CN206592346U - 一种多功能的单向立式泵装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型专利涉及一种多功能的单向立式泵装置，包括复合型进水流道、复合型出水流道、水泵，水泵包括叶轮、导叶体；其特征是：所述复合型进水流道包括箱涵式进水流道、水力自控闸门、消涡锥，复合型出水流道包括箱涵式出水流道、后导水锥、喇叭管及第一平板钢闸门、第二平板钢闸门。本实用新型结构合理简单、生产制造容易、使用方便，通过本实用新型，充分利用了箱涵式进水流道结构简单、施工方便及流态平顺、自排过流能力强的特点，还利用了水力自控闸门的无需启闭设施和自动控制的优点，解决了传统单向泵装置功能单一的问题和负扬程无法排水的技术问题，降低闸站结合平面布置的工程投资，便于运行管理。
Description
技术领域
本实用新型专利涉及水利工程领域，具体是一种多功能的单向立式泵装置，可实现单向立式泵站具有自动排水和抽水双重功能，属于泵站工程技术领域。
背景技术
立式泵装置依据流道的出水流方向可分为单向立式泵装置和双向立式泵装置，双向立式泵装置具有自排自引抽排抽灌的四重功能，而单向立式泵装置仅具有单方向的抽水功能，功能单一。在沿江沿湖修建的立式泵站中往往要求泵站至少具备自排和抽排的双重功能，工程技术人员往往选择双向立式泵装置来实现该功能，或者采用水闸和单向立式泵站合建的闸站结合平面方式进行布置，舍弃功能单一的单向立式泵站单独布置形式。针对该问题，本专利突破了一般单向立式泵装置结构特点，对单向立式泵装置的结构进行改进设计，达到单向立式泵装置具备自排和抽排的双重功能。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有的技术不足，提供一种能实现自排和抽排双重功能的多功能的单向立式泵装置，通过闸门的不同调度克服了单向立式泵装置功能单一的弊端，避免了耗资大的闸站结合平面布置方式，降低土建投资，增加单向立式泵装置的功能性。
本实用新型的目的是这样实现的，一种多功能的单向立式泵装置，包括复合型进水流道、复合型出水流道、水泵，水泵包括叶轮、导叶体；其特征是：所述复合型进水流道包括箱涵式进水流道、水力自控闸门、消涡锥，复合型出水流道包括箱涵式出水流道、后导水锥、喇叭管及第一平板钢闸门、第二平板钢闸门；
所述箱涵式进水流道上设有进水流道进口、第一进水流道出口、第二进水流道出口，消涡锥设置于箱涵式进水流道的底部，水力自控闸门设置于第二进水流道出口，箱涵式进水流道的进水流道进口设有拦污栅；
所述箱涵式出水流道上设有第一出水流道进口、第二出水流道进口、出水流道出口，第一出水流道进口与第一进水流道出口贯通，第二出水流道进口与第二进水流道出口贯通；所述后导水锥固定于箱涵式出水流道的上壁面，喇叭管设置于箱涵式出水流道的第一出水流道进口，后导水锥伸于喇叭管内，且后导水锥的中心与消涡锥的中心在同一条垂直线上；所述第一平板钢闸门、第二平板钢闸门分布于与第二进水流道出口贯通的第二出水流道进口的两侧；
所述导叶体的轮毂与后导水锥光滑连接，导叶体与喇叭管平顺光滑连接。
所述箱涵式进水流道的底板的两端呈倾斜状，两端的倾斜坡比不超过0.6，箱涵式进水流道的流道底板长度大于流道顶部长度。
所述消涡锥的底面直径与喇叭管的进口直径相同。
所述消涡锥的母线采用椭圆型线的四分之一或变曲率曲线，喇叭管母线与箱涵式进水流道的壁面光滑连接。
所述箱涵式进水流道的流道底板长度大于流道顶部长度。
所述后导水锥的母线与箱涵式出水流道的上壁面光滑连接，箱涵式出水流道一端封闭，涵式出水流道的封闭端形状为矩形、半圆形或“ω”形；后导水锥的中心线至箱涵式出水流道封闭端的距离为1.25～1.5倍的叶轮直径。
本实用新型结构合理简单、生产制造容易、使用方便，通过本实用新型，本实用新型专利包括复合型进水流道、复合型出水流道、水泵共三大部分。水泵包括叶轮和导叶体两部分。复合型进水流道包括箱涵式进水流道、水力自控闸门、消涡锥三部分。箱涵式进水流道的底板在两端呈倾斜状，倾斜坡比不宜超过0.6，具体倾斜坡比的选择需根据泵站的实际情况确定，流道底板长度大于流道顶部长度。复合型进水流道的一端设置有水力自控闸门，另一端设置有拦污栅。在复合型进水流道底板上设置有消涡锥，消涡锥的母线为四分之一的椭圆弧线或变曲率曲线，消涡锥的中心与水泵中心位于同一铅垂线上，消涡锥的底面直径与喇叭管的进口直径相等。
复合型出水流道包括箱涵式出水流道、后导水锥，喇叭管及平板钢闸门共4部分。复合型出水流道的宽度与复合型进水流道的宽度相同。后导水锥的母线与箱涵式出水流道的顶板光滑连接，后导水锥的母线与喇叭管的弧线相似，后导水锥的中心线至箱涵式出水流道封闭端的距离为1.25～1.5倍的叶轮名义直径，箱涵式出水流道的封闭端形状为矩形、半圆形或“ω”形均可。平板钢闸门位于复合型出水流道的出口端，水力自控闸门位于两平板钢闸门之间，箱涵式出水流道底板在两平板钢闸门之间的区域存在一个矩形的未封闭闸门孔，该闸门孔的面积比水力自控闸门的面积略小，闸门孔的形状与水力自控闸门的形状相同。喇叭管的进口弧线和出口弧线为轴对称图形，喇叭管的进口弧线与出水流道底板光滑连接。
有益效果：
一种多功能的单向立式泵装置，具有自排和抽排的两种作用，具有投资省，运行管理方便，自动化程度高的特点，本专利充分利用了箱涵式进水流道结构简单、施工方便及流态平顺、自排过流能力强的特点，还利用了水力自控闸门的无需启闭设施和自动控制的优点，同时解决了传统单向泵装置功能单一的问题和负扬程无法排水的技术问题。降低闸站结合平面布置的工程投资，便于运行管理。
附图说明
图1是本实用新型专利的结构示意图；
图2为本实用新型专利的A-A剖面图；
图3为本实用新型专利的B-B剖面图；
图4为本实用新型专利的C-C剖面图；
图5为本实用新型专利的自排工况示意图；
图6为本实用新型专利的抽排工况示意图；
图中：1箱涵式进水流道、2箱涵式出水流道、3叶轮、4导叶体、5后导水锥、6喇叭管、7水力自控闸门、8 拦污栅、9消涡锥、10第一平板钢闸门、11第二平板钢闸门。
具体实施方式
下面结合附图和附图说明对本实用新型作进一步说明。
一种多功能的单向立式泵装置，包括复合型进水流道、复合型出水流道、水泵，水泵包括叶轮3、导叶体4；其特征是：所述复合型进水流道包括箱涵式进水流道1、水力自控闸门7、消涡锥9，复合型出水流道包括箱涵式出水流道2、后导水锥5、喇叭管6及第一平板钢闸门10、第二平板钢闸门11。
所述箱涵式进水流道1上设有进水流道进口、第一进水流道出口、第二进水流道出口，消涡锥9设置于箱涵式进水流道1的底部，水力自控闸门7设置于第二进水流道出口，箱涵式进水流道1的进水流道进口处设有拦污栅8；所述箱涵式进水流道1的底板的两端呈倾斜状，两端的倾斜坡比不超过0.6，箱涵式进水流道1的流道底板长度大于流道顶部长度。所述箱涵式进水流道1的流道底板长度大于流道顶部长度。
在箱涵式出水流道2上设置第一出水流道进口、第二出水流道进口、出水流道出口，第一出水流道进口与第一进水流道出口贯通，第二出水流道进口与第二进水流道出口贯通；后导水锥5固定于箱涵式出水流道2的上壁面，喇叭管6设置于箱涵式出水流道2的第一出水流道进口，后导水锥5伸于喇叭管6内，且后导水锥5的中心与消涡锥9的中心在同一条垂直线上；所述第一平板钢闸门10、第二平板钢闸门11分布于与第二进水流道出口贯通的第二出水流道进口的两侧。
所述导叶体4的轮毂与后导水锥5光滑连接，导叶体4与喇叭管6平顺光滑连接。
所述消涡锥9的底面直径与喇叭管6的进口直径相同，消涡锥9的母线采用椭圆型线的四分之一或变曲率曲线，喇叭管6母线底缘与箱涵式进水流道1的顶板平顺连接。
所述后导水锥5的母线与箱涵式出水流道2的顶板光滑连接，箱涵式出水流道2一端封闭，涵式出水流道2的封闭端形状为矩形、半圆形或“ω”形；后导水锥5的中心线至箱涵式出水流道2封闭端的距离为1.25～1.5倍的叶轮3直径。
针对不同规模的泵站，一种多功能的单向立式泵装置中后导水锥5、喇叭管6及消涡锥9可采用钢板或铸铁进行预加工加工制作并在现场进行安装，对于复合型出水流道、复合型进水流道的外壁可选择钢板或铸铁加工，或采用混凝土进行现场加工制作安装；复合型进水流道包括箱涵式进水流道1和消涡锥9两部分，对于大中型泵站消涡锥9可采用钢板或铸铁预加工制作，或采用立模板进行混凝土的现场浇筑施工；对于小型泵站，箱涵式进水流道1和消涡锥9均可采取钢板或铸铁制作而成，运到现场进行焊接处理，施工简单方便。
叶轮3的铅垂正下方布置消涡锥9，消涡锥9的中心与叶轮中心在同一条铅垂线上，消涡锥9的底面直径与喇叭管6的进口直径相同，消涡锥9的母线采用椭圆型线的四分之一或变曲率曲线，喇叭管的母线与消涡锥的母线相似，喇叭管母线底缘与箱涵式进水流道的顶板平顺连接；消涡锥9即可选择混凝土浇筑而成也可选择钢板或铸铁制造并现场安装；喇叭管6采用钢板或铸铁制造并现场安装。
导叶体4的轮毂与后导水锥5呈光滑连接，导叶体4与喇叭管9内壁光滑连接，后导水锥5可采用铸铁或钢板材料预制后于现场安装，后导水锥5的母线采用与喇叭管6相似的型线。
本发明专利运行方式说明：
在单向立式泵装置的复合型进水流道两端分别布置拦污栅和水力自控闸门，在复合型出水流道的出口端布置两扇平板钢闸门（第一平板钢闸门10、第二平板钢闸门11），其闸门的开启与关闭与泵装置的运行工况相关。若自排工况时，需开启复合型出水流道的第二平板钢闸门11，关闭第一平板钢闸门10，并打开水力自控闸门7，水流从水位高侧通过进水流道进口、拦污栅8进入复合型进水流道，绕过消涡锥9后，从第二进水流道出口、第二出水流道进口流入复合型出水流道，并从复合型出水流道的出口，进入低水位侧，泵装置的运行示意图如图5所示；若抽排工况时，则需开启复合型出水流道的第一平板钢闸门10和第二平板钢闸门11，水泵机组启动后，水流通过进水流道进口、拦污栅8进入复合型进水流道，经复合型进水流道进入叶轮3，进叶轮3旋转做功后从导叶体4流出，进入复合型出水流道中从复合型出水流道的出口段流入出水池，泵装置运行示意如图6所示，该运行工况时在出水侧高水位的压力下水力自控闸门7呈关闭状态。
Claims (6)
1.一种多功能的单向立式泵装置，包括复合型进水流道、复合型出水流道、水泵，水泵包括叶轮（3）、导叶体（4）；其特征是：所述复合型进水流道包括箱涵式进水流道（1）、水力自控闸门（7）、消涡锥（9），复合型出水流道包括箱涵式出水流道（2）、后导水锥（5）、喇叭管（6）及第一平板钢闸门（10）、第二平板钢闸门（11）；
所述箱涵式进水流道（1）上设有进水流道进口、第一进水流道出口、第二进水流道出口，消涡锥（9）设置于箱涵式进水流道（1）的底部，水力自控闸门（7）设置于第二进水流道出口，箱涵式进水流道（1）的进水流道进口设有拦污栅（8）；
所述箱涵式出水流道（2）上设有第一出水流道进口、第二出水流道进口、出水流道出口，第一出水流道进口与第一进水流道出口贯通，第二出水流道进口与第二进水流道出口贯通；所述后导水锥（5）固定于箱涵式出水流道（2）的上壁面，喇叭管（6）设置于箱涵式出水流道（2）的第一出水流道进口，后导水锥（5）伸于喇叭管（6）内，且后导水锥（5）的中心与消涡锥（9）的中心在同一条垂直线上；所述第一平板钢闸门（10）、第二平板钢闸门（11）分布于与第二进水流道出口贯通的第二出水流道进口的两侧；
所述导叶体（4）的轮毂与后导水锥（5）光滑连接，导叶体（4）与喇叭管（6）平顺光滑连接。
2.根据权利要求1所述的一种多功能的单向立式泵装置，其特征是：所述箱涵式进水流道（1）的底板的两端呈倾斜状，两端的倾斜坡比不超过0.6，箱涵式进水流道（1）的流道底板长度大于流道顶部长度。
3.根据权利要求1所述的一种多功能的单向立式泵装置，其特征是：所述消涡锥（9）的底面直径与喇叭管（6）的进口直径相同。
4.根据权利要求1所述的一种多功能的单向立式泵装置，其特征是：所述消涡锥（9）的母线采用椭圆型线的四分之一或变曲率曲线，喇叭管（6）母线与箱涵式进水流道（1）的壁面光滑连接。
5.根据权利要求1所述的一种多功能的单向立式泵装置，其特征是：所述箱涵式进水流道（1）的流道底板长度大于流道顶部长度。
6.根据权利要求1所述的一种多功能的单向立式泵装置，其特征是：所述后导水锥（5）的母线与箱涵式出水流道（2）的上壁面光滑连接，箱涵式出水流道（2）一端封闭，涵式出水流道（2）的封闭端形状为矩形、半圆形或“ω”形；后导水锥（5）的中心线至箱涵式出水流道（2）封闭端的距离为1.25～1.5倍的叶轮（3）直径。
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|---|---|---|---|---|
| CN109707661A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-05-03 | 扬州大学 | 一种带异型导水锥的泵装置 |
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2017
- 2017-03-24 CN CN201720293434.4U patent/CN206592346U/zh not_active Expired - Fee Related
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