专利名称：新型侧向s形轴伸贯流泵装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种泵装置的结构型式，尤其涉及贯流泵装置的结构，属于水利水电工程技术领域。
背景技术：
侧向S形轴伸贯流泵装置将电机、轴承及齿轮箱等设备布置在与出水流道同平面的一侧内，水泵轴沿伸至出水流道外侧与电机轴相连。侧向S形轴伸贯流泵装置具有流道平顺，水力损失小，投资少，结构简单和安装维修方便等优点。叶轮与进、出水流道的水力性能共同决定了泵装置效率的高低，在相同水力模型情况下，出水流道的水力损失与导叶体出口环量的回收是影响泵装置整体性能的主要因素。S形侧向轴伸贯流泵装置在导叶体出口后安装有出水流道的弯管段，弯管段的设计不好将会进一步增加出水流道的水力损失，甚至导致漩涡的产生，从而大幅度降低泵装置的水力效率。弯管段的水力损失占整个出水流道水力损失的比重较大，无论是出水流道的水力损失还是对导叶体出口剩余环量的回收都与出水流道的弯管段直接相关。在改进侧向S形轴伸贯流泵装置进、出流道三维形体方面也开展了部分研究工作，泵装置的效率获得了提高，但传统的侧向S形轴伸贯流泵装置的水力性能仍落后于竖井式贯流泵装置、灯泡贯流泵装置的水力性能。现有的侧向S形轴伸贯流泵装置的水力性能主要受限于出水流道，尤其是出水流道的弯管段。
实用新型内容本实用新型的目的就是针对上述现有技术存在的不足，提供一种高效的新型侧向S形轴伸贯流泵装置，该装置是基于最小阻力原理对进水流道及出水流道的弯管段和直扩段进行优化设计，以达到进水流道、出水流道的水力损失更小，进一步提高泵装置水力效率的目的，突破传统侧向S形轴伸贯流泵装置的弯管段水力损失大的技术瓶颈。本实用新型的目的是这样实现的，新型侧向S形轴伸贯流泵装置，包括依次连接的进水流道、泵段、出水流道的弯管段、出水流道的直扩段和驱动连接泵段中叶轮旋转的动力装置，其特征是，所述进水流道的出口断面与泵段的泵叶轮进口断面平顺连接，泵段的导叶的出口与出水流道的弯管段的进口平顺连接，出水流道的弯管段的出口与出水流道的直扩段的进口平顺连接，所述动力装置侧卧式布置在出水流道的一侧，动力装置与泵段、进水流道和出水流道的弯管段、直扩段均位于同一平面内。所述泵段为轴流泵或导叶混流泵。所述进水流道由矩形进口断面经非对称收缩光滑过渡至连接叶轮进口的圆形断面。所述出水流道的弯管段由多个管段平滑连接构成，进口为圆形断面，出口为多弧线断面，弯管断面高度大于弯管断面宽度，进口圆形断面光滑过渡至出口多弧线断面。所述多弧线断面由多段不同曲率半径的弧线连接构成。[0010]所述出水流道的直扩段由多个管段平滑连接构成，进口为多弧线断面，出口为矩形断面，进口多弧线断面光滑过渡至出口矩形断面。所述出水流道的弯管段和直扩段的各断面面积沿流道中心线变化无畸变，两者的关系曲线平顺无拐点。本实用新型结构合理，通过对进水流道及出水流道的弯管段和直扩段进行优化设计，使进水流道、出水流道的水力损失更小，进一步提高了泵装置水力效率的目的，突破了传统侧向S形轴伸贯流泵装置的弯管段水力损失大的技术瓶颈。电动机和传动设备位于出水流道的相同侧的同一平面，叶轮室采用对开式结构，无需在拆卸水泵时移动电机即可将弯管段3吊起，方便水泵的安装检修，减少了泵站机电等设备维修的空间，降低了土建投资。进、出水流道中心线与叶轮、导叶中心线共线，底板顶部高程与叶轮室相近，泵房开挖深度仅限叶轮的淹没深度影响，无需考虑水泵轴、电机轴的长度，降低了泵房的整体高度，节省了土建投资。水力效率高，经泵装置物理模型试验验证泵装置最高效率已超过82%，超过了现有的平面S形轴伸泵装置的水力效率。本实用新型适用于农田和区域抗旱、城市防洪排涝和城镇供水等领域的各种轴流泵或导叶混流泵站，相比同类其他泵装置，其具有安全可靠，工程造价低，安装维护方便，运行费用少，更加高效和安全。进水流道和出水流道的施工，可根据泵站的规模大小选用钢筋混凝土现场立模浇筑或采用钢板加工制作运至现场安装。
图1为本实用新型专利的立面结构示意图。图2为本实用新型专利的平面结构示意图。图中:1进水流道、2泵段、3出水流道的弯管段、4出水流道的直扩段、5动力装置。
具体实施方式
新型侧向S形轴伸贯流泵装置，包括依次连接的进水流道1、泵段2、出水流道的弯管段3、出水流道的直扩段4和驱动连接泵段(轴流泵或导叶混流泵)中叶轮旋转的动力装置等组成，所述进水流道I的出口断面与泵段2的泵叶轮进口断面平顺连接，所述进水流道由矩形进口断面经非对称收缩光滑过渡至连接叶轮进口的圆形断面。泵段2的导叶的出口与出水流道的弯管段3的进口平顺连接，出水流道的弯管段3的出口与出水流道的直扩段4的进口平顺连接，所述出水流道的弯管段3由多个管段平滑连接构成，进口为圆形断面，出口为多弧线断面，进口圆形断面光滑过渡至出口多弧线断面，弯管过渡段的弯管断面高度大于弯管断面宽度。所述多弧线断面由多段不同曲率半径的弧线连接构成。所述出水流道的直扩段由多个管段平滑连接构成，进口为多弧线断面，出口为矩形断面，进口多弧线断面光滑过渡至出口矩形断面。所述出水流道的弯管段和直扩段的各断面面积沿流道中心线变化无畸变，两者的关系曲线平顺无拐点。所述动力装置5侧卧式布置在出水流道的一侧，动力装置5与泵段2、进水流道I和出水流道的弯管段3、直扩段4均位于同一平面内，泵装置整体高度小。本实用新型的实施需严格按照设计图纸要求施工，对于大型泵站的进水流道1、出水流道的弯管段3和出水流道的直扩段4由施工单位负责在工程现场放样施工。施工时需要按照图纸要求采用定型木质或钢模板，进水流道I和直扩段4的体形为曲线形，要求各断面间为平滑过渡，立模后在现场浇注成型。出水流道的弯管段3可在金属加工厂内采用精加工制作以保证曲面的制作精度，同时可便于弯管段与轴流泵或导叶混流泵段2的叶轮、导叶体进行整体吊装。对于中小型泵站，新型S形侧向轴伸贯流泵装置的进水流道1、出水流道的弯管段3和直扩段4均可采用金属制造，运至施工现场进行拼接安装。
权利要求1.新型侧向S形轴伸贯流泵装置，包括依次连接的进水流道(I)、泵段(2)、出水流道的弯管段(3)、出水流道的直扩段(4)和驱动连接泵段中叶轮旋转的动力装置，其特征是，所述进水流道(I)的出口断面与泵段(2)的泵叶轮进口断面平顺连接，泵段(2)的导叶的出口与出水流道的弯管段(3)的进口平顺连接，出水流道的弯管段(3)的出口与出水流道的直扩段(4)的进口平顺连接，所述动力装置(5)侧卧式布置在出水流道的一侧，动力装置(5)与泵段(2)、进水流道(I)和出水流道的弯管段(3)、直扩段(4)均位于同一平面内。
2.根据权利要求1所述的新型侧向S形轴伸贯流泵装置，其特征是，所述泵段(2)为轴流泵或导叶混流泵。
3.根据权利要求1所述的新型侧向S形轴伸贯流泵装置，其特征是，所述进水流道由矩形进口断面经非对称收缩光滑过渡至连接叶轮进口的圆形断面。
4.根据权利要求1所述的新型侧向S形轴伸贯流泵装置，其特征是，所述出水流道的弯管段(3)由多个管段平滑连接构成，弯管断面高度大于弯管断面宽度；进口为圆形断面，出口为多弧线断面，进口圆形断面光滑过渡至出口多弧线断面。
5.根据权利要求4所述的新型侧向S形轴伸贯流泵装置，其特征是，所述多弧线断面由多段不同曲率半径的弧线连接构成。
6.根据权利要求1所述的新型侧向S形轴伸贯流泵装置，其特征是，所述出水流道的直扩段(4)由多个管段平滑连接构成，进口为多弧线断面，出口为矩形断面，进口多弧线断面光滑过渡至出口矩形断面。
7.根据权利要求1所述的新型侧向S形轴伸贯流泵装置，其特征是，所述出水流道的弯管段和直扩段的各断面面积沿流道中心线变化无畸变，两者的关系曲线平顺无拐点。
专利摘要新型侧向S形轴伸贯流泵装置，属于水利水电工程技术领域。包括依次连接的进水流道、泵段、出水流道的弯管段、出水流道的直扩段和驱动连接泵段中叶轮旋转的动力装置，所述进水流道由矩形进口断面非对称收缩光滑过渡至连接叶轮进口的圆形断面；泵段的导叶的出口与出水流道的弯管段的进口平顺连接，出水流道的弯管段的出口与出水流道的直扩段的进口平顺连接，所述动力装置侧卧式布置在出水流道的一侧，动力装置与泵段、进水流道和出水流道的弯管段、直扩段均位于同一平面内。本实用新型结构合理，进水流道、出水流道的水力损失小，进一步提高了泵装置水力效率，适用于农田和区域抗旱、城市防洪排涝和城镇供水等领域的各种轴流泵或导叶混流泵站。
文档编号F04D29/40GK203067354SQ201320038550
公开日2013年7月17日 申请日期2013年1月24日 优先权日2013年1月24日
发明者刘超, 杨帆, 杨华, 鄢碧鹏 申请人:扬州大学