CN211449080U - 一种应用于大型供水工程的碳化硅泵 - Google Patents

Abstract

一种应用于大型供水工程的碳化硅泵，解决现有技术存在的大型供水泵的叶轮等过流部件损坏快、寿命短、运转不稳定的问题。包括内部竖直布置有泵轴的泵壳体，其特征在于：泵轴的外部套设有轴护套管，泵壳体上端的电机支架上设置有驱动电机，驱动电机的输出端与泵轴的上端相连，泵轴的下端设置有叶轮；泵壳体的下端、叶轮的下方设置有喇叭型进水口，泵壳体中部的侧壁上设置有出水口；叶轮的上方设置有导叶体，导叶体的安装孔与泵轴外壁之间设置有水润滑导轴承；导叶体的上端口与出水口之间设置有整流栅板。其设计合理，结构紧凑，水力部件、过流部件的耐腐蚀性能和耐冲蚀性能可靠，具有较长的使用寿命，且便于调节供水性能，维护简单。

Description

一种应用于大型供水工程的碳化硅泵

技术领域

本实用新型属于工业泵技术领域，具体涉及一种水力部件、过流部件的耐腐蚀性能和耐冲蚀性能可靠，具有较长使用寿命，便于调节供水性能，维护简单的应用于大型供水工程的碳化硅泵。

背景技术

随着国际及国内对于水资源的重视程度日益提高，一场“合理利用水资源”的战争正趋于白热化，“南水北调”、“引渭济汉”等大型水利工程已经造福亿万人民，其经济效益、生态效益也大大超出预估。然而，作为这类大型供水工程的调水用泵的稳定性、可用性、维护难度、以及成本控制等，就显得格外的重要。现有的大型供水工程通常坐落在泥沙含量大、地势落差大的山地、高原等位置，同时也可能面临城市中水、工业废水等用于环保、电力、造纸的特殊供水需求。进而造成供水泵的叶轮、导叶体、整流栅板、出水管等过流部件受到水流中泥沙的冲蚀或酸碱的腐蚀，并且，在高速水力的加速侵蚀下，损坏还会激增数倍。故针对在现有应用中，大型供水泵的叶轮等过流部件普遍出现损坏快、寿命短、运转不稳定的现象，有必要对现有技术的应用于大型供水工程的供水泵的结构进行改进。

实用新型内容

本实用新型就是针对上述问题，提供一种水力部件、过流部件的耐腐蚀性能和耐冲蚀性能可靠，具有较长使用寿命，便于调节供水性能，维护简单的应用于大型供水工程的碳化硅泵。

本实用新型所采用的技术方案是：该应用于大型供水工程的碳化硅泵包括泵壳体，其特征在于：所述泵壳体的内部设置有竖直布置的泵轴，且泵轴的外部套设有轴护套管，泵壳体的上端设置有电机支架，电机支架上设置有驱动电机，驱动电机的输出端与所述泵轴的上端相连，泵轴的下端设置有叶轮；所述泵壳体的下端、叶轮的下方，设置有喇叭型进水口，泵壳体中部的侧壁上设置有出水口；所述叶轮的上方、泵壳体下端的内部，设置有用于保证液流层流状态稳定的导叶体，导叶体的安装孔与泵轴外壁之间设置有水润滑导轴承；所述导叶体的上端口与出水口之间，还设置有用于平稳整流转向的整流栅板；所述喇叭型进水口、叶轮、导叶体、轴护套管、整流栅板和出水口的表面分别设置有碳化硅层。

所述泵轴下端设置的叶轮由轮毂构成，轮毂的中部设置有轴连接孔，轮毂上、轴连接孔的周边设置有若干个沿同一圆周均布的叶片安装孔，各叶片安装孔内分别可拆卸式设置有旋转叶片。以在水利枢纽调峰、不同季节调水、排涝抗洪等供水需求产生变化的情况下，方便叶轮的更换，从而避免设备的重复投入和非运行期的无谓维护。

所述旋转叶片由叶片片体构成，叶片片体与轮毂相接触的叶片根部为弧形，弧形叶片根部的中部设置有片体连接柱，所述片体连接柱上设置有便于调整叶片角度的螺栓连接孔。以利用片体连接柱上的螺栓连接孔与叶片安装孔周边的若干个螺栓孔的对位连接，来方便旋转叶片的安装和拆卸，并便于叶片片体角度的调节，提升叶轮的适用性。

所述旋转叶片的弧形叶片根部两端的圆心角θ为45～60度，叶片片体沿叶片转动方向的两端的扭曲角度分别是α和β，且扭曲角度为β的一端朝向喇叭型进水口；扭曲角度α为40～60度，扭曲角度β为30～50度。以提升水泵的工作效率，进而满足不同的供水性能要求。

所述整流栅板由连接筒体构成，连接筒体的下端设置有弧形导流腔，导流腔朝向下方导叶体的一端设置有导流入口，导流腔朝向出水口的一端设置有导流出口；所述导流腔的腔体上、连接筒体的中心位置处，贯穿设置有穿轴孔，所述泵轴和轴护套管竖直穿过整流栅板的穿轴孔。以最大限度地保证垂直布置的喇叭型进水口和出水口之间的平稳整流转向，同时有效避免产生内部涡旋、倒流等不稳定因素，并减少出口液流回力对泵组的干扰。

本实用新型的有益效果：由于本实用新型采用内部竖直布置有泵轴的泵壳体，泵轴的外部套设有轴护套管，泵壳体的上端设置有电机支架，电机支架上设置有驱动电机，驱动电机的输出端与泵轴的上端相连，泵轴的下端设置有叶轮；泵壳体的下端、叶轮的下方设置有喇叭型进水口，泵壳体中部的侧壁上设置有出水口；叶轮的上方、泵壳体下端的内部设置有导叶体，导叶体的安装孔与泵轴外壁之间设置有水润滑导轴承；导叶体的上端口与出水口之间设置有整流栅板；喇叭型进水口、叶轮、导叶体、轴护套管、整流栅板和出水口的表面分别设置碳化硅层的结构形式，所以其设计合理，结构紧凑，能够最大程度的降低水流与各主要部件的摩擦损失，水力部件、过流部件的耐腐蚀性能和耐冲蚀性能可靠，具有较长使用寿命，便于调节供水性能，维护简单；同时，对整体水力效率的提高，以及电机功耗的降低也有着较大的帮助。并且，泵组的整体重量轻，减小了土建基础的动静载荷、降低了施工难度。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是图1中的叶轮的一种结构示意图。

图3是图2的仰视图。

图4是图2中的旋转叶片的一种结构示意图。

图5是图4的左视图。

图6是图1中的整流栅板的一种结构示意图。

图中序号说明：1驱动电机、2电机支架、3泵壳体、4出水口、5泵轴、6轴护套管、7导叶体、8叶轮、9喇叭型进水口、10水润滑导轴承、11整流栅板、12轮毂、13轴连接孔、14叶片安装孔、15旋转叶片、16叶片片体、17片体连接柱、18螺栓连接孔、19连接筒体、20导流腔、21穿轴孔、22导流入口、23导流出口。

具体实施方式

根据图1～6详细说明本实用新型的具体结构。该应用于大型供水工程的碳化硅泵包括泵壳体3，泵壳体3的内部设置有竖直布置的泵轴5；泵轴5的外部套设有轴护套管6。泵壳体3的上端设置有电机支架2，电机支架2上设置有驱动电机1，驱动电机1下部的输出端与泵轴5的上端相连，且泵轴5的下端设置有叶轮8。叶轮8由轮毂12构成，轮毂12的中部设置有轴连接孔13，轮毂12上、轴连接孔13的周边设置有若干个沿同一圆周等夹角布置的叶片安装孔14。各个叶片安装孔14内分别可拆卸式设置有旋转叶片15；进而在水利枢纽调峰、不同季节调水、排涝抗洪等供水需求产生变化的情况下，方便叶轮8的更换；从而，避免以往需要配置两台不同的水泵进行切换的传统方式，造成的设备重复投入和非运行期的无谓维护。

叶轮8的轮毂12上设置的旋转叶片15由具有扭曲角度的叶片片体16构成，叶片片体16与轮毂12相接触的叶片根部为弧形，弧形叶片根部的中部设置有用于与轮毂12上的叶片安装孔14相连的片体连接柱17；片体连接柱17上设置有便于调整叶片角度的螺栓连接孔18。为了提升水泵的工作效率、满足不同的供水性能要求，每片旋转叶片15的弧形叶片根部两端的圆心角θ为45～60度；叶片片体16沿叶片转动方向的两端的扭曲角度分别是α和β，且扭曲角度为β的一端朝向下部的喇叭型进水口9。根据具体的使用需要，叶片片体16一端的扭曲角度α为40～60度，叶片片体16另一端的扭曲角度β为30～50度。从而，利用片体连接柱17上的螺栓连接孔18与叶片安装孔14周边的若干个螺栓孔的对位连接，来方便旋转叶片15的安装和拆卸；并便于叶片片体16角度的调节，提升叶轮8的适用性。

泵壳体3的下端、叶轮8的下方，设置有喇叭型进水口9，且泵壳体3中部的侧壁上设置有出水口4。叶轮8的上方、泵壳体3下端的内部，设置有用于保证液流层流状态稳定的导叶体7；以将叶轮8做功后带有动能和速度头的液流进行整定，进而保证其层流状态稳定，并对杂乱的速度头按照导叶体7内叶片曲线进行导流，减少湍流层、紊流层的损失，保证泵出的液流平稳过度到环形流道内。为了防止泵组受到旋转及绕流干扰时产生晃动，利用挠性转动的轴系合理支撑来保证运行稳定，导叶体7中部的安装孔与泵轴5外壁之间设置有水润滑导轴承10，进而保证转子在合理间隙内进行转动；并且，水润滑导轴承10的表面硬度、耐磨度能够满足转动过程中的冲击及摩擦损耗。

泵壳体3下端内部的导叶体7的上端口与出水口4之间，还设置有用于平稳整流转向的整流栅板11。整流栅板11由竖直布置的连接筒体19构成，连接筒体19的下端设置有弧形导流腔20；导流腔20朝向下方导叶体7的一端设置有导流入口22，导流腔20朝向出水口4的一端设置有导流出口23。同时，导流腔20的腔体上、连接筒体19的中心位置处，贯穿设置有穿轴孔21；泵轴5以及其外部套设的轴护套管6竖直穿过整流栅板11的穿轴孔21。以最大限度地保证相互垂直布置的喇叭型进水口9和出水口4之间的平稳整流转向，同时有效避免产生内部涡旋、倒流等不稳定因素，并减少出口液流回力对泵组的干扰。喇叭型进水口9、叶轮8、导叶体7、轴护套管6、整流栅板11和出水口4的表面，分别设置有利用特定熔融、中温涂镀、高压固位和热压定型所形成的碳化硅层。

该应用于大型供水工程的碳化硅泵使用时，首先，通过与泵轴5上端相连的驱动电机1带动泵壳体3内部下端喇叭型进水口9处的叶轮8旋转；然后，水从泵壳体3的喇叭型进水口9进入到导叶体7的腔体内，进而将叶轮8做功后带有动能和速度头的液流进行整定，进而保证其层流状态稳定，并对杂乱的速度头按照导叶体7内叶片曲线进行导流，减少湍流层、紊流层的损失，保证泵送的液流平稳过度到整流栅板11内，以最大限度地保证相互垂直布置的喇叭型进水口9和出水口4之间的平稳整流转向，并避免产生内部涡旋、倒流等不稳定因素，有效减少出口液流回力对泵组的干扰。同时，喇叭型进水口9、叶轮8、导叶体7、轴护套管6、整流栅板11和出水口4等过流表面设置的碳化硅层，具有质地坚硬、光滑平顺、质轻稳定的优良性状，能够提升大型供水工程用泵的抗冲刷性、防腐性、稳定性，从根本上解决水泵在使用过程中受腐蚀、侵蚀、冲蚀，极易损坏的问题。

Claims (5)

1.一种应用于大型供水工程的碳化硅泵，包括泵壳体（3），其特征在于：所述泵壳体（3）的内部设置有竖直布置的泵轴（5），且泵轴（5）的外部套设有轴护套管（6），泵壳体（3）的上端设置有电机支架（2），电机支架（2）上设置有驱动电机（1），驱动电机（1）的输出端与所述泵轴（5）的上端相连，泵轴（5）的下端设置有叶轮（8）；所述泵壳体（3）的下端、叶轮（8）的下方，设置有喇叭型进水口（9），泵壳体（3）中部的侧壁上设置有出水口（4）；所述叶轮（8）的上方、泵壳体（3）下端的内部，设置有用于保证液流层流状态稳定的导叶体（7），导叶体（7）的安装孔与泵轴（5）外壁之间设置有水润滑导轴承（10）；所述导叶体（7）的上端口与出水口（4）之间，还设置有用于平稳整流转向的整流栅板（11）；所述喇叭型进水口（9）、叶轮（8）、导叶体（7）、轴护套管（6）、整流栅板（11）和出水口（4）的表面分别设置有碳化硅层。

2.根据权利要求1所述的应用于大型供水工程的碳化硅泵，其特征在于：所述泵轴（5）下端设置的叶轮（8）由轮毂（12）构成，轮毂（12）的中部设置有轴连接孔（13），轮毂（12）上、轴连接孔（13）的周边设置有若干个沿同一圆周均布的叶片安装孔（14），各叶片安装孔（14）内分别可拆卸式设置有旋转叶片（15）。

3.根据权利要求2所述的应用于大型供水工程的碳化硅泵，其特征在于：所述旋转叶片（15）由叶片片体（16）构成，叶片片体（16）与轮毂（12）相接触的叶片根部为弧形，弧形叶片根部的中部设置有片体连接柱（17），所述片体连接柱（17）上设置有便于调整叶片角度的螺栓连接孔（18）。

4.根据权利要求3所述的应用于大型供水工程的碳化硅泵，其特征在于：所述旋转叶片（15）的弧形叶片根部两端的圆心角θ为45～60度，叶片片体（16）沿叶片转动方向的两端的扭曲角度分别是α和β，且扭曲角度为β的一端朝向喇叭型进水口（9）；扭曲角度α为40～60度，扭曲角度β为30～50度。

5.根据权利要求1所述的应用于大型供水工程的碳化硅泵，其特征在于：所述整流栅板（11）由连接筒体（19）构成，连接筒体（19）的下端设置有弧形导流腔（20），导流腔（20）朝向下方导叶体（7）的一端设置有导流入口（22），导流腔（20）朝向出水口（4）的一端设置有导流出口（23）；所述导流腔（20）的腔体上、连接筒体（19）的中心位置处，贯穿设置有穿轴孔（21），所述泵轴（5）和轴护套管（6）竖直穿过整流栅板（11）的穿轴孔（21）。

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