变空间时使流场流态混乱，时容易产生湍流，从而降低水泵的效率，为了降低这种现象造成的影响，导致电机设计得非常长(又瘦又长)。这样一来使泵安装在闸门中间时中心位置难以平衡到闸门的垂直运动中心；因为泵主要的重量在电机上，当将电机端中心固定到闸门运动中心时又会导致泵端悬臂量太长，当闸门启动或者闭合瞬间，泵端冲击非常大，往往造成铸件断裂或者密封面瞬时渗水的现象。

传统闸门泵使用耦合连接的结构：当贯流泵或潜水轴流泵耦合在闸门的一侧时，导致闸门的重心与运动轨迹偏心严重，闸门在起闭时，重的一侧使得闸门与门槽发生强烈摩擦。使得闸门的密封件寿命大大降低；同时，由于泵是没有完全约束的耦合结构，泵在运行时，由于受到水的反作用力，再加上泵进口的正吸头压力，当正吸头压力大于1.5米时，往往会使反冲力大于泵的重力在纵向的分力，使泵悬浮起来，导致泵震动严重，同时产生吸入口回流现象，大大降低了泵的运行效率，由于震动，也使泵故障的几率大大提升。

一体化泵闸与启闭机通过长螺旋杆进行连接，其技术要点在于：1、泵闸站一体布置将泵组直接布置在闸门上，闸门既是挡水结构又是水泵支承的基础，使水闸和泵站合二为一组成一体化泵闸。这种结构由原来的两个泵站闸站变成了一个，占地面积直接缩减一半，同时，由于没有了泵站占河道截面，使河道的通过面积扩大到与河道同宽，闸门的孔口出流能力大大提升。2、闸门组成包括：闸体、进水函段、出口拍门、耦合箱盖。闸体为平板钢制闸门式的焊接钢结构，中间设计成增加两个耦合箱的结构，使闸门泵可以方便的在耦合箱内进行安装和拆卸；由于闸门泵与进水函段与拍门是没有约束的，当闸门泵提升起来进行维修时，闸门仍然可以用于挡水。3、泵采用外转子闸门泵，泵的长度非常短，几乎和闸门的厚度一致，这样使得整个泵闸站占地空间大大的缩小，而且由于闸门泵为贯流结构，使流体具有最短的过流路径，这样使泵的损耗降到最低，节能高效。4、格栅机装在泵闸门的内河道上，当水中带有物体污物或者垃圾流向格栅机时，格栅机通过回转式的打捞卡勾勾住污物，将其打捞输送至垃圾收集器中，使泵闸站具有清洁河道的功能；5、河道底部设计为斜坑式结构使得泵的起泵液位几乎可以与河底同高，泵抽送最低的液位可以把内河水抽干，极大的方便了内河的液面调蓄与水体治理。

其工作与应用原理如下：

当内河水位升高，内河超声液位监测器监测到水位到达高水位预警值时，同时外河超声液位监测器监测到外河的水位低于预警值时，闸门受控制系统指示自动打开，内河的水自流至外河，防止内涝；开闸后一段时间，当内河超声液位监测器监测到水位降低到安全值时，闸门自动关闭。

当内河水位升高，内河超声液位监测器监测到水位到达高水位预警值时，同时外河超声液位监测器监测到外河的水位高于预警值时，则闸门关闭，控制系统启动单台泵进行强排，当监测到内河水位继续上升，则同时开启两台泵进行强排，防止内涝；当水位降低到安全值时，同时关闭两台水泵。

当内河水位降低，内河超声液位监测器监测到水位到达低水位预警值时，同时监测到外河水位高于内河水位时，则闸门开启，对内河进行补水，防止干旱。

申请人经大量研究发现：传统轴流泵存在以下缺点：

(1)电机结构狭长导致整泵结构狭长，卧式在闸门时各部件都是悬臂状态，没有支撑，在受到冲击载荷时，容易发生铸件连接处漏水或者铸件断裂。

(2)导流叶片的进口到导流叶片的出口是一个锥形突变的扩散管，流体经叶片加速后到达导叶进口，高速流体经过突变空间时使流场流态混乱，时容易产生湍流，从而降低水泵的效率。

(3)当贯流泵或潜水轴流泵耦合在闸门的一侧时，导致闸门的重心与运动轨迹偏心严重，闸门在起闭时，重的一侧使得闸门与门槽发生强烈摩擦。使得闸门的密封件寿命大大降低。

(4)由于泵是没有完全约束的耦合结构，泵在运行时，由于受到水的反作用力，再加上泵进口的正吸头压力，当正吸头压力大于1.5米时，往往会使反冲力大于泵的重力在纵向的分力，使泵悬浮起来，导致泵震动严重，同时产生吸入口回流现象，大大降低了泵的运行效率，由于震动，也使泵故障的几率大大提升。

(5)传统泵的结构比较复杂，整泵的零部件非常多，制造加工量非常大，制造耗能也很高；同时泵需要密封的连接处也非常多，成本高的同时泄漏的风险也很高。

为完善一体化泵闸，申请人针对上述研究得到的现有一体化泵闸的缺点及原因对闸门泵主要进行了如下的改进：

a.将电机设置在转子内部；

b.将叶轮设计成超大轴径三片式轴流空间扭曲叶片的结构；

c.将叶轮叶片设计成与转子腔一体式的结构；

d.将转子设计成转子腔与转子铁芯通过转子铁芯外径面配合的结构；

e.将电机电机设计成转子铁芯包含着定子绕组的结构；

f.将电机轴设计成中间大两头小，一头带L型透线孔的结构；

g.将转子设计成由两端轴承的轴承外圈作为旋转副的结构；

h.将电机的绕组线设计成通过电机轴L型孔与外电缆连接的结构；

i.将电机轴设计成为不旋转的固定轴的结构；

j.将泵设计为吸入函段与泵体分离的结构；

k.将泵设计为垂直吊装的结构。

本发明的一些实施例中，闸门泵包括筒体、转子、电机和旋转副，

所述的电机设置在所述的转子内部；

所述的转子与所述的筒体形成导流空间；

所述的旋转副与所述的转子连接用于所述的转子的旋转。

本发明实施例提供的闸门泵的电机位于叶轮轮毂的内部，二者的长度融为一体，大大缩短了闸门泵的长度，提高了闸门泵的稳定性。

上述方案已经可以实现本发明的目的，下面在此基础上给出优选方案；

作为优选，所述的转子包括叶轮叶片、转子腔和转子芯；所述的电机包括电机轴和定子绕组；

所述的叶轮叶片位于所述的导流空间中；

所述的闸门泵包括吸入段和排出段，所述的转子腔包括位于吸入段的第一壳体、位于所述的排出段的第二壳体和位于所述的第一壳体和所述的第二壳体之间的中部壳体，所述的中部壳体与所述的第一壳体连接形成有第一容纳腔；所述的中部壳体与所述的第二壳体连接形成有第二容纳腔；所述的旋转副位于所述的中部壳体的两端；

所述的电机轴的轴伸端贯穿所述的第一容纳腔，所述的轴伸端与所述的第一容纳腔之间机械密封；

所述的电机轴的轴颈端贯穿所述的第二容纳腔，所述的轴颈端与所述的第二容纳腔之间机械密封；

所述的转子芯位于所述的转子腔内部；

所述的定子绕组位于所述的转子腔内部，与所述的转子芯内壁接触。

在本发明的一些实施例中，所述的筒体上设置有用于提升所述闸门泵的提升装置。

在本发明的一些实施例中，所述的电机轴为固定轴。

在本发明的一些实施例中，所述的叶轮叶片设为三片式轴流空间扭曲叶片的结构。

在本发明的一些实施例中，所述的转子腔与转子芯通过转子芯外径面配合。

结合图1，本发明第二方面的实施例提供了一种一体化泵站在河道内的应用，, 所述的一体化泵闸站设置在内河道601和外河道602之间，所述的内河道位于吸入函段上游，所述的外河道位于所述的出口拍门下游，所述的一体化泵闸站上游和下游河道底部为斜面式701和702。

图3为本发明一实施例中闸门泵的结构示意图，图4为本发明一体化泵闸的结构示意图。如图3和4所示，闸门泵包括转子，转子为叶轮叶片102 与转子腔与转子铁芯103组合而成，转子腔包括第一壳体111、第二壳体114和中部壳体101，然后靠两端的轴承107支撑，并以两端轴承面为旋转副，然后定子绕组104在转子的内部，将叶轮设计成超大轴径三片式轴流空间扭曲叶片的结构，闸门泵包括吸入段M和排出段N；这样一来，直接使得叶轮的占长度空间，与电机的占长度空间融为了一体，相当于将电机做到了叶轮的轮毂里面；这样一来就大大的缩短了整泵的长度，比传统的闸门泵长度直接缩短了一半；再由于电机与叶轮融为了一体，流体从叶轮叶片102出来后就没有了电机的阻挡，使导流空间可以按最合理的直通型导流叶设计，电机也不用考虑因阻挡流体而把电机设计的狭长，这样一来电机又可以缩短1/3；使得电机比传统的闸门泵的长度缩短量达到 3/2，这样一来使泵与闸门的厚度相差无几，使得泵可以按照闸门的运动中心合理摆放泵的重心，由于泵大大缩短了，泵的悬臂量很少，在受冲击载荷时几乎与闸门受到的载荷一样，结构稳定性大大提高；

由于电机在叶轮的内部，叶轮在设计时就采用加大轴径的设计方法设计叶轮叶片，而导叶设计时不再需要考虑电机的遮挡，也只需按加大轴径法，按最合理的过流面积设计成直筒式的出水函段，这样一来，使泵具有最合理的流场，大大降低了流体的湍流现象与流场的不稳定因素，使泵的效率大大提升。

由于泵体采取了分离式的设计方法，即是泵体与吸入口与出口拍门是分离式安装结构，这样使得泵的长度又少了吸入口2与出口拍门3的长度，这使得闸门的厚度可以设计得更薄，在垂直运动时具有更稳定的结构性。

由于泵是通过耦合箱4与定位锥5直接将泵固定在闸门上的，是完全约束，连接强度要远大于泵运行时受到的反冲击力，即使在几十米的水头压力下，该结构完全可以承受，所以这种结构完全杜绝了传统耦合结构因不完全约束而出现的运行震动，故障灯现象，大大提高到了泵的运行稳定性。

该泵的结构使泵可以在闸门内部实现垂直的吊装；打开耦合箱盖4，就可以把泵垂直吊起来进行检修，非常方便；而且由于泵与出口拍门3是分离式设计，当泵提起来检修时，闸门依然可以起到密封的作用，所以该结构直接就省去了传统泵站在泵维修时需要配备检修闸的情况。

该泵由于泵轴105是不旋转件，使得转子的重量大大减轻，也使得转子的驱动扭矩减少，节约运行能耗。将电机轴105设计成中间大两头小，一头带L型透线孔的结构；将电机的绕组线106设计成通过电机轴L型孔与外电缆连接的结构。

所述的中部壳体101与所述的第一壳体111连接形成有第一容纳腔112；所述的中部壳体101与所述的第二壳体114连接形成有第二容纳腔113；

可以理解的是，第一壳体111和第二壳体114与中部壳体的连接方式不做具体限定，可选的，为了保证第一壳体111和中部壳体101的稳定连接，在本发明的一些实施例中，第一壳体111与中部壳体一体成型；可选的，第二壳体114中可以设置有绕组线和接线盒等部件，为了方便第二壳体114与中部壳体101的拆卸，在本发明的一些实施例中，中部壳体101与第二壳体114之间采用可拆卸连接，如螺栓连接等。

可以理解的是：在本发明实施例的第一壳体111、中部壳体101和第二壳体 114的外壁上分别固定有叶轮叶片102。

所述的电机轴的轴伸端贯穿所述的第一容纳腔112，所述的轴伸端与所述的第一容纳腔112之间机械密封；所述的电机轴的轴伸端贯穿所述的第一容纳腔112；

所述的电机轴105的轴颈端贯穿所述的第二容纳腔113，所述的轴颈端与所述的第二容纳腔113之间机械密封；该泵的密封处109相比传统的密封处大大减少，传统泵的密封处有8处，该泵的密封处只有4处，密封泄漏风险减少一半以上。

该泵的结构紧凑简单，零部件也非常少，节约了生产制造能耗。

相比传统固定在闸门的闸门泵：电机比传统的闸门泵的长度缩短量达到3/2，这样一来使泵与闸门的厚度相差无几，使得泵可以按照闸门的运动中心合理摆放泵的重心，由于泵大大缩短了，泵的悬臂量很少，在受冲击载荷时几乎与闸门受到的载荷一样，结构稳定性大大提高；

相比耦合在闸门上的闸门：泵由于泵是通过螺栓直接将泵固定在闸门上的，是完全约束，连接强度要远大于泵运行时受到的反冲击力，即使在几十米的水头压力下，该结构完全可以承受，所以这种结构完全杜绝了传统耦合结构因不完全约束而出现的运行震动，故障等现象，大大提高到了泵的运行稳定性。

该泵的垂直吊装结构使其在检修维修的便利性上远远强于传统的闸门泵。

该闸门泵包括吸入段和排出段，吸入段和排出段两端分别有密封圈110。

本发明实施例的一体化泵闸的工作原理是：三相电通过穿轴电缆输送到定子线圈，定子线圈产生感应交变磁场，磁场在外转子中的回路中的磁通量反生变化，使得外转子受到安培力而转动起来，因为外转子与叶轮叶片是一体式的结构，转子转动同时也是叶片转动，这样就使叶片转动起来，实现泵的排水输送。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种一体化泵闸站，其特征在于，包括一体化泵闸和启闭装置，

所述的一体化泵闸包括吸水函段、闸门泵和出口拍门，所述的闸门泵包括吸入段和排出段，所述的吸入段与所述的吸入管联通，所述的排出段与所述的出口拍门联通，

所述的闸门泵上端与所述的启闭装置连接，通过所述的启闭装置控制所述的闸门泵的上下运动来耦合安装。

2.根据权利要求1所述的一体化泵闸站，其特征在于，所述的一体化泵闸站包括：

位于所述的吸水函段上游的第一液位检测装置；

位于所述的出口拍门下游的第二液位检测装置；

通过所述的第一液位检测装置和第二液位检测装置分别检测所述的一体化泵闸两侧的水位来控制所述的一体化泵闸。

3.根据权利要求1所述的一体化泵闸站，其特征在于，所述的一体化泵闸站包括控制系统，用于所述的一体化泵闸站的自动控制。

4.根据权利要求1所述的一体化泵闸站，其特征在于，所述的吸水函段上游还设置有格栅机和收集装置，所述的收集装置用于收集所述的格栅机排出的杂物。

5.根据权利要求1所述的一体化泵闸站，其特征在于，所述的闸门泵包括筒体、转子、电机和旋转副，

所述的电机设置在所述的转子内部；

所述的转子与所述的筒体形成导流空间；

所述的旋转副与所述的转子连接用于所述的转子的旋转。

6.根据权利要求5所述的一体化泵闸站，其特征在于，

所述的转子包括叶轮叶片、转子腔和转子芯；所述的电机包括电机轴和定子绕组；

所述的叶轮叶片位于所述的导流空间中；

所述的转子腔包括位于吸入段的第一壳体、位于所述的排出段的第二壳体和位于所述的第一壳体和所述的第二壳体之间的中部壳体，所述的中部壳体与所述的第一壳体连接形成有第一容纳腔；所述的中部壳体与所述的第二壳体连接形成有第二容纳腔；所述的旋转副位于所述的中部壳体的两端；

所述的电机轴的轴伸端贯穿所述的第一容纳腔，所述的轴伸端与所述的第一容纳腔之间机械密封；

所述的电机轴的轴颈端贯穿所述的第二容纳腔，所述的轴颈端与所述的第二容纳腔之间机械密封；

所述的转子芯位于所述的转子腔内部；

所述的定子绕组位于所述的转子腔内部，与所述的转子芯内壁接触。

7.根据权利要求6所述的一体化泵闸站，其特征在于，所述的叶轮叶片设为三片式轴流空间扭曲叶片的结构。

8.根据权利要求5所述的一体化泵闸站，其特征在于，所述的筒体上设置有用于提升所述闸门泵的提升装置，所述的提升装置与所述的启闭装置连接。

9.根据权利要求1所述的一体化泵闸站，其特征在于，所述的闸门泵下方设置有用于固定所述的闸门泵的固定装置。

10.一种一体化泵站在河道内的应用，其特征在于，所述的一体化泵闸站为权利要求1-9任一项所述的一体化泵闸站，所述的一体化泵闸站设置在内河道和外河道之间，所述的内河道位于吸入函段上游，所述的外河道位于所述的出口拍门下游，所述的一体化泵闸站上游和下游河道底部为斜面式。