专利名称：渔用换水泵的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种渔业换水机械，特别是属于一种用于网箱养鱼装置上的渔用换水泵。
在渔业生产中，尤其是池塘、养鱼水槽等水产养殖生产中，目前多采用市售的潜水泵、混流泵和轴流泵等型式的水泵，将水提升到所需的高度，进行水体循环、净化等，因此较为适用。但是在某些渔业生产的使用场合，现有的水泵则不甚适用。例如网箱养鱼的水体交换 一直来依靠水流、风力和鱼的游动被动廉价地进行，但随着网箱养鱼的技术和应用范围的扩大(养殖鳗、虾、鱼种培育配套等)使用网箱的网目变小，使得仅通过采用网箱去污、防污的方法来解决水体被动交换的问题显得日益困难；而若简单地移用现有的泵水机械，则存在着下述缺陷1、现有水泵设计扬程较高，结构较复杂、工艺要求亦较高(例如叶轮与叶轮室之间的间隙要求较小等)；2、单位能耗的换水量较少，不经济；3、泵出的水流所具有的能量(动能和势能)较大，对养殖鱼的冲击影响较大或不易调节成适宜流速；4、现有泵的重量、流量、安装、外形、结构等参数和特征与柔软的网箱体安装位置及渔业生产对泵进行换水的工况要求差距较大，不适配。由此可见，现有公知的水泵尚难满足渔业生产中诸如低能耗地进行水体有效交换、流动等某些生产场合的实际需求。
本实用新型的目的是提供一种结构简单，重量轻，安装方便，单位能耗换水量大，设计扬程、流量等参数与水体交换等使用工况要求较匹配、适用的渔用换水泵。
本实用新型的主体解决方案是这样的泵体呈腰鼓状、喇叭状及类似形状，内缘光顺，其长度与出水口径之比为0.2～2.5，且包括进、出水口在内的整个换水泵的过流组件全部没于水面下；受动力机驱动的工作轴通过支撑体等设定在泵体的中心线上，并带动与其连成一体的叶轮旋转泵水。其中，所述的支撑体可以是数根在泵体内呈径向布置的光滑杆，一端与泵体连接，另一端固定在同一轴套上；也可以是其一端直接或通过预设的固定耳等与泵体的端部或外部相连接，另一端则与装有动力机的浮力密封体或密封潜水电动机的壳体相接等。在结构上可去除了通常叶轮式水泵的肘管、吸入管道、底阀、座体等结构，并将叶轮按照渔业生产所需的工况要求(例如排出扬程的设计点为0.15～1.20米，尤以0.30～0.80米为佳，流量为30～500米3／时，功率0.1～4.0千瓦等)系列设计，以克服公知水泵在此长时耗电大、不经济的通病。同时，将通常轴流泵的上、下泵体合二为一，泵体总长度与泵出水口径之比缩小为0.2～2.5，泵体与叶轮外缘间的环形间隙亦可适当放宽要求，导叶体的宽度可缩小至通常泵的1／2左右，甚至完全不用。从而使得悬臂式或双支承式的轴系结构及泵的制造工艺等也可得到明显的减化。所述的换水泵的叶轮、泵体等结构，也利于按正反双向设计，以随时转换水流进、出流向，满足渔业生产的需求。
同时，由于渔用换水泵使用时，常需在泵体的进、出口等处设置拦鱼栅或拦污栅等，而换水泵本身的设计扬程较低。为了减少本换水泵的水头损失，提高水力效率，并结合渔业生产的实际，在上述设计扬程的范围内，以将换水泵出水流速设计在1.0～3.0米／秒较适宜。又由于泵的轴功率为N＝ (rQH)/(1000η) ＝ (γπHVD2)/(4000η)设功率系数KN＝ (rπHV)/(4000η)则 N＝KND2式中 r——泵输送液体的重度(牛顿／米3)H——泵的扬程(米)Q——泵的流量(米3／秒)η——泵的效率V——泵的出口输液平均流速(米／秒)D——泵的出口直径(米)N——泵的轴功率(千瓦)由于本实用新型所述的换水泵系争对渔业生产的具体、特定的工况要求而设计，故功率系数KN可取值在5.0～29.0之间，尤以11.0～19.0为宜。此值远小于轴流水泵等公知水泵的选用范围，从而克服了超低设计扬程水泵的总效率不易保持较高的常识，使该泵的单位换水量所需能耗远小于现有水泵。
在动力匹配的形式上，采用电动机或柴油机单机匹配驱动，也可由较大功率的动力机，通过液压传动或机械联轴等传动方式驱动换水泵工作。
本实用新型的另一个方案是采用现有较高扬程的水泵，通过动力输水管道，向设置在附近的数只养殖箱体上的射流换水器，提供动力水，使其在喷嘴处受射流边界层的紊动扩散作用，与周围被吸流体发生动量交换，带动了较多量的箱外水体集中由此流入箱内。从而提高了单位能耗的换水量。在上述换水泵的进水口附近，可设置若干盏电灯，在夜间可利用灯光诱集饵料生物的作用，以增强本装置在向箱内输送浮游生物等作为养殖鱼天然饵料为目的时的实施效果。
由于本实用新型采用了上述方案，从而使它结构大为简单，工艺简化，重量减轻，成本降低，易于固定或按置在网箱体等渔业生产环境中，且单位能耗的泵水量比普通水泵提高4倍左右，其流量尤其是出水流速等技术要素易于与渔业生产相适配。因此，是一种实用、有效的新型渔业换水机械。
图1——一种渔用换水泵的结构示意图。
图2——渔用换水泵的另一种结构示意图。
图3——图2的A－A剖示图。
图4——一种简易立式换水泵的示意图。
图5——一种双浆式渔用换水泵的示意图。
图6——一种挂浆式渔用换水泵的示意图。
图7——一种全液射流式渔用换水泵的示意图。
实施例1一种渔用换水泵如附
图1所示。电动机3外罩金属密水体27(即潜水电泵的壳体)没入水中，其加长的功率输出工作轴4穿过密水垫圈与水中的叶轮5连成一体，工作轴4的另一端插入导流轴座73的轴孔中。所述的导流轴座73通过导叶的轴向长度e与口径D1之比e／D1为0.2～0.8的5片导叶支撑体23b，将工作轴4稳固地置于泵体6的轴线上，泵体6的中部为圆柱体，进水端为圆弧形翻边，以减少进水口的水头损失；出水端外部设有凸环16，以便于输水管道8与其套接。泵体的长度与出水口径之比为1.0～1.8；泵体6、导叶支撑体23b和导流轴座73采用塑料整体注塑成型。在圆柱状泵体6的轴向上、下面上，固定连接有条状支撑体23a的一端，另一端则分别固定在金属密水体27的上、下平面上(泵体6翻边的上、下相应位置处开有小缺口)，使泵体6与电机3之间的相对位置得以固定。在泵体6和电机3的上方，同时还配置有与其浸水后净重量相对应的浮体39，使其前后尽可能平衡，并略呈沉性。该换水泵在水中所处的空间位置，则由系绳固定调节之。这样，大体平卧悬于水体1中的渔用换水泵的叶轮5，不需预先加水等，即可方便地启动电动机3，在泵体6的轴线上旋转泵水，使泵体周围的水体1，经近动力机3侧的环状进水通道直入泵体。在0.40～0.80米的实际运行工况扬程时，以1.00～1.60米／秒的出水流速排出泵体，经与其套接的聚乙烯薄膜制的输水管8将新鲜高氧的水体换入与输水管道8缝制在一起的网箱11内。
实施例2如附图2和附图3所示的渔用换水泵的泵体6呈腰鼓状，电机的输出轴通过连轴套18与工作轴4相连接，并由支撑体23c及其上设置的水润滑水中轴承，将工作轴4和叶轮5置于泵体6的轴线上。在泵体的出水口端，通过四只预设的连接耳，用螺栓与磁化器75相连。所述的磁化器系由狭条状的永磁性磁条76，依靠铝质或非金属垫片77，使其平行排列成栅状，并由其外周的壳体79固定而成。为了减少水头损失，磁化器75的外尺寸可大于输水管径，其间由相应的扩散管连接。这样，由渔用换水泵产生的恒稳水流，经该永久强磁场的作用而磁化，以较经济地为水产养殖业提供大量的磁化水。
实施例3如附图4、5、6所示的渔用换水泵是上述换水泵有关结构改型的几个例子。
在浮体39的形心附近设有一轴孔，电动机3的主轴与工作轴4同轴心相连，并分别穿过浮体39与弯形泵体6上的轴孔带动立式按装的叶轮5旋转，使泵体周围水体，经换水泵进行主要是水平方向的，且不泵离泵体所置水平面的水体输送、交换。其中泵体6及浮体39上所述的轴孔，为嵌在注塑体上的金属套筒9，套筒与工作轴之间的单侧间隙可在0.5～3.0mm，并无需如公知立式轴流泵较复杂的密水结构。泵体6与叶轮5的相对位置，分别由导叶支撑体23b和支撑体23a固定之。
另一种类似的结构是设置在浮力密水体27内的动力机3，通过皮带传动，同时带动工作轴两端的两只叶轮5。在泵体6的中心线上旋转。在穿插工作轴的密水体27的壁孔处，设有公知的密水圈等结构；泵体6的上方通过固定耳直接固定在密水体27上，其下侧通过刚性条状支撑体23a和导水板80连成一体。
图6所示的渔用换水泵系由普通船用挂浆机24改制而成的，它系在挂浆机的毂部21上套有一个固定座体，并通过紧固在其上的固定杆23a，与新换的叶轮5相配合的泵体6固于一体。在泵体6的开口端上设有用铝合金网制成的球冠状拦污栅22，另一端采用公知的管道连接方法，与输水软管8相连。以低水头损失，低功耗地向网箱等养殖装置提供高氧新鲜水体。
实施例4一种射流式渔用换水泵结构如附图7所示。它系由设置在岸边或浮船等上的动力机3，驱动市售较高扬程的水泵55输出动力水，经过动力输水管26，分别输入设置在附近的数只全液体射流器32中，经喷嘴28的压缩，增大其流速后，喷向吸入体29，并产生低压区，使周围大水体1被带进吸入体29内，混合后经喉口30及平液扩展的扩散器31，以0.30米的设计排出扬程，80米3／时的流量通过拦鱼栅15及输水管8，直接向欲换水的养殖装置供较多量的高氧新鲜水。
此外，由于上述渔用换水泵的扬程特低，故其导叶体也可设置在泵体外的输送管道8内。这样，与叶轮5相距一定距离的导叶体可简易地采用塑料板、薄铁皮等平面或大曲率材料制成“ ”及类似形状。实施例2所述的磁化器可设置在此类导叶体的下游为宜，以改善流态、减少水头损失。
权利要求1.一种渔用换水泵，由动力机、传动机构(工作轴)和泵体组成，其中所述的动力机设于水面上或外置密水体而设于水面下，其特征在于泵体6呈腰鼓状、喇叭状及类似形状，内缘光顺，其长度与出水口径之比为0.2～2.5，且包括进水口、排水口12在内的整个换水泵过流组件全部没于水面下；受动力机3驱动的工作轴4，通过支撑体23(a、b、c)设定在泵体的中心线上，并带动与其连成一体的叶轮5旋转泵水，其设计扬程为0.15～1.20米。
2.如权利要求1所述的渔用换水泵其特征在于换水泵的功率系数KN为5.0～29.0即 N＝(5.0～29.0)×D2式中N－－换水泵的轴功率(千瓦)D－－换水泵出水口径(米)
3.如权利要求1或2所述的渔用换水泵，其特征在于内设有动力机3的密水体27设置在平卧的泵体6进水口外的中心线上，其外形为流体形及类似导流形状。
4.如权利要求1或2所述的渔用换水泵，其特征在于泵体6的排水口12端部外侧，设有环状凸体16，其上配设轻薄软质的输水管8。
5.如权利要求1或2所述的渔用换水泵，其特征在于泵体6排水口12处连接设有圆盘状、柱状及类似形状的磁化器74；所述的磁化器74系由平行排列的条状永磁体75、其间的固定垫块76和带接口的磁化器壳体77所构成。
6.如权利要求1或2所述的渔用换水泵，其特征在于所述换水泵的动力传动机构采用普通船用挂浆机24，而换水泵的泵体6通过固定体23a与其相固定；其中，泵体6的开口端上设有拦污栅22，另一端连接有输水管8。
7.如权利要求1或2所述的任一项渔用换水泵，其特征在于所述的支撑体为导叶支撑体23b，其轴向长度e与口径D1之比e／D1为0.20～0.80。
8.如权利要求1或2所述的任一项渔用换水泵，其特征在于所述泵体6的进水端设有拦污栅22和／或止水端设置拦鱼栅15。
9.一种渔用换水泵，其特征在于水泵56通过动力输水管26与一只以上(含一只)射流器32的喷水嘴28相连接；其中所述的射流器32系由设置在同一轴线上，且整体沉没于水面下的吸入体29、喉口30和扩散器31及喷水嘴28所构成，其设计排水扬程为0.10米～0.80米。
10.如权利要求9所述的渔用换水泵，其特征在于所述扩散器31端部，连接设有圆盘状、柱状及类似形状的磁化器74；所述的磁化器74系由平行排列的条状永磁体75，其间的固定垫块76和带接口的磁化器壳体77所构成。
专利摘要本实用新型涉及一种渔业机械，它系采用电动机3输出轴直接驱动超低扬程设计的叶轮5，在结构简洁的换水泵体6的轴线上旋转泵水。整个换水泵的过流组件全部没入水面下工作。因此，它具有结构简单，重量轻，使用、安装方便，造价低，节能高效，与渔业生产使用的工况条件相适配等特点。
文档编号F04D3/00GK2106249SQ91203450
公开日1992年6月3日 申请日期1991年3月7日 优先权日1991年3月7日
发明者尉伟敏, 尉大敏 申请人:尉伟敏, 尉大敏