CN111828342B - 一种易于拆装的双向管道潜水泵装置 - Google Patents

Abstract

一种易于拆装的双向管道潜水泵装置，属于水利工程设备技术领域，将叶轮室与导叶体在筒内安装定位，并将潜水泵泵体分为双向进水、井筒和双向出水三个部分，各部分均通过法兰连接依次安装，避免了传统立式双向流道泵装置拆装不便等问题，省去了现场安装定位等繁琐的过程，减轻了工作人员的工作量；同时利用导流圆台和导流灯泡的整流措施，保证了水泵内的流态和运行效率，提高了水泵的安全性能；并用管道代替传统的进出水流道，保证了管内水流的流态，进一步简化了工程结构，保证水泵的安全运行和效率，方便了泵站的安全管理。

Description

一种易于拆装的双向管道潜水泵装置

技术领域

本发明属于水利工程设备技术领域，涉及一种潜水泵装置，特别是涉及一种易于拆装的双向管道潜水泵装置。

背景技术

随着城市化进程不断的加快以及农业用水需求的提高，城市防洪排水以及农业灌排提水常常要求中小型泵站具有自引自排提灌提排的双向抽水的功能，而传统泵站仅仅局限于单向抽水，满足不了现代用水的需求。近几年，随着科技技术的不断提高，涌现出一批新型的双向抽水泵站，大致可以分为以下三类：其一，采用S型翼型的叶片，通过电机正反转，实现水泵双向抽水；其二，双向流道的X型立式泵装置，通过控制闸门达到泵站自引自排提灌提排的目的；其三，对于卧式泵装置而言，可以采用起重机整体掉转水泵机组实现双向抽水。

传统的双向流道立式泵装置的其结构型式具有一站四闸的特点，其占地面积小，工程投资省，便于集中管理，适合于内外扬程变幅不大等低扬程的地区，因此在我国沿海滨湖等地区应用广泛。然而“一站四闸”双向泵站的进出水流道流态复杂，水力损失大，且进出水流道设计不当时，会造成水泵叶轮进出水条件较差，导致水泵机组产生振动，影响泵站的安全管理。同时在中小型泵装置中，水泵机组长时间运行会导致水泵设备磨损，影响水泵的安全性能以及效率，但由于其结构的特殊性，造成水泵机组设备安装与维修不便。

发明内容

本发明的目的是针对中小型立式双向流道泵装置安装和维修不便等问题，提出一种易于拆装的双向管道潜水泵装置，将叶轮室与导叶体在筒内安装定位，并将潜水泵泵体分为双向进水部分、井筒部分和双向出水部分，可省去现场安装定位等繁琐的过程，可减轻工作人员的工作量，可提升叶轮进口处和导叶出口处的流态和运行效率，可实现自引自排提灌提排的功能。

本发明的技术方案是：一种易于拆装的双向管道潜水泵装置，包括底座；其特征在于：所述潜水泵装置由双向进水部分、井筒部分和双向出水部分组成；

所述井筒部分由井筒、导水锥、导叶体和叶轮室连接构成；所述井筒的上方连接设有双向出水管，所述井筒的下方连接设有双向进水管，所述井筒内设有预埋件和井筒底座，所述叶轮室与所述井筒底座和预埋件固定连接，所述导叶体设置在所述叶轮室的上方；

所述双向进水部分由第一进水管、第二进水管和导流圆台连接组成，所述第一进水管的一端与内流河连接，另一端与所述双向进水管连接，所述第二进水管的一端与外流河连接，另一端与所述双向进水管连接，所述导流圆台固定设置在所述双向进水管的中部；

所述双向出水部分由第一出水管、第二出水管、导流灯泡、支撑件、支撑环、电机、泵轴连接组成；所述双向出水部分整体设置在所述井筒的上方，所述第一出水管的一端与内流河连接，另一端与所述双向出水管连接，所述第二出水管的一端与外流河连接，另一端与双向出水管连接，所述导流灯泡通过支撑件固定，电机通过联轴器与泵轴相连，泵轴依次穿过导流灯泡、导叶体与叶轮相连接。

所述导流圆台为金属材料制成，导流圆台外侧为1/4凹椭圆曲面，导流圆台的外侧底部通过地脚螺栓固定在混凝土底座上。

所述双向出水管下方筒体内设有支撑件，支撑件设置4个，上下对称布置，通过支撑件固定导流灯泡，双向出水管外侧焊接设有环状结构的支撑环，起到支撑作用。

所述第一进水管和第二进水管上设有进水阀门和进水管弹性接头组成的管道断流系统，第一出水管和第二出水管上设有出水阀门、止回阀和弹性接头组成的管道断流系统，防止管道内水流倒流，水泵倒转，飞逸转速过高导致机组故障。

所述电机连接设置在双向出水管的上方，通过联轴器与泵轴相连，泵轴依次穿过导流灯泡、导叶体与叶轮连接，上端固定设有轴封装置，下端设有定位键槽，轴封装置内设有轴承和油封。

本发明的有益效果为：本发明提供的一种易于拆装的双向管道潜水泵装置，将叶轮室与导叶体在筒内安装定位，并将潜水泵泵体分为双向进水、井筒和双向出水三个部分，各部分均通过法兰连接依次安装，避免了传统立式双向流道泵装置拆装不便等问题，省去了现场安装定位等繁琐的过程，减轻了工作人员的工作量；同时利用导流圆台和导流灯泡的整流措施，保证了水泵内的流态和运行效率，提高了水泵的安全性能；并用管道代替传统的进出水流道，保证了管内水流的流态，进一步简化了工程结构，保证水泵的安全运行和效率，方便了泵站的安全管理。

附图说明

图1 为本发明装置总体结构示意图。

图2 为本发明中立式泵结构示意图。

图3 为本发明中叶轮室结构示意图。

图4 为本发明中导叶体结构示意图。

图5 为本发明中井筒结构示意图。

图6 为本发明中双向出水管结构示意图。

图7 为本发明中轴与轴封装置结构示意图。

图中：第一进水阀门1、第一进水管弹性接头2、第一进水管3、底座4、双向进水管5、导流圆台6、第二进水管7、第二进水管弹性接头8、第二进水阀门9、第一三通管10、第一出水阀门11、第一出水止回阀12、第一出水管弹性接头13、双向出水管14、第二出水管弹性接头15、第二出水止回阀16、第二出水阀门17、第二三通管18、叶轮室19、导叶体20、井筒21、导流灯泡22、支撑件23、轴封装置24、电机25、泵轴26、联轴器27、轴承28、油封29、支撑环30、井筒底座31、井筒预留件32、键槽33、第一出水管34、第二出水管35、导水锥36。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-7所示，一种易于拆装的双向管道潜水泵装置，包括底座4；潜水泵装置由双向进水部分、井筒部分和双向出水部分组成；井筒部分由井筒21、导水锥36、导叶体20和叶轮室19连接构成；井筒21的上方连接设有双向出水管14，井筒21的下方连接设有双向进水管5，井筒21内设有预埋件32和井筒底座31，叶轮室19与井筒底座31和预埋件32固定连接，导叶体20设置在叶轮室19的上方；双向进水部分由第一进水管3、第二进水管7和导流圆台6连接组成，第一进水管3的一端与内流河连接，另一端与所述双向进水管5连接，所述第二进水管7的一端与外流河连接，另一端与所述双向进水管5连接，导流圆台6固定设置在双向进水管5的中部；双向出水部分由第一出水管34、第二出水管35、导流灯泡22、支撑件23、支撑环30、电机25、泵轴26连接组成；所述双向出水部分整体设置在井筒21的上方，第一出水管34的一端与内流河连接，另一端与双向出水管14连接，第二出水管35的一端与外流河连接，另一端与双向出水管14连接，导流灯泡22通过支撑件23固定，电机25通过联轴器与泵轴26相连，泵轴26依次穿过导流灯泡22、导叶体20与叶轮相连接。

如图1-7所示，一种易于拆装的双向管道潜水泵装置，导流圆台6为金属材料制成，导流圆台6外侧为1/4凹椭圆曲面，导流圆台6的外侧底部通过地脚螺栓固定在混凝土底座4上；双向出水管14下方筒体内设有支撑件23，支撑件设置4个，上下对称布置，通过支撑件23固定导流灯泡22，双向出水管14外侧焊接设有环状结构的支撑环30，起到支撑作用；第一进水管3和第二进水管7上设有进水阀门和进水管弹性接头组成的管道断流系统，第一出水管34和第二出水管35上设有出水阀门、止回阀和弹性接头组成的管道断流系统，防止管道内水流倒流，水泵倒转，飞逸转速过高导致机组故障；电机25连接设置在双向出水管14的上方，通过联轴器27与泵轴26相连，泵轴26依次穿过导流灯泡22、导叶体20与叶轮连接，上端固定设有轴封装置24，下端设有定位键槽33，轴封装置24内设有轴承28和油封29。

如图1-7所示，一种易于拆装的双向管道潜水泵装置的实施方式如下：为了便于潜水电泵的拆装，将泵装置为了三大部分，分别为双向进水部分、井筒部分和双向出水部分。井筒部分包括导水锥34、叶轮室19和导叶体20；叶轮室19通过螺纹与导水锥36相连，由井筒预埋件32进行定位，固定在井筒底座31，并将导叶体20置于叶轮室19的上方，其中导叶体20为扩散导叶，两者均通过螺栓固定在井筒21内，形成了潜水泵的泵段部分，可整体直接吊装。双向进水管5置于井筒21的正下方，为三通结构，其中一个接头与井筒21连接，利用法兰与井筒21固定，另外两个接头分别与第一进水管3和第二进水管7连接；内部设置有导流圆台6，外侧采用1/4椭圆曲面造型，布置在其内底部可由焊接或者螺栓固定；外侧底部通过地脚螺栓固定在混凝土底座4上。双向出水管14结构与双向进水管5相似，布置在井筒21上方，其内通过支撑件23固定导流灯泡22，起到调整扩散导叶体出口的水流和回收环量的效果，支撑件23设置4个，上下对称布置；叶轮室19、导叶体20和导水锥34直接定位装置在井筒21内，形成井筒部分，整体直接吊装。双向进水管5为一整体部分，其内布置有导流圆台6，形成双向进水部分，可整体直接吊装；双向出水管14为一体化结构，包括有导流灯泡22，支撑件23以及支撑环30，并预留有轴孔，方便吊入轴承。双向出水管14外壳处设置有支撑环30，支撑环30为环状结构，焊接固定在双向出水管外壳处，起到固定和支撑作用，形成双向出水部分，可整体直接吊装。电机25布置在双向出水管5的上方，通过联轴器27与泵轴26相连，泵轴26上端固定设有轴封装置24，下端设置键槽33，与叶轮处键槽孔配合，从而驱动叶轮旋转。轴封装置24固定在双向出水管14的上方，其内布置有轴承28和油封29。整个泵装置部分可由吊机依次吊装，从下至上安装顺序为双向进水管→井筒→双向出水管→泵轴，各部分均通过法兰连接，避免了传统立式双向流道泵装置拆装不便等问题。水泵遭遇故障时则可依次取出检查水泵。内流河侧，第一三通管10分别于第一进水管1和第一出水管34相连；第一进水管1中布置有断流系统，包括有第一进水阀门2和第一进水管弹性接头3；第一出水管34中的断流系统包括有第一出水阀门11、第二止回阀12和第一出水管弹性接头13。外流河侧，第二三通管18分别于第二进水管7和第二出水管35相连；第二进水管7中布置有断流系统，包括有第二进水阀门9和第二进水管弹性接头8；第二出水管35中的断流系统包括有第二出水阀门17、第二止回阀16和第二出水管弹性接头15。本发明中管道系统中均设有断流系统，可防止由于水泵停机或者事故停机时管道内出现水流倒流，导致水泵倒转，飞逸转速过高造成机组故障；可根据上下游水位以及运行要求，通过调节不同阀门，配合机组运行，实现自引自排提灌提排的功能。整个泵结构均采用铸铁结构，采用立式布置型式。

如图1-7所示，一种易于拆装的双向管道潜水泵装置的双向运行模式如下：

(1)提水排涝：打开内流河侧的第一进水阀门1和外流河侧的第二出水阀门17，关闭内流河侧的第一出水阀门11和外流河侧的第二进水阀门9；内流河侧水流从第一三通管10，进入到第一进水管3，经双向进水管5、叶轮室19、导叶体20和双向出水管14，从第二出水管35处流出到外流河侧第二三通管18，最终汇入外流河，实现排涝；

(2)提水灌排：打开外流河侧的第二进水阀门9和内流河侧的第一出水阀门11，关闭外流河侧的第二出水阀门17和内流河侧的第一进水阀门1；外流河侧水流从第二三通管10，进入到第二进水管7，经双向进水管5、叶轮室19、导叶体20和双向出水管14，从第一出水管34处流出到外流河侧第一三通管10，最终汇入内流河，实现灌排。

(3)自排：当内河水位大于外河水位，则需打开第一进水阀门和第二进水阀门。

(4)自灌：当外河水位大于内河水位，则需打开第二进水阀门和第一进水阀门。

Claims (3)

1.一种易于拆装的双向管道潜水泵装置，包括底座(4)；其特征在于：所述潜水泵装置由双向进水部分、井筒部分和双向出水部分组成；

所述井筒部分由井筒(21)、导水锥(36)、导叶体(20)和叶轮室(19)连接构成；所述井筒(21)的上方连接设有双向出水管(14)，所述井筒(21)的下方连接设有双向进水管(5)，所述井筒(21)内设有井筒预留件(32)和井筒底座(31)，所述叶轮室(19)与所述井筒底座(31)和井筒预留件(32)固定连接，所述导叶体(20)设置在所述叶轮室(19)的上方；所述双向进水部分由第一进水管(3)、第二进水管(7)和导流圆台(6)连接组成，所述导流圆台(6)为金属材料制成，导流圆台(6)外侧为1/4凹椭圆曲面，导流圆台(6)的外侧底部通过地脚螺栓固定在混凝土底座(4)上，所述第一进水管(3)的一端与内流河连接，另一端与所述双向进水管(5)连接，所述第二进水管(7)的一端与外流河连接，另一端与所述双向进水管(5)连接，所述导流圆台(6)固定设置在所述双向进水管(5)的中部；

所述双向出水部分由第一出水管(34)、第二出水管(35)、导流灯泡(22)、支撑件(23)、支撑环(30)、电机(25)、泵轴(26)连接组成；所述双向出水部分整体设置在所述井筒(21)的上方，所述第一出水管(34)的一端与内流河连接，另一端与所述双向出水管(14)连接，所述第二出水管(35)的一端与外流河连接，另一端与双向出水管(14)连接，所述导流灯泡(22)通过支撑件(23)固定，电机(25)通过联轴器与泵轴(26)相连，泵轴(26)依次穿过导流灯泡(22)、导叶体(20)与叶轮相连接，所述双向出水管(14)下方筒体内设有支撑件(23)，支撑件设置4个，上下对称布置，通过支撑件(23)固定导流灯泡(22)，双向出水管(14)外侧焊接设有环状结构的支撑环(30)，所述电机(25)连接设置在双向出水管(14)的上方，通过联轴器(27)与泵轴(26)相连，泵轴(26)依次穿过导流灯泡(22)、导叶体(20)与叶轮连接，上端固定设有轴封装置(24)，下端设有定位键槽(33)；

为了便于潜水电泵的拆装，将泵装置为了三大部分，分别为双向进水部分、井筒部分和双向出水部分；井筒部分包括导水锥（36）、叶轮室（19）和导叶体（20）；叶轮室（19）通过螺纹与导水锥（36）相连，由井筒预留件（32）进行定位，固定在井筒底座（31），并将导叶体（20）置于叶轮室（19）的上方，其中导叶体（20）为扩散导叶，两者均通过螺栓固定在井筒（21）内，形成了潜水泵的泵段部分，可整体直接吊装；双向进水管（5）置于井筒（21）的正下方，为三通结构，其中一个接头与井筒（21）连接，利用法兰与井筒（21）固定，另外两个接头分别与第一进水管（3）和第二进水管（7）连接；内部设置有导流圆台（6），外侧采用1/4椭圆曲面造型，布置在其内底部可由焊接或者螺栓固定；外侧底部通过地脚螺栓固定在混凝土底座（4）上；双向出水管（14）结构与双向进水管（5）相似，布置在井筒（21）上方，其内通过支撑件（23）固定导流灯泡（22），起到调整扩散导叶体出口的水流和回收环量的效果，支撑件（23）设置4个，上下对称布置；叶轮室（19）、导叶体（20）和导水锥（36）直接定位装置在井筒（21）内，形成井筒部分，整体直接吊装；双向进水管（5）为一整体部分，其内布置有导流圆台（6），形成双向进水部分，可整体直接吊装；双向出水管（14）为一体化结构，包括有导流灯泡（22），支撑件（23）以及支撑环（30），并预留有轴孔，方便吊入轴承；双向出水管（14）外壳处设置有支撑环（30），支撑环（30）为环状结构，焊接固定在双向出水管外壳处，起到固定和支撑作用，形成双向出水部分，可整体直接吊装；电机（25）布置在双向出水管（14）的上方，通过联轴器（27）与泵轴（26）相连，泵轴（26）上端固定设有轴封装置（24），下端设置键槽（33），与叶轮处键槽孔配合，从而驱动叶轮旋转；轴封装置（24）固定在双向出水管（14）的上方，其内布置有轴承（28）和油封（29）；整个泵装置部分可由吊机依次吊装，从下至上安装顺序为双向进水管→井筒→双向出水管→泵轴，各部分均通过法兰连接；水泵遭遇故障时则可依次取出检查水泵；内流河侧，第一三通管（10）分别于第一进水管（3）和第一出水管（34）相连；第一进水管（3）中布置有断流系统，包括有第一进水阀门（1）和第一进水管弹性接头（2）；第一出水管（34）中的断流系统包括有第一出水阀门（11）、第一出水止回阀（12）和第一出水管弹性接头（13）；外流河侧，第二三通管（18）分别于第二进水管（7）和第二出水管（35）相连；第二进水管（7）中布置有断流系统，包括有第二进水阀门（9）和第二进水管弹性接头（8）；第二出水管（35）中的断流系统包括有第二出水阀门（17）、第二出水止回阀（16）和第二出水管弹性接头（15）。

2.根据权利要求1所述的一种易于拆装的双向管道潜水泵装置，其特征在于：所述第一进水管(3)和第二进水管(7)上设有进水阀门和进水管弹性接头组成的管道断流系统，第一出水管(34)和第二出水管(35)上设有出水阀门、止回阀和弹性接头组成的管道断流系统，防止管道内水流倒流，水泵倒转，飞逸转速过高导致机组故障。

3.根据权利要求1所述的一种易于拆装的双向管道潜水泵装置，其特征在于：所述轴封装置(24)内设有轴承(28)和油封(29)。

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