CN109826802B - 一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置 - Google Patents

Abstract

一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置，属于水利工程设备技术领域，在进出水管道之间设置连接管道，在连接管道管壁上设置可移动的前后置叶片，在连接管道外部设置导叶箱，在导叶箱内部和外部设置齿轮传动机构，通过齿轮传动带动前后置叶片伸缩运动，轴流泵正向运行时，前置叶片隐藏在导叶箱内，后置叶片处于伸出状态，实现双向轴流泵正向抽水的目的；轴流泵反向运行时，前置叶片处于伸出状态，后置叶片隐藏在导叶箱内，实现双向轴流泵反向抽水的目的。本发明结构合理，通过分别将前置导叶和后置导叶隐藏起来，可避免双向轴流泵前后各布置导叶时反向效率低的问题，大大提高了双向轴流泵的反向运行效率。

Description

一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置

技术领域

本发明属于水利工程设备技术领域，涉及一种具有新型结构的轴流泵装置，具体的说是涉及一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置。

背景技术

随着国民经济的发展，沿江滨海(湖)、河网圩垸地区的排涝、防洪和环境治理标准不断提高，很多大型泵站都要求双向运行，实现灌排两用。传统泵站主要通过切换河道或泵站流道的方式来实现双向运行的功能，存在土建投资较大，运行、维护管理困难等问题。双向轴流泵通过改变叶轮旋转的方向就能实现正反两个方向抽水的目的，具有土建结构简单，安装方便，运行、维护管理容易等优点，是一种性能相对较好的双向泵站型式，2003年南京秦淮新河大型泵站首次成功应用后，在水利行业泵站工程中的应用越来越广泛。尽管双向泵具有以上优点，但是由于双向泵在反向运行时，水流要先经过导叶才能进入叶轮体内，并且水流经过叶轮后，直接进入流道，并无导叶的整流作用，流态较差，所以双向泵的反向运行效率与正向相比有很大的差别。为了提高双向泵的反向运行效率，通常采用的措施是在叶轮的前后各布置一个导叶，这样在双向泵反向运行时，经过叶轮的水流会进入前置导叶，起到整流作用。理论和实际均能证明在前后各布置一个导叶时反向的效率有所提高，但它带来的影响也不容忽视。双向泵在正向运行时，由于前置导叶的影响，正向的效率会有所下降。双向泵在反向运行时，水流要先经过后置导叶才能进入叶轮，所以反向效率的提升也有限度。

发明内容

本发明的目的是针对现有双向轴流泵在使用过程中反向效率低等不足，提出一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置，通过该结构的轴流泵，在运行时可选择性的把前、后置导叶隐藏起来，可提高双向轴流泵的反向运行效率。

本发明的技术方案是：一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置，包括进水管道、出水管道、轴流泵、泵轴，设置在进水管道入口的导水锥；其特征在于：所述进水管道和出水管道之间连接设有连接管道，所述轴流泵和泵轴设置在所述连接管道的内部，所述连接管道的管壁上均布设有若干个通槽，所述通槽内设有可移动的前置叶片和后置叶片，所述连接管道的外部设有两个固定的导叶箱，两个所述导叶箱以轴流泵为轴线对称设置，每个所述导叶箱的外部设有一个电机和一个第一直齿轮，所述第一直齿轮与电机的转轴相连接，每个所述导叶箱的内部设有若干个第二直齿轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮和螺杆，所述第一直齿轮和第二直齿轮之间设有直齿轮盘，所述第一直齿轮与直齿轮盘上的外齿啮合相接，所述第二直齿轮与直齿轮盘上的内齿啮合相接，所述第二直齿轮与第一锥齿轮同轴设置，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接，所述螺杆螺旋设置在所述第二锥齿轮的中心，所述前置叶片、后置叶片旋转连接在所述螺杆的底端，所述螺杆在第二锥齿轮原地转动下作上下运动，从而带动前置叶片、后置叶片在通槽内往复上下移动。

所述前置叶片和后置叶片结构相同，均为倒置的等腰梯形结构。

所述通槽为矩形槽，通槽的槽长小于前置叶片和后置叶片的最宽处，通槽的数量为不少于5个，均匀分布在连接管道的管壁上。

所述通槽的外侧设有橡胶止水条，橡胶止水条胶接固定在连接管道的外壁上，橡胶止水条与前置叶片、后置叶片的叶面紧密贴合，橡胶止水条的高度不小于10mm。

所述进水管道、出水管道通过法兰固定连接在连接管道的两端，导叶箱通过法兰固定连接在连接管道的外部。

所述螺杆的长度大于前置叶片和后置叶片的高度。

所述第二直齿轮与第一锥齿轮中间的刚性连接轴上布置有轴承，轴承外设有一支撑板，轴承与支撑板过盈配合，支撑板的与导叶箱内壁焊接固定。

所述直齿轮盘与导叶箱外壳间设有2mm的间隙。

所述螺杆底端设有限位凸块，前后置叶片顶部设有限位凹槽，限位凸块卡接活动在限位凹槽中，前后置叶片相对螺杆作旋转运动。

本发明的有益效果为：本发明提供的一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置，结构上在进出水管道之间设置连接管道，在连接管道管壁上设置可移动的前后置叶片，在连接管道外部设置导叶箱，在导叶箱内部和外部设置齿轮传动机构，通过齿轮传动带动前后置叶片伸缩运动，轴流泵正向运行时，前置叶片隐藏在导叶箱内，后置叶片处于伸出状态，水流从导水锥进入叶轮体内，在叶轮旋转的作用下，增加了水流的动压和静压，然后经过后置导叶，在后置叶片的整流作用后进入出水流道，实现双向轴流泵正向抽水的目的；轴流泵反向运行时，前置叶片处于伸出状态，在连接管道内，后置叶片隐藏在导叶箱内，水流从出水流道直接进入叶轮体内，在叶轮旋转的作用下，增加了水流的动压和静压，然后经过前置导叶，在前置叶片的整流作用后进入进水流道，实现双向轴流泵反向抽水的目的。本发明结构合理，通过分别将前置叶片和后置叶片隐藏起来，可避免双向轴流泵前后各布置叶片时反向效率低的问题，大大提高了双向轴流泵的反向运行效率。

附图说明

图1 为本发明整体结构示意图。

图2 为本发明中导叶箱的结构示意图。

图3 为图1中A处的放大结构示意图。

图中：电机1、第一直齿轮2、导叶箱3、连接管道4、出水管道5、后置叶片6、轴流泵7、前置叶片8、导水锥9、进水管道10、第二直齿轮11、直齿轮盘12、第二锥齿轮13、第一锥齿轮14、泵轴15、支撑板16、轴承17、螺杆18、通槽19、凸块20、凹槽21、橡胶止水条22。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-3所示，一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置，包括进水管道10、出水管道5、轴流泵7、泵轴15，设置在进水管道10入口的导水锥9，进水管道10和出水管道5之间连接设有连接管道4，轴流泵7和泵轴15设置在连接管道4的内部，连接管道4的管壁上均布设有若干个通槽19，通槽19内设有可移动的前置叶片8和后置叶片6，连接管道4的外部设有两个固定的导叶箱3，两个导叶箱3以轴流泵7为轴线对称设置，每个导叶箱3的外部设有一个电机1和一个第一直齿轮2，第一直齿轮2与电机1的转轴相连接，每个导叶箱3的内部设有若干个第二直齿轮11、第一锥齿轮14、第二锥齿轮13和螺杆18，第一直齿轮2和第二直齿轮11之间设有直齿轮盘12，第一直齿轮2与直齿轮盘12上的外齿啮合相接，第二直齿轮11与直齿轮盘12上的内齿啮合相接，第二直齿轮2与第一锥齿轮14同轴设置，第一锥齿轮14与第二锥齿轮13啮合连接，螺杆18螺旋设置在第二锥齿轮13的中心，前置叶片8、后置叶片6旋转连接在螺杆18的底端，螺杆18在第二锥齿轮14原地转动下作上下运动，从而带动前置叶片8、后置叶片6在通槽19内往复上下移动。

如图1-3所示，一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置，前置叶片8和后置叶片6结构相同，均为倒置的等腰梯形结构；通槽19为矩形槽，通槽19的槽长小于前置叶片8和后置叶片6的最宽处，通槽19的数量为不少于5个，均匀分布在连接管道4的管壁上；通槽19的外侧设有橡胶止水条22，橡胶止水条22胶接固定在连接管道4的外壁上，橡胶止水条22与前置叶片8、后置叶片6的叶面紧密贴合，橡胶止水条22的高度不小于10mm；进水管道10、出水管道5通过法兰固定连接在连接管道4的两端，导叶箱3通过法兰固定连接在连接管道4的外部；螺杆18的长度大于前置叶片8和后置叶片6的高度；第二直齿轮11与第一锥齿轮14中间的刚性连接轴上布置有轴承，轴承外设有一支撑板，轴承与支撑板过盈配合，支撑板的与导叶箱3内壁焊接固定；直齿轮盘12与导叶箱3外壳间设有2mm的间隙；螺杆18底端设有限位凸块20，前后置叶片顶部设有限位凹槽21，限位凸块20卡接活动在限位凹槽21中，前后置叶片相对螺杆18作旋转运动。

如图1-3所示，一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置的工作原理如下：当需要伸出或隐藏导叶时，通过导叶箱外部的电机1带动第一直齿轮2转动，由第一直齿轮2带动直齿轮盘12转动，由直齿轮盘12带动第二直齿轮11的转动，由于第一锥齿轮14与第二直齿轮11同轴，因此第一锥齿轮14随着第二直齿轮11的转动而转动，由第一锥齿轮14的转动带动第二锥齿轮13的转动，螺杆18与第二锥齿轮13形成螺旋传动，螺杆18底端与前后置叶片活动连接，当第二锥齿轮13原地转动时螺杆18作上下直线运动，由于螺杆18底部与叶片是活动连接，前后置叶片被螺杆18带动往复移动在通槽19中。

当双向轴流泵正向运行时，此时前置叶片8的叶片隐藏在导叶箱3内，后置7叶片处于伸出状态，在连接管道内，水流从导水锥9进入叶轮体内，在叶轮旋转的作用下，增加了水流的动压和静压，然后经过后置叶片6，在后置叶片6的整流作用后进入出水管道5，实现轴流泵正向抽水的目的。

双向轴流泵反向运行时，此时前置叶片8处于伸出状态，在连接管道内，后置叶片隐藏在导叶箱3内，水流从进水管道10直接进入叶轮体内，在叶轮旋转的作用下，增加了水流的动压和静压，然后经过前置叶片8，在前置叶片8的整流作用后进入进水管道，实现双向轴流泵反向抽水的目的。

Claims (9)

1.一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置，包括进水管道(10)、出水管道(5)、轴流泵(7)、泵轴(15)，设置在进水管道(10)入口的导水锥(9)；其特征在于：所述进水管道(10)和出水管道(5)之间连接设有连接管道(4)，所述轴流泵(7)和泵轴(15)设置在所述连接管道(4)的内部，所述连接管道(4)的管壁上均布设有若干个通槽(19)，所述通槽(19)内设有可移动的前置叶片(8)和后置叶片(6)，所述连接管道(4)的外部设有两个固定的导叶箱(3)，两个所述导叶箱(3)以轴流泵(7)为轴线对称设置，每个所述导叶箱(3)的外部设有一个电机(1)和一个第一直齿轮(2)，所述第一直齿轮(2)与电机(1)的转轴相连接，每个所述导叶箱(3)的内部设有若干个第二直齿轮(11)、第一锥齿轮(14)、第二锥齿轮(13)和螺杆(18)，所述第一直齿轮(2)和第二直齿轮(11)之间设有直齿轮盘(12)，所述第一直齿轮(2)与直齿轮盘(12)上的外齿啮合相接，所述第二直齿轮(11)与直齿轮盘(12)上的内齿啮合相接，所述第二直齿轮(2)与第一锥齿轮(14)同轴设置，所述第一锥齿轮(14)与第二锥齿轮(13)啮合连接，所述螺杆(18)螺旋设置在所述第二锥齿轮(13)的中心，所述前置叶片(8)、后置叶片(6)旋转连接在所述螺杆(18)的底端，所述螺杆(18)在第二锥齿轮(14)原地转动下作上下运动，从而带动前置叶片(8)、后置叶片(6)在通槽(19)内往复上下移动。

2.根据权利要求1所述的一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置，其特征在于：所述前置叶片(8)和后置叶片(6)结构相同，均为倒置的等腰梯形结构。

3.根据权利要求1所述的一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置，其特征在于：所述通槽(19)为矩形槽，通槽(19)的槽长小于前置叶片(8)和后置叶片(6)的最宽处，通槽(19)的数量为不少于5个，均匀分布在连接管道(4)的管壁上。

4.根据权利要求1所述的一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置，其特征在于：所述通槽(19)的外侧设有橡胶止水条(22)，橡胶止水条(22)胶接固定在连接管道(4)的外壁上，橡胶止水条(22)与前置叶片(8)、后置叶片(6)的叶面紧密贴合，橡胶止水条(22)的高度不小于10mm。

5.根据权利要求1所述的一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置，其特征在于：所述进水管道(10)、出水管道(5)通过法兰固定连接在连接管道(4)的两端，导叶箱(3)通过法兰固定连接在连接管道(4)的外部。

6.根据权利要求1所述的一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置，其特征在于：所述螺杆(18)的长度大于前置叶片(8)和后置叶片(6)的高度。

7.根据权利要求1所述的一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置，其特征在于：所述第二直齿轮(11)与第一锥齿轮(14)中间的刚性连接轴上布置有轴承，轴承外设有一支撑板，轴承与支撑板过盈配合，支撑板的与导叶箱(3)内壁焊接固定。

8.根据权利要求1所述的一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置，其特征在于：所述直齿轮盘(12)与导叶箱(3)外壳间设有2mm的间隙。

9.根据权利要求1所述的一种具有隐藏后导叶结构的双向轴流泵装置，其特征在于：所述螺杆(18)底端设有限位凸块(20)，前后置叶片顶部设有限位凹槽(21)，限位凸块(20)卡接活动在限位凹槽(21)中，前后置叶片相对螺杆(18)作旋转运动。