CN204164002U - 一种采用水泵整体掉向的高效双向泵装置 - Google Patents

Abstract

一种采用水泵整体掉向的高效双向泵装置，属于泵站水利工程技术领域。由全贯流水泵、行车、泵池、立墙、控制闸门等组成，将全贯流水泵安装在泵池内并淹没在泵站最低水位以下一定深度，打开泵池两端的控制闸门，启动水泵运行即可实现一个方向的提水；将所述全贯流水泵整体吊出水面并在水平方向旋转180°后再重新将其放下安装在泵池内，打开泵池两端的控制闸门，启动水泵运行即可实现另一个方向的提水；将所述全贯流水泵吊出水面，打开泵池两端的控制闸门即可实现自灌或自排。本实用新型采用了单向泵、单向流道的总体结构，克服了现有技术的缺陷。具有提排、提灌和自排、自灌功能，占地面积小、功能齐全、工程投资少、效率高。

Description

一种采用水泵整体掉向的高效双向泵装置

技术领域

本实用新型属于水利工程泵站技术领域，具体涉及一种采用水泵整体掉向的高效双向泵装置，主要用于解决现有几种型式的双向泵站或是占地面积大、或是泵装置效率低、或是功能不全等问题。

背景技术

我国平原地区有许多泵站需要具有提水灌溉（提灌）、提水排涝（提排）和自流引水（自引）、自流排涝（自排）等4种功能。这类泵站两侧（内、外两侧，内侧连接内河，外侧连接外河）的水位会不定期地发生交替变化，上述4种功能的转换与泵站两侧水位的高低变化密切相关。为适应这种情况，兴建了不同型式的双向泵站。目前已有的双向泵站型式包括：（1）“一站四闸”的泵站枢纽型式，其特征是普通单向泵站通过渠道与4座水闸连接，通过4座水闸不同的启闭组合实现提灌和提排的功能，也可以关闭泵站，通过4座水闸不同的启闭组合实现自引和自排的功能，其优点是功能齐全，缺点是占地面积大、工程造价高；（2）单向泵、双向流道的装置型式，其特征是采用普通立式轴流泵与双向流道连接，流道分为上、下两层，每层流道的两端各设1道闸门，水泵设置在流道中部，通过这4道闸门不同的启闭组合实现提灌和提排的功能，也可以让水泵停止运行，通过关闭上层流道的两座闸门、打开下层流道的两座闸门实现自引和自排的功能，这种型式功能齐全且克服了“一站四闸”占地面积大的缺点，但其泵装置内的流态较差、效率较低，同时由于采用的闸门数量多，导致投资较多、维护工作量较大；（3）单向流道、双向泵的装置型式，其特征是采用“S”形叶片双向水泵与水平轴伸式单向流道连接，通过改变“S”形叶片的转向实现提灌和提排的功能，其优点是占地面积小、改变泵站抽水方向方便，但其泵装置效率较低，且不具有自引和自排的功能。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种采用水泵整体掉向的高效双向泵装置及施工方法和应用，是一种单向泵、单向流道的双向泵装置，不仅占地面积小、功能齐全、工程投资少，而且两个方向提水的泵装置效率都很高。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种采用水泵整体掉向的高效双向泵装置，包括泵池、泵房、全贯流水泵、立墙、控制闸门、流道、带有吊钩的行车，全贯流水泵安装在泵池内，泵池的两端分别设置立墙、控制闸门及流道，泵房和行车设置在泵池上方，行车设置在泵房内，其特征是，设有双联楔形长杆，所述全贯流水泵的两端设有无孔眼的法兰盘，全贯流水泵出水端法兰盘盘面的中部设有O型密封圈，全贯流水泵进水端法兰盘的顶部设有纵向定位块，全贯流水泵下部安装4个支座轮，上部对称布置有两个吊耳，两个吊耳之间设有吊鼻连接；所述泵池的地面设有两条平行的用于支撑全贯流水泵的支撑轨道，全贯流水泵通过支座轮安装在支撑轨道上，全贯流水泵叶轮中心淹没在泵站最低水位以下的深度不小于叶轮直径长度的1.5倍加0.5m（h≥1.5D+0.5m，D 为全贯流水泵叶轮的直径，D不大于3m，下同）；在泵池两端立墙上分别设有两条竖直的横向定位轨道、一条竖直的纵向定位轨道和用作流道的带法兰盘的预埋管；两条竖直的横向定位轨道以立墙竖直中心线为基准对称布置，其净距等于所述全贯流水泵法兰盘的外径，其断面形状呈L形，全贯流水泵两端的法兰盘置于两条竖直的横向定位轨道之间；纵向定位轨道的中部固定在泵池立墙中部，其中心与立墙竖直中心线对齐，纵向定位轨道上设有轨道槽，轨道槽与所述纵向定位块相匹配，纵向定位块置于轨道槽内；预埋管法兰盘凸出于立墙泵池一侧，预埋管法兰盘的内、外径与所述全贯流水泵端法兰盘的内、外径相等，预埋管法兰盘的中心点位于所述全贯流水泵的轴线上；所述双联楔形长杆由一根横杆连接两根长杆顶端构成，长杆的下端部做成夹角为3.6°的楔形，双联楔形长杆的两根长杆塞紧在所述全贯流水泵进水端法兰盘与预埋管法兰盘之间，使全贯流水泵出水端法兰盘端面上的O型密封圈紧压于泵池另一端立墙预埋管法兰盘，实现全贯流水泵出口与泵池之间的密封止水。

所述两个吊耳之间设置的吊鼻呈倒V字形，吊耳的高度大于所述行车吊钩的高度。

所述双联楔形长杆的两根长杆之间的距离等于所述全贯流水泵法兰盘的外径，每根长杆的长度等于泵池顶部至全贯流水泵叶轮中心线的距离再加上所述全贯流水泵叶轮直径长度的0.6倍。

本实用新型结构合理，采用单向泵、单向流道的总体结构设计双向泵装置，全贯流水泵是一种水泵与电动机高度一体化结构的、卧式安装的单向泵，其进、出口的内径相等；将所述全贯流水泵安装在泵池内并淹没在泵站最低水位以下一定深度，启动全贯流水泵运行即可实现一个方向的提水（不妨设定为提灌），若需从提灌转变为提排，关闭泵池两端的控制闸门，用行车将所述全贯流水泵吊出水面并沿水平方向整体掉向后再将其重新安装在泵池内，打开泵池两端的控制闸门，启动水泵运行即可实现提排。在所述全贯流水泵的安装过程中，采用横向定位轨道和纵向定位轨道对其进行下落位置的准确控制，以实现便捷的水下安装，在泵池地面设置两条平行的支撑轨道，其断面形状与所述支座轮一致，可使其在所述全贯流水泵下落安装的过程中与所述支座轮相耦合。若需进行自引或自排，关闭泵池两端的控制闸门，用行车将所述全贯流水泵吊出水面，打开泵池两端的控制闸门，水流的自流流动不受阻碍，即可实现自引或自排。泵装置提灌或提排两个方向的提水运行都属于正常的单向泵、单向流道的运行，泵装置效率都可达到单向泵装置的高水平。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

第一，占地面积小：采用了单向泵、单向流道的总体结构，泵站所需占地面积可做到与一般单向泵站相同。

第二，安装快速、准确：在所述全贯流水泵的安装过程中，采用了横向定位轨道和纵向定位轨道对其进行下落位置的准确控制，实现了该泵的快速安装和掉向。

第三，功能齐全：全贯流泵为机电一体化结构，可便捷地整体掉向，单向泵可发挥双向泵的功能；另一方面，将该水泵提出水面后，水流的自流不受阻碍，可方便地实现提排、提灌和自排、自引等4种功能。

第四，泵装置效率高：泵装置正、反两个方向的提水运行都属于正常的单向泵、单向流道的运行，所以无论是提灌还是提排，泵装置都有很好的进、出水流态，泵装置效率都可达到单向泵装置的高水平。

第五，工程投资少：采用单向泵、单向流道的总体结构，工程投资与一般单向泵站相近。

附图说明

图1a是本实用新型的水泵整体掉向的高效双向泵装置纵向剖视示意图；

图1b是本实用新型的水泵整体掉向的高效双向泵装置A-A横向剖视示意图；

图2a是本实用新型的全贯流水泵纵向剖视示意图；

图2b是本实用新型的全贯流水泵俯视示意图；

图3a是本实用新型的泵池立墙布置纵向剖视示意图；

图3b是本实用新型的泵池立墙布置B-B横向剖视示意图；

图4a是本实用新型的双联楔形长杆正视示意图；

图4b是本实用新型的双联楔形长杆侧视示意图；

图5a是本实用新型的支撑轨道的正视示意图；

图5b是本实用新型的支撑轨道的侧视示意图；

图中：1全贯流水泵， 2行车，3泵池，4立墙，5立墙，6控制闸门，7流道，8法兰盘，9密封圈，10支座轮，11行车吊钩，12吊耳，13吊鼻，14法兰盘， 15纵向定位块，16纵向定位轨道，17预埋管法兰盘，18横向定位轨道，19支撑轨道，20双联楔形长杆，21楔形端部。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

一种采用水泵整体掉向的高效双向泵装置，采用单向泵、单向流道的总体结构设计双向泵装置，由全贯流水泵1、行车2、泵池3、立墙4、5、双联楔形长杆20、控制闸门6及流道7等构成。全贯流水泵1安装在泵池3内，立墙4、5、控制闸门6及流道7分别设置在泵池3的两端，泵房和行车2设置在泵池3上方，行车2设置在泵房内。以垂直于水流方向的泵池3中心面为基准，泵池3两端的立墙4、5、控制闸门6、流道7及相关设施的布置完全对称。所述全贯流水泵1的两端设有无孔眼的法兰盘（全贯流水泵进水端法兰盘14与全贯流水泵出水端法兰盘8的内、外径相同，均无孔眼），全贯流水泵出水端法兰盘8盘面的中部设有O型密封圈9，全贯流水泵进水端法兰盘14的顶部设有纵向定位块15，在全贯流水泵1下部安装4个支座轮10，上部对称布置有两个吊耳12，两个吊耳12之间设有吊鼻13连接；所述泵池3的地面设有两条平行的用于支撑全贯流水泵1的支撑轨道19，全贯流水泵1通过支座轮10安装在支撑轨道19上，其叶轮中心淹没在泵站最低水位以下的深度大于叶轮直径长度的1.5倍加0.5m。在泵池3两端立墙4、5上分别设有两条竖直的横向定位轨道18、一条竖直的纵向定位轨道16和用作流道的带法兰盘的预埋管，预埋管法兰盘17的内、外径与全贯流水泵1的法兰盘8、14的内、外径相等，其中心点位于全贯流水泵1的轴线上。两条竖直的横向定位轨道18，以立墙竖直中心线为基准对称布置，其净距等于所述全贯流水泵法兰盘8、14的外径，其断面形状为L形，全贯流水泵1两端的法兰盘8、14置于两条竖直的横向定位轨道18之间；纵向定位轨道16中部固定在泵池立墙4、5中部，其中心与立墙竖直中心线对齐，纵向定位轨道16上设有轨道槽，所述纵向定位块15置于轨道槽内，轨道槽与纵向定位块15相匹配；预埋管法兰盘17凸出于立墙泵池3一侧，该法兰盘17的内、外径与所述全贯流水泵1端法兰盘8、14的内、外径相等，其中心点位于所述全贯流水泵1的轴线上；所述双联楔形长杆20由一根横杆连接两根长杆顶端构成，长杆20的下端部21做成夹角为3.6°的楔形，双联楔形长杆20的两根长杆塞紧在所述全贯流水泵进水端法兰盘14与泵池立墙的预埋管法兰盘17之间，使全贯流水泵出水端法兰盘8端面上的O型密封圈9紧压于泵池另一端立墙预埋管法兰盘17，实现全贯流水泵1出口与泵池3之间的密封止水。所述全贯流水泵1上部设有对称布置的两个吊耳12，两个吊耳12之间设有吊鼻13连接，吊耳12的高度大于所述行车吊钩11的高度，吊鼻13呈倒V字形结构。所述双联楔形长杆20的两根长杆之间的距离等于所述全贯流水泵法兰盘8、14的外径，每根长杆的长度等于泵池3顶部至全贯流水泵1叶轮中心线的距离再加上所述全贯流水泵1的叶轮直径长度的0.6倍。支座轮10的断面形状为下口较大、上口较小、顶部为圆弧形。两条平行的支撑轨道19的断面形状与支座轮10相匹配耦合。

本实用新型的施工安装方法，包括预备的泵池3、泵房、全贯流水泵1、立墙4、5、控制闸门6、流道7、带有吊钩的行车2，还包括以下步骤：

1）在泵池3的地面安装两条平行的用于支撑全贯流水泵1的支撑轨道19，在泵池3上方安装行车2；

2）在全贯流水泵1的进、出水两端安装无孔眼的法兰盘8、14，全贯流水泵出水端法兰盘8盘面的中部设置O型密封圈9，全贯流水泵进水端法兰盘14的顶部设置纵向定位块15，在全贯流水泵1下部安装4个支座轮10，上部对称布置两个吊耳12，吊耳12的高度大于所述行车吊钩11的高度，两个吊耳12之间设呈倒V字形结构吊鼻13连接； 

3）在泵池3两端立墙4、5上分别设置两条竖直的横向定位轨道18、一条竖直的纵向定位轨道16和用作流道的带法兰盘的预埋管；两条竖直的横向定位轨道18，以立墙竖直中心线为基准对称布置，其净距等于所述全贯流水泵法兰盘8、14的外径，其断面形状为L形；纵向定位轨道16中部固定在泵池立墙4、5中部，其中心与立墙竖直中心线对齐，纵向定位轨道16上设轨道槽，轨道槽与所述纵向定位块15相匹配；预埋管法兰盘17凸出于立墙泵池3一侧，该法兰盘17的内、外径与所述全贯流水泵1端法兰盘8、14的内、外径相等；

4）在泵池3两端流道上设置控制闸门6；

5）制备双联楔形长杆20，双联楔形长杆20由一根横杆连接两根长杆顶端构成，长杆20的下端部21做成夹角为3.6°的楔形，两根长杆之间的距离等于所述全贯流水泵法兰盘8、14的外径，每根长杆的长度等于泵池3顶部至全贯流水泵1叶轮中心线的距离再加上所述全贯流水泵1的叶轮直径长度的0.6倍；

6）安装全贯流水泵1，用行车2提起全贯流水泵1移至泵池3正上方并下降，将全贯流水泵1两端的法兰盘8、14由上而下放入所述泵池两端立墙4、5的横向定位轨道18中，同时将全贯流水泵进水端法兰盘14顶部的纵向定位块15放入立墙的纵向定位轨道16的轨道槽中，全贯流水泵1沿横向定位轨道18和纵向定位轨道16放下，直至其下部的4只支座轮10落在泵池3地面的支撑轨道19上，其叶轮中心淹没在泵站最低水位以下的深度大于叶轮直径长度的1.5倍加0.5m。

7）利用行车2将双联楔形长杆20吊起并移至全贯流水泵1进水端对应的横向定位轨道18内，使双联楔形长杆下端部21的直面紧贴横向定位轨道18的底面，将其沿所述全贯流水泵进水端法兰盘14与泵池立墙预埋管法兰盘17之间的间隙下落，直至其楔形端部21同时接触这两个法兰盘，脱出并收起行车吊钩11，用榔头轻击所述双联楔形长杆20的上端，使其塞紧于所述两个法兰盘之间，达到使全贯流水泵出水端法兰盘8端面上的密封圈9紧压于泵池另一端立墙预埋管法兰盘17的目的，实现所述全贯流水泵1出口与泵池3之间的密封止水。

8）开启泵池3两端的控制闸门6，泵池3中进水，全贯流水泵1淹没在泵池3中，启动全贯流水泵1运行，即可进行提水灌溉或提水排涝。

本实用新型应用于提灌的操作方法（是在用于提排的状态下，将所述全贯流水泵1整体吊出水面并在水平方向旋转180°后，再重新将其放下安装在泵池3内），操作步骤如下：

（1）关闭泵池3两端通向内、外河的控制闸门6；

（2）用行车2垂直提起双联楔形长杆20至水面以上后，行车2水平移动将双联楔形长杆20放倒在泵房地面；

（3）移动行车2至全贯流水泵1正上方，放下行车吊钩11至水下全贯流水泵1吊耳12侧面，将行车吊钩11从侧向钩起吊耳吊鼻13；

（4）提起行车吊钩11，将所述全贯流水泵1吊出水面后，通过系在全贯流水泵1两端的绳子将其在水平方向上转动，使全贯流水泵进水端朝向泵池3的外河端；

（5）移动行车2，将所述全贯流水泵进水端法兰盘14由上而下放入所述泵池3的外河端立墙的横向定位轨道18中，同时将该法兰盘顶部的纵向定位块15放入该立墙纵向定位轨道16的轨道槽；

（6）将所述全贯流水泵1同时沿横向定位轨道18和纵向定位轨道16放下，直至其下部的4只支座轮10落在泵池支撑轨道19上；

（7）将行车吊钩11稍许向下移动后由侧向从全贯流水泵1的吊耳吊鼻13中脱出，提起行车吊钩11；

（8）移动行车2，将所述双联楔形长杆20吊起并移至外河端立墙的横向定位轨道18内，使所述双联楔形长杆20下端部的直面紧贴横向定位轨道18的底面，将其沿所述全贯流水泵进水端法兰盘14与泵池外河端立墙预埋管法兰盘17之间的间隙下落，直至其楔形端部21同时接触这两个法兰盘，脱出并收起行车吊钩11，用榔头轻击所述双联楔形长杆20的上端，使其塞紧于所述两个法兰盘之间，达到使全贯流水泵出水端法兰盘8端面上的密封圈9紧压于泵池内河端立墙预埋管法兰盘17的目的，实现所述全贯流水泵1出口与泵池3之间的密封止水；

（9）开启泵池3两端的控制闸门6，启动全贯流水泵1运行，即可进行提水灌溉。

本实用新型应用于提排的操作方法（是在用于提灌的状态下，将所述全贯流水泵1整体吊出水面并在水平方向旋转180°后，再重新将其放下安装在泵池3内），操作步骤如下：

（1）关闭泵池3两端通向内、外河的控制闸门6；

（2）用行车2垂直提起双联楔形长杆20至水面以上后，行车2水平移动将双联楔形长杆20放倒在泵房地面；

（3）移动行车2至全贯流水泵1正上方，放下行车吊钩11至水下全贯流水泵1吊耳12侧面，将行车吊钩11从侧向钩起吊耳吊鼻13；

（4）提起行车吊钩11，将所述全贯流水泵1吊出水面后，通过系在全贯流水泵1两端的绳子将其在水平方向上转动，使全贯流水泵进水端朝向泵池3的内河端；

（5）移动行车2，将所述全贯流水泵进水端法兰盘14由上而下放入所述泵池内河端立墙的横向定位轨道18中，同时将该法兰盘顶部的纵向定位块15放入该立墙纵向定位轨道16的轨道槽；

（6）将所述全贯流水泵1同时沿横向定位轨道18和纵向定位轨道16放下，直至其下部的4只支座轮10落在泵池支撑轨道19上；

（7）将行车吊钩11稍许向下移动后由侧向从全贯流水泵1的吊耳吊鼻13中脱出，提起行车吊钩11；

（8）移动行车2，将所述双联楔形长杆20吊起并移至内河端立墙的横向定位轨道18内，使所述双联楔形长杆20下端部的直面紧贴横向定位轨道18的底面，将其沿所述全贯流水泵进水端法兰盘14与泵池内河端立墙预埋管法兰盘17之间的间隙下落，直至其楔形端部21同时接触这两个法兰盘，脱出并收起行车吊钩11，用榔头轻击所述双联楔形长杆20的上端，使其塞紧于所述两个法兰盘之间，达到使全贯流水泵出水端法兰盘8端面上的密封圈9紧压于泵池外河端立墙预埋管法兰盘17的目的，实现所述全贯流水泵1出口与泵池3之间的密封止水；

（9）开启泵池3两端的控制闸门6，启动全贯流水泵1运行，即可进行提水排涝。

本实用新型应用于自引或自排的操作方法，包括以下步骤：

（1）关闭泵池3两端通向内、外河的控制闸门6；

（2）用行车2垂直提起双联楔形长杆20至水面以上后，行车2水平移动将双联楔形长杆20放倒在泵房地面；

（3）移动行车2至全贯流水泵1正上方，放下行车吊钩11至水下全贯流水泵1吊耳12的侧面，用行车吊钩11从侧向钩起吊耳吊鼻13；

（4）行车2向上将所述全贯流水泵1吊出水面；

（5）开启泵池3两端的控制闸门6，实现自流引水或自流排涝。

Claims (3)

1.一种采用水泵整体掉向的高效双向泵装置，包括泵池、泵房、全贯流水泵、立墙、控制闸门、流道、带有吊钩的行车，全贯流水泵安装在泵池内，泵池的两端分别设置立墙、控制闸门及流道，泵房和行车设置在泵池上方，行车设置在泵房内，其特征是，设有双联楔形长杆，所述全贯流水泵的两端设有无孔眼的法兰盘，全贯流水泵出水端法兰盘盘面的中部设有O型密封圈，全贯流水泵进水端法兰盘的顶部设有纵向定位块，全贯流水泵下部安装4个支座轮，上部对称布置有两个吊耳，两个吊耳之间设有吊鼻连接；所述泵池的地面设有两条平行的用于支撑全贯流水泵的支撑轨道，全贯流水泵通过支座轮安装在支撑轨道上，全贯流水泵叶轮中心淹没在泵站最低水位以下的深度不小于叶轮直径长度的1.5倍加0.5m；在泵池两端立墙上分别设有两条竖直的横向定位轨道、一条竖直的纵向定位轨道和用作流道的带法兰盘的预埋管；两条竖直的横向定位轨道以立墙竖直中心线为基准对称布置，其净距等于所述全贯流水泵法兰盘的外径，其断面形状呈L形，全贯流水泵两端的法兰盘置于两条竖直的横向定位轨道之间；纵向定位轨道中部固定在泵池立墙中部，其中心与立墙竖直中心线对齐，纵向定位轨道上设有轨道槽，轨道槽与所述纵向定位块相匹配，纵向定位块置于轨道槽内；预埋管法兰盘凸出于立墙泵池一侧，预埋管法兰盘的内、外径与所述全贯流水泵端法兰盘的内、外径相等，预埋管法兰盘的中心点位于所述全贯流水泵的轴线上；所述双联楔形长杆由一根横杆连接两根长杆顶端构成，长杆的下端部做成夹角为3.6°的楔形，双联楔形长杆的两根长杆塞紧在所述全贯流水泵进水端法兰盘与预埋管法兰盘之间，使全贯流水泵出水端法兰盘端面上的O型密封圈紧压于泵池另一端立墙预埋管法兰盘，实现全贯流水泵出口与泵池之间的密封止水。

2.根据权利要求1所述的一种采用水泵整体掉向的高效双向泵装置，其特征是，所述两个吊耳之间设置的吊鼻呈倒V字形，吊耳的高度大于所述行车吊钩的高度。

3. 根据权利要求1所述的一种采用水泵整体掉向的高效双向泵装置，其特征是，所述双联楔形长杆的两根长杆之间的距离等于所述全贯流水泵法兰盘的外径，每根长杆的长度等于泵池顶部至全贯流水泵叶轮中心线的距离再加上所述全贯流水泵的叶轮直径长度的0.6倍。