钛合金焊接鼠笼水冷电动机岛礁淡水发生器的制作方法

本发明属于在海水中提取淡水的发生器，具体涉及反渗透海水淡化系统中增设压力交换提升机泵的钛合金焊接鼠笼水冷电动机岛礁淡水发生器。

背景技术：

随着科技进步，人口日益增多，人们向海洋开发的愿望也日趋强烈，海水淡化处理日趋普及，海水淡化的能耗成本受到特别关注。早期海水淡化采用蒸馏法，如多级闪蒸技术，能耗在9.0kWh／m3，通常只建在能量价格很低的地区，如中东石油国，或有废热可利用的地区。20世纪70年代反渗透海水淡化技术投入应用，经过不断改进。从80年代初以前建成的多数反渗透海水淡化系统的过程能耗6.0kWh／m3，其最主要的改进是将处理后的高压盐水管的能量有效回收利用。经反渗透海水淡化技术所获得的淡水纯度取决于渗透膜的致密度，致密度越高则获得的淡水纯度也越高，同时要求将参与渗透的海水提高到更高的压力。因此，能量回收效率成了降低海水淡化成本的关键。当今世界在海水淡化领域液体能量回收利用的压力交换器主要存在着一系列的机械运动件和电器切换机构，维修率较高最终影响生产成本。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种处理淡水机器，配备有焊接压力交换增压机泵，可使压力交换效率提高，系统结构更加紧凑，还省却了切换阀门等控制元件，最终达到大幅度减少投资和日常管理维护费用。采用以下技术方案：

钛合金焊接鼠笼水冷电动机岛礁淡水发生器，包括海水预处理池、预处理海水吸管、启动吸管、高压启动泵、管路三通、反渗透膜以及焊接压力交换增压机泵，反渗透膜两侧分别为膜进水腔和膜出水腔，焊接压力交换增压机泵上有增压焊缝接头、卸压焊缝接头、吸口焊缝接头和蓄压焊缝接头，蓄压焊缝接头与膜进水腔之间由膜回流管连接，膜出水腔连接着淡化水出管，膜进水腔与管路三通上口之间由高压海水进管连接，增压焊缝接头与管路三通右口之间由转换高压管连接，启动高压管两端分别与管路三通下口以及垂直焊缝恒向流器出口密闭连接，高压启动泵串联在启动高压管上；吸口管路两端分别与吸口焊缝接头以及水平焊缝恒向流器出口密闭连接，卸压焊缝接头连接着排泄管路；作为改进：

所述的增压焊缝接头包括出口焊管倒角和高压管倒角以及焊接环缝，高压管倒角与转换高压管之间成44—46度夹角，出口焊管倒角与蜗壳出口焊管之间成44—46度夹角；所述的预处理海水吸管上串联有水平焊缝恒向流器，所述的高压启动泵进口与所述的启动吸管之间串联有垂直焊缝恒向流器，所述的焊接压力交换增压机泵包括末级泵壳、中间后级泵壳、中间前级泵壳、初级泵壳和压力交换焊接机壳以及鼠笼Ⅳ型水冷电动机；鼠笼Ⅳ型水冷电动机上有电动机前盖板和电动机转轴,电动机前盖板上固定有前盖轴隔套,电动机转轴外端是花键传动轴，电动机前盖板外缘有前盖板法兰，前盖板法兰上有前盖板通孔；

所述的末级泵壳上有增压焊缝接头、末级台阶面、末级腔内凹锥壁和泵体后端面，末级泵壳腔内有末级泵叶轮，末级泵叶轮上有末级进水孔、末级叶轮凸台阶、末级轮凸锥面和末级叶轮毂，末级叶轮毂里端面有末级毂台阶孔，末级毂台阶孔底面上有末级毂孔底面，末级毂孔底面上有末级花键槽孔，末级花键槽孔与花键传动轴之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；末级毂台阶孔后段上有台阶孔退刀槽，末级毂台阶孔前段上有毂轴承卡槽，毂轴承卡槽中活动配合有泵孔用卡簧；泵体后端面上分别有电动机轴伸入孔和电动机固定螺孔，末级台阶面平面上有末级台阶螺孔；泵体后端面与前盖板法兰之间有电动机密封垫片；机泵隔板两侧分别与压力交换焊接机壳和初级泵壳配合，初级泵壳上有初级焊接法兰，初级焊接法兰端面有初级壳内台阶孔，机泵隔板外圆有交换机泵承接环，机泵隔板外圆与交换机泵承接环上平面之间为隔板上台阶，隔板上台阶与初级壳内台阶孔之间为过渡配合，起到定位作用；压力交换焊接机壳上口有交换机焊接法兰，交换机焊接法兰端面有交换机壳内腔圆，机泵隔板外圆与交换机泵承接环下平面之间为隔板下台阶；

初级焊接法兰外圆与交换机泵承接环上平面外缘的承接板外缘上倒角之间有承接上环焊缝，交换机泵承接环下平面外缘有承接板外缘下倒角，承接板外缘下倒角与交换机焊接法兰外圆之间有承接下环焊缝，交换机泵承接环位于交换机焊接法兰端面与初级焊接法兰端面之间，交换机焊接法兰和初级焊接法兰以及交换机泵承接环之间构成承接上环焊缝和承接下环焊缝的密闭连接；所述的机泵隔板两侧分别有隔板轴隔套和隔板轴承座，隔板轴承座内孔外端上有隔板孔卡槽，隔板孔卡槽内有隔板孔用卡簧；

所述的初级泵壳上端面有初级腔内圆，初级泵壳内壁有初级腔内凹锥壁，初级泵壳内腔有初级泵叶轮；初级腔内圆平面上有初级法兰孔，初级腔内圆与中间前级台阶配合；初级泵叶轮上有初级吸口和初级叶轮凸台阶、初级轮凸锥面和初级叶轮凹台阶，初级叶轮凸台阶由初级凸台外圆和初级凸台阶面所组成；初级叶轮凹台阶与所述的中间前级叶轮凸台阶配合，初级叶轮凹台阶底平面上有初级花键槽孔；初级腔内凹锥壁与初级轮凸锥面之间构成初级旋转间隙，初级旋转间隙限制本级液体逆流；初级旋转间隙还将初级泵壳内腔分隔为初级排出内腔和初级吸入内腔，初级吸入内腔上设置泵海水吸口；隔板轴承座内孔与初级凸台外圆之间设置有初级轴承滚柱，初级轴承滚柱两端分别位于隔板孔用卡簧和隔板轴承调节环之间，隔板轴承调节环位于隔板轴承座内孔底平面上；初级轴承滚柱上端还贴靠在初级凸台阶面上，泵圆柱滚针其中一端贴靠在泵轴承挡肩上；初级轴承滚柱与泵圆柱滚针一起，组成对四级串联叶轮的轴向限制；四级串联叶轮包括初级泵叶轮、中间前叶轮、中间后叶轮和末级泵叶轮；

压力交换焊接机壳底部中心设置有泄压出口，压力交换焊接机壳上有交换机圆周壁，交换机圆周壁上设置有蓄压进口；压力交换焊接机壳墙内有交换机叶轮，交换机叶轮上有交换机叶片和机叶轮毂，机叶轮毂里端面有机毂台阶孔，机毂台阶孔底面上有机毂孔底面，机毂孔底面上有机花键槽孔；机毂台阶孔后段上有机孔退刀槽，机毂台阶孔前段上有机毂孔卡槽，机毂孔卡槽中活动配合有机孔用卡簧；交换机叶轮与所述的隔板轴隔套外圆之间有交换机轴承，交换机轴承由机圆柱滚针和机轴承外圈所组成，机轴承外圈固定在机毂台阶孔内圆壁上，机轴承外圈两端分别贴着机孔用卡簧和机轴承调节环，机轴承调节环位于机毂孔底面上；

所述的隔板轴承座内孔表面和初级凸台外圆外圆表面均有一层厚度为0.60—0.62毫米的钛合金硬质耐磨涂层；钛合金硬质耐磨涂层的材料由如下重量百分比的元素组成：Ti:11—13%、 W:3.4—3.6%、Mo:2.7—2.9%、Ni:2.3—2.5%、Cr:2.2—2.4%、Nb:1.4—1.6%、C:1.1—1.3%，余量为Fe及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：P少于0.08%、Sn少于0.08%、Si少于0.21%、Mn少于0.028%、S少于0012%、 P少于0.017%；钛合金硬质耐磨涂层的材料主要性能参数为：洛氏硬度HRC值为58—60；

所述的初级轴承滚柱整体材质均为氮化硅陶瓷，以Si₃N₄ (四氮化三硅)为基料，配以矿化剂MgO(氧化镁)、BaCO₃ (碳酸钡)及结合粘土组成，并且其各组分的重量百分比含量为Si₃N₄:93.4—93.6%； MgO:2.67—2.69%； BaCO₃:2.71—2.73%；其余为结合粘土。

作为进一步改进：所述的鼠笼Ⅳ型水冷电动机包括电动机外壳、电动机前盖板、电动机后端盖、电动机转轴、定子和转子，电动机外壳外壁上有引线窗口，电动机外壳两端面上分别有固定前螺孔和固定后螺孔，定子固定在电动机外壳内孔上，转子固定在电动机转轴最大直径处且与定子位置相对应，电动机前盖板上有前螺钉固定在电动机外壳前端面，电动机前盖板的前盖轴承孔上固定着前轴承外圆，前轴承内孔固定着电动机转轴的转轴前轴承段；电动机后端盖上有后螺钉固定在电动机外壳后端面，电动机后端盖的后盖中心盲孔上固定着后轴承外圆，后轴承内孔固定着电动机转轴的后轴承段；电动机外壳与电动机前盖板之间密封固定有前沟通件，电动机外壳与电动机后端盖之间密封固定有后沟通件；

电动机外壳的外壁与内壁之间有冷却夹层，冷却夹层绕开引线窗口布置，冷却夹层左右两端分别有交流前水孔和交流后水孔；交流前水孔与固定前螺孔错位布置，交流后水孔与固定后螺孔错位布置；交流前水孔外端有沟通前台阶孔，交流后水孔外端有沟通后台阶孔；电动机后端盖上有后盖通孔，后盖通孔与固定后螺孔相对应，电动机后端盖上有端盖后台阶孔，端盖后台阶孔与交流后水孔相对应；所述的电动机前盖板上有前盖通孔和操作镂空孔，操作镂空孔用于电动机前盖板上的进出水管前螺孔连接操作空间；所述的前盖通孔与固定前螺孔相对应；

电动机前盖板上有端盖前台阶孔，端盖前台阶孔与交流前水孔相对应，电动机前盖板上有进出水管前螺孔，进出水管前螺孔 底端有冷却水前进出孔，底端有冷却水前进出孔经过垂直前通孔与端盖前台阶孔联通着；电动机后端盖上有进出水管后螺孔，进出水管后螺孔 底端有冷却水后进出孔，冷却水后进出孔经过垂直后通孔与端盖后台阶孔联通着；前沟通件和后沟通件结构尺寸完全相同，前沟通件和后沟通件外圆上都有两环密封圈，前沟通件分别位于端盖前台阶孔和沟通前台阶孔之中，后沟通件分别位于端盖后台阶孔和沟通后台阶孔之中。

作为进一步改进：所述的中间后级泵壳上有中间后级腔内凹锥壁、中间后级腔内圆、中间后级台阶和中间后级内腔，中间后级台阶平面上有中间后级台阶螺孔，中间后级内腔之中有中间后叶轮，中间后级腔内圆平面上有中间后级法兰孔；中间后叶轮上有中间后级吸口、中间后级叶轮凸台阶、中间后级轮凸锥面和中间后级叶轮凹台阶，中间后级叶轮凹台阶与所述的末级叶轮凸台阶配合，中间后级叶轮凹台阶底平面上有中间后级花键槽孔；

所述的中间前级泵壳上有中间前级腔内凹锥壁、中间前级腔内圆、中间前级台阶和中间前级内腔，中间前级内腔之中有中间前叶轮，中间前级腔内圆平面上有中间前级法兰孔，中间前级台阶平面上有中间前级台阶螺孔；中间前叶轮上有中间前级吸口、中间前级叶轮凸台阶、中间前级轮凸锥面和中间前级叶轮凹台阶，中间前级叶轮凹台阶与所述的中间后级叶轮凸台阶配合，中间前级叶轮凹台阶底平面上有中间前级花键槽孔。

本发明的有益效果：

1、本发明采用焊缝连接结构，耐高压、无泄漏，特别是增设焊接压力交换增压机泵，采用花键传动轴将初级泵叶轮、中间前叶轮、中间后叶轮和末级泵叶轮串联同步旋转增压的四级增压机构，且该四级增压机构与交换机叶轮之间也是由花键传动轴串联同步旋转实现压力能量转换，不但结构紧凑，而且，占参与反渗透膜总工作量80%的截流蓄压海水能量参与辅助驱动初级泵叶轮、中间前叶轮、中间后叶轮和末级泵叶轮同步旋转，降低了鼠笼Ⅳ型水冷电动机运行负荷达到30%以上，节能效果明显；

2、末级泵叶轮上有末级毂台阶孔和末级花键槽孔，转轴前轴承段连着所述的花键传动轴，前盖轴隔套穿越电动机轴伸入孔位于末级泵壳蜗壳内，泵轴承支撑圆上配合有末级无内圈轴承，末级无内圈轴承支撑着末级叶轮毂，花键传动轴穿越轴隔套台阶孔，花键传动轴与末级花键槽孔相互啮合将电动机转轴扭矩传递给末级泵叶轮；上述结构实现了电动机转轴以及前轴承和后轴承只需承受纯扭矩，而花键啮合所产生的径向力完全被末级无内圈轴承所承受，仅仅作用在前盖轴隔套上，完全避免了电动机转轴承受径向力，提高了鼠笼Ⅳ型水冷电动机使用寿命。

3、鼠笼Ⅳ型水冷电动机中采用了电动机外壳与电动机前盖板以及电动机后端盖之间分别有前沟通件和后沟通件，使得冷却水路的密封不再过分依赖端面紧贴，因而降低了对端盖的内侧端面、机座的端面的平面度要求，由此降低了加工难度和对电动机装配质量要求。

4、钛合金硬质耐磨涂层的泵轴承支撑圆表面，组合氮化硅陶瓷的初级轴承滚柱，抗腐蚀性和耐磨性都比常规不锈钢材料要强20%以上。

附图说明

图1是本发明的整体流程图。

图2是图1中的焊接压力交换增压机泵的剖面图。

图3是图2中的鼠笼Ⅳ型水冷电动机710和末级泵壳730部分剖面放大图。

图4是图2中的中间后级泵壳300部分剖面放大图。

图5是图2中的中间前级泵壳400部分剖面放大图。

图6是图2中的压力交换焊接机壳350和初级泵壳800部分剖面放大图。

图7是图6中的交换机轴承380和初级轴承滚柱880部位的剖面放大图。

图8是图3中的末级无内圈轴承760部位的剖面放大图。

图9是图3中的前盖轴隔套280剖面放大图。

图10是图3中的末级泵叶轮770剖面放大图。

图11是图6中的初级泵叶轮308剖面放大图。

图12是图6中的机泵隔板333剖面放大图。

图13是图6中的机叶轮毂890局部剖面放大图。

图14是图6中的台阶防松螺钉274所处部位仰视图。

图15是图3中的电动机外壳210放大剖面示意图。

图16是图15侧视图。

图17是图3中的前沟通件217或者后沟通件917的放大剖面示意图。

图18是图3中的电动机前盖板220放大剖面示意图。

图19是图18的U向侧视图。

图20是图3中的电动机后端盖230放大剖面示意图。

图21是图20的V向侧视图。

图22是图1中的垂直焊缝恒向流器713过轴心线的剖面图（正向流通状态) 。

图23是图22中垂直焊缝恒向流器713处于反向截止状态。

图24是图22或图23中的移动阀芯立体剖面图。

图25是图22或图23中的移动阀芯剖面图。

图26是图22中X—X剖视图。

图27是图22中Y—Y剖视图。

图28是图22中Z—Z剖视图。

图29是图1中的水平焊缝恒向流器722过轴心线的剖面图正向流通状态。

图30是图29中的水平焊缝恒向流器722处于反向截止状态。

图31是图29中W-W剖视图。

图32是图29或图30中的焊缝接头水平阀体630立体图。

图33是图29中的摆转阀芯620立体图展现环形流道口622。

图34是图30中的摆转阀芯620立体图展现圆形流道口621。

图35是图1-图3中的增压焊缝接头743部位的剖面放大图。

具体实施方式

结合附图和实施例对本发明的结构和工作原理以及在反渗透海水淡化系统中的应用作进一步阐述：

图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图20、图22、图29、图33、图34和图35中，钛合金焊接鼠笼水冷电动机岛礁淡水发生器，包括海水预处理池310、预处理海水吸管721、启动吸管712、高压启动泵714、管路三通769、反渗透膜720以及焊接压力交换增压机泵，反渗透膜720两侧分别为膜进水腔718和膜出水腔728，焊接压力交换增压机泵上有增压焊缝接头743、卸压焊缝接头746、吸口焊缝接头747和蓄压焊缝接头749，蓄压焊缝接头749与膜进水腔718之间由膜回流管727连接，膜出水腔728连接着淡化水出管729，膜进水腔718与管路三通769上口之间由高压海水进管719连接，增压焊缝接头743与管路三通769右口之间由转换高压管717连接，启动高压管716两端分别与管路三通769下口以及垂直焊缝恒向流器713出口密闭连接，高压启动泵714串联在启动高压管716上；吸口管路723两端分别与吸口焊缝接头747以及水平焊缝恒向流器722出口密闭连接，卸压焊缝接头746连接着排泄管路726；作为改进：

所述的增压焊缝接头743包括出口焊管倒角794和高压管倒角796以及焊接环缝795，高压管倒角796与转换高压管717之间成45度夹角，出口焊管倒角794与蜗壳出口焊管744之间成45度夹角；所述的预处理海水吸管721上串联有水平焊缝恒向流器722，所述的高压启动泵714进口与所述的启动吸管712之间串联有垂直焊缝恒向流器713，所述的焊接压力交换增压机泵包括末级泵壳730、中间后级泵壳300、中间前级泵壳400、初级泵壳800和压力交换焊接机壳350以及鼠笼Ⅳ型水冷电动机710；鼠笼Ⅳ型水冷电动机710上有电动机前盖板220和电动机转轴240,电动机前盖板220上固定有前盖轴隔套280,电动机转轴240外端是花键传动轴246，电动机前盖板220外缘有前盖板法兰201，前盖板法兰201上有前盖板通孔207；

图2、图3、图9、图10和图11中，所述的末级泵壳730上有增压焊缝接头743、末级台阶面715、末级腔内凹锥壁609和泵体后端面200，末级泵壳730腔内有末级泵叶轮770，末级泵叶轮770上有末级进水孔299、末级叶轮凸台阶737、末级轮凸锥面579和末级叶轮毂290，末级叶轮毂290里端面有末级毂台阶孔296，末级毂台阶孔296底面上有末级毂孔底面295，末级毂孔底面295上有末级花键槽孔781，末级花键槽孔781与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；末级毂台阶孔296后段上有台阶孔退刀槽293，末级毂台阶孔296前段上有毂轴承卡槽298，毂轴承卡槽298中活动配合有泵孔用卡簧291；

末级腔内凹锥壁609与末级轮凸锥面579之间构成末级旋转间隙709，末级旋转间隙709限制本级液体逆流；末级泵叶轮770与所述的前盖轴隔套280之间有末级无内圈轴承760，末级无内圈轴承760由泵圆柱滚针268和末级轴承外圈269所组成，末级轴承外圈269固定在末级毂台阶孔296内圆壁上，末级轴承外圈269两端面分别贴着泵孔用卡簧291和末级毂孔底面295；泵体后端面200上分别有电动机轴伸入孔285和电动机固定螺孔204，末级台阶面715平面上有末级台阶螺孔601；泵体后端面200与前盖板法兰201之间有电动机密封垫片202；六颗电动机法兰螺钉205依次穿越前盖板通孔207和电动机密封垫片202上的密封垫通孔后与电动机固定螺孔204连接紧固，将鼠笼Ⅳ型水冷电动机710固定在泵体后端面200上；

图2、图3和图4中，所述的中间后级泵壳300上有中间后级腔内凹锥壁829、中间后级腔内圆351、中间后级台阶325和中间后级内腔320，中间后级台阶325平面上有中间后级台阶螺孔603，中间后级内腔320之中有中间后叶轮302，中间后级腔内圆351平面上有中间后级法兰孔602；中间后叶轮302上有中间后级吸口399、中间后级叶轮凸台阶312、中间后级轮凸锥面529和中间后级叶轮凹台阶321，中间后级叶轮凹台阶321与所述的末级叶轮凸台阶737配合，中间后级叶轮凹台阶321底平面上有中间后级花键槽孔382；中间后级花键槽孔382与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；中间后级腔内凹锥壁829与中间后级轮凸锥面529之间构成中间后级旋转间隙319，中间后级旋转间隙319限制本级液体逆流；中间后级腔内圆351与末级台阶面715配合，末级螺钉穿越中间后级法兰孔602与末级台阶螺孔601配合，将中间后级泵壳300与末级泵壳730密闭固定在一起；

图2、图4和图5中，所述的中间前级泵壳400上有中间前级腔内凹锥壁649、中间前级腔内圆452、中间前级台阶472和中间前级内腔420，中间前级内腔420之中有中间前叶轮304，中间前级腔内圆452平面上有中间前级法兰孔604，中间前级台阶472平面上有中间前级台阶螺孔605；中间前叶轮304上有中间前级吸口499、中间前级叶轮凸台阶417、中间前级轮凸锥面549和中间前级叶轮凹台阶421，中间前级叶轮凹台阶421与所述的中间后级叶轮凸台阶312配合，中间前级叶轮凹台阶421底平面上有中间前级花键槽孔487；中间前级花键槽孔487与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；中间前级腔内凹锥壁649与中间前级轮凸锥面549之间构成中间前级旋转间隙409，中间前级旋转间隙409限制本级液体逆流；中间前级腔内圆452与中间后级台阶325配合，中间后级螺钉穿越中间前级法兰孔604与中间后级台阶螺孔603配合，将中间前级泵壳400与中间后级泵壳300密闭固定在一起。

图2、图3、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13和图14中，机泵隔板333两侧分别与压力交换焊接机壳350和初级泵壳800配合，初级泵壳800上有初级焊接法兰356，初级焊接法兰356端面有初级壳内台阶孔871，机泵隔板333外圆有交换机泵承接环355，机泵隔板333外圆与交换机泵承接环355上平面之间为隔板上台阶352，隔板上台阶352与初级壳内台阶孔871之间为过渡配合，起到定位作用；压力交换焊接机壳350上口有交换机焊接法兰358，交换机焊接法兰358端面有交换机壳内腔圆551，机泵隔板333外圆与交换机泵承接环355下平面之间为隔板下台阶852，隔板下台阶852与交换机壳内腔圆551之间为过渡配合，起到定位作用；初级焊接法兰356外圆与交换机泵承接环355上平面外缘的承接板外缘上倒角338之间有承接上环焊缝833，交换机泵承接环355下平面外缘有承接板外缘下倒角335，承接板外缘下倒角335与交换机焊接法兰358外圆之间有承接下环焊缝533，交换机泵承接环355位于交换机焊接法兰358端面与初级焊接法兰356端面之间，交换机焊接法兰358和初级焊接法兰356以及交换机泵承接环355之间构成承接上环焊缝833和承接下环焊缝533的密闭连接；

所述的机泵隔板333两侧分别有隔板轴隔套348和隔板轴承座696，隔板轴承座696内孔外端上有隔板孔卡槽598，隔板孔卡槽598内有隔板孔用卡簧891；所述的初级泵壳800上端面有初级腔内圆378，初级泵壳800内壁有初级腔内凹锥壁869，初级泵壳800内腔有初级泵叶轮308；初级腔内圆378平面上有初级法兰孔606，初级腔内圆378与中间前级台阶472配合；初级螺钉穿越初级法兰孔606与中间前级台阶螺孔605配合，将初级泵壳800与中间前级泵壳400密闭固定在一起；初级泵叶轮308上有初级吸口899和初级叶轮凸台阶787、初级轮凸锥面589和初级叶轮凹台阶521，初级叶轮凸台阶787由初级凸台外圆818和初级凸台阶面876所组成；初级叶轮凹台阶521与所述的中间前级叶轮凸台阶417配合，初级叶轮凹台阶521底平面上有初级花键槽孔580，初级花键槽孔580与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；初级腔内凹锥壁869与初级轮凸锥面589之间构成初级旋转间隙849，初级旋转间隙849限制本级液体逆流；初级旋转间隙849还将初级泵壳800内腔分隔为初级排出内腔820和初级吸入内腔520，初级吸入内腔520上设置泵海水吸口331，泵海水吸口331与吸口管路723之间由吸口焊缝接头747作连接；

隔板轴承座696内孔与初级凸台外圆818之间设置有初级轴承滚柱880，初级轴承滚柱880两端分别位于隔板孔用卡簧891和隔板轴承调节环892之间，隔板轴承调节环892位于隔板轴承座696内孔底平面上；初级轴承滚柱880上端还贴靠在初级凸台阶面876上，泵圆柱滚针268其中一端贴靠在泵轴承挡肩867上；初级轴承滚柱880与泵圆柱滚针268一起，组成对四级串联叶轮的轴向限制；四级串联叶轮包括初级泵叶轮308、中间前叶轮304、中间后叶轮302和末级泵叶轮770；压力交换焊接机壳350底部中心设置有泄压出口752，压力交换焊接机壳350上有交换机圆周壁353，交换机圆周壁353上设置有蓄压进口751，蓄压进口751与膜回流管727之间由蓄压焊缝接头749作连接；泄压出口752与膜回流管727之间由卸压焊缝接头746作连接；压力交换焊接机壳350墙内有交换机叶轮340，交换机叶轮340上有交换机叶片834和机叶轮毂890，机叶轮毂890里端面有机毂台阶孔596，机毂台阶孔596底面上有机毂孔底面895，机毂孔底面895上有机花键槽孔894，机花键槽孔894与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；机毂台阶孔596后段上有机孔退刀槽893，机毂台阶孔596前段上有机毂孔卡槽898，机毂孔卡槽898中活动配合有机孔用卡簧591；交换机叶轮340与所述的隔板轴隔套348外圆之间有交换机轴承380，交换机轴承380由机圆柱滚针568和机轴承外圈569所组成，机轴承外圈569固定在机毂台阶孔596内圆壁上，机轴承外圈569两端分别贴着机孔用卡簧591和机轴承调节环592，机轴承调节环592位于机毂孔底面895上；

机叶轮毂890下端面有防松螺孔297，花键传动轴246下端面上有轴端螺孔247，将固定在机叶轮毂890上的机轴承外圈569连同机圆柱滚针568一起套入固定在隔板轴隔套348外圆上，转动交换机叶片834，使得机叶轮毂890上的机花键槽孔894与花键传动轴246对准相配合，继续推压机叶轮毂890，使得机轴承外圈569内的机圆柱滚针568整体与隔板轴隔套348外圆相配合；先取用台阶防松螺钉274穿越轴向定位挡圈270中心孔后与轴端螺孔247相配合，使得轴向定位挡圈270在台阶防松螺钉274上的两平行挡边273与花键传动轴246外端面之间有2毫米轴向自由量；再用5颗挡圈螺钉277穿越轴向定位挡圈270上的定位挡圈通孔后与机叶轮毂890上的防松螺孔297相配合，将轴向定位挡圈270也紧固在机叶轮毂890外端面上；最后用1颗挡圈螺钉277依次穿越防松挡片271上的通孔和轴向定位挡圈270上的定位挡圈通孔后与末级叶轮毂290上的防松螺孔297相配合，使得防松挡片271上的挡片拐角边272对准两平行挡边273上的任意一平边上，起到防松作用；

所述的隔板轴承座696内孔表面和初级凸台外圆818外圆表面均有一层厚度为0.61毫米的钛合金硬质耐磨涂层；钛合金硬质耐磨涂层的材料由如下重量百分比的元素组成：Ti:12%、 W:3.5%、Mo:2.8%、Ni:2.4%、Cr:2.3%、Nb:1.5%、C:1.2%，余量为Fe及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：P为0.05%、Sn为0.04%、Si为0.17%、Mn为0.024%、S为0.009%、 P为0.014%；钛合金硬质耐磨涂层的材料主要性能参数为：洛氏硬度HRC值为59；

所述的初级轴承滚柱880整体材质均为氮化硅陶瓷，以Si₃N₄ (四氮化三硅)为基料，配以矿化剂MgO(氧化镁)、BaCO₃(碳酸钡)及结合粘土组成，并且其各组分的重量百分比含量为Si₃N₄:93.5%； MgO:2.68%； BaCO₃:2.72%；其余为结合粘土。

作为进一步改进：图3、图8、图9、图15、图16、图17、图18、图19、图20和图21中，所述的鼠笼Ⅳ型水冷电动机710包括电动机外壳210、电动机前盖板220、电动机后端盖230、电动机转轴240、定子251和转子252，电动机外壳210外壁上有引线窗口250，电动机外壳210两端面上分别有固定前螺孔288和固定后螺孔988，定子251固定在电动机外壳210内孔上，转子252固定在电动机转轴240最大直径处且与定子251位置相对应，电动机前盖板220上有前螺钉221固定在电动机外壳210前端面，电动机前盖板220的前盖轴承孔224上固定着前轴承225外圆，前轴承225内孔固定着电动机转轴240的转轴前轴承段245；电动机后端盖230上有后螺钉231固定在电动机外壳210后端面，电动机后端盖230的后盖中心盲孔234上固定着后轴承235外圆，后轴承235内孔固定着电动机转轴240的后轴承段243；电动机外壳210与电动机前盖板220之间密封固定有前沟通件217，电动机外壳210与电动机后端盖230之间密封固定有后沟通件917；

电动机外壳210的外壁与内壁之间有冷却夹层222，冷却夹层222绕开引线窗口250布置，冷却夹层222左右两端分别有交流前水孔218和交流后水孔918；交流前水孔218与固定前螺孔288错位布置，交流后水孔918与固定后螺孔988错位布置；交流前水孔218外端有沟通前台阶孔219，交流后水孔918外端有沟通后台阶孔919；电动机后端盖230上有后盖通孔275，后盖通孔275与固定后螺孔988相对应，电动机后端盖230上有端盖后台阶孔955，端盖后台阶孔955与交流后水孔918相对应；所述的电动机前盖板220上有前盖通孔265和操作镂空孔232，操作镂空孔232用于电动机前盖板220上的进出水管前螺孔239连接操作空间；所述的前盖通孔265与固定前螺孔288相对应；

电动机前盖板220上有端盖前台阶孔255，端盖前台阶孔255与交流前水孔218相对应，电动机前盖板220上有进出水管前螺孔239，进出水管前螺孔239 底端有冷却水前进出孔238，底端有冷却水前进出孔238经过垂直前通孔237与端盖前台阶孔255联通着；电动机后端盖230上有进出水管后螺孔939，进出水管后螺孔939 底端有冷却水后进出孔938，冷却水后进出孔938经过垂直后通孔937与端盖后台阶孔955联通着；前沟通件217和后沟通件917结构尺寸完全相同，前沟通件217和后沟通件917外圆上都有两环密封圈282，前沟通件217分别位于端盖前台阶孔255和沟通前台阶孔219之中，后沟通件917分别位于端盖后台阶孔955和沟通后台阶孔919之中。

作为进一步改进：图22、图23、图24、图25、图26、图27和图28中，所述的垂直焊缝恒向流器713包括焊缝接头阀体150、上导流体130、下导流体180以及移动阀芯，移动阀芯由上半阀芯160和下半阀芯170所组成，所述的焊缝接头阀体150外圆的上下两端都有阀体焊接倒角155，所述的焊缝接头阀体150的内圆通孔157上下分别有上台阶孔153和下台阶孔158；启动吸管712上端有焊缝接头与焊缝接头阀体150外圆下端的阀体焊接倒角155对接，构成出水环形焊缝144密封连接；启动高压管716下端也有焊缝接头与焊缝接头阀体150外圆上端的阀体焊接倒角155对接，构成进水环形焊缝146密封连接；

所述的上导流体130平面端固定连接着上圆柱体132，上圆柱体132下方连接有流道圆杆134，流道圆杆134下方连接有圆柱阀杆131，圆柱阀杆131下端面有阀杆内螺孔139，且所述的上圆柱体132外圆尺寸与所述的圆柱阀杆131外圆尺寸相同；所述的上导流体130外圆弧面上有定位上五板135，定位上五板135外缘与所述的上台阶孔153之间为滑动配合；所述的下导流体180平面端有阀杆外螺柱189，阀杆外螺柱189与所述的阀杆内螺孔139螺旋紧固连接，所述的下导流体180外圆弧面上有定位下五板185，定位下五板185外缘与所述的下台阶孔158之间为滑动配合；所述的上半阀芯160上有上圆锥筒169，上圆锥筒169与上圆锥体168之间有三叶上连筋161相连接，所述的上圆锥筒169外缘连接有外筒内螺纹162，所述的上圆锥筒169内缘连接有上内筒163内圆，所述的上圆锥体168上有阀芯上内圆164，阀芯上内圆164与所述的上圆柱体132外圆之间为滑动配合；所述的下半阀芯170上有下圆锥筒179，下圆锥筒179与下圆锥体178之间有三叶下连筋171相连接，所述的下圆锥筒179外缘连接有外筒外螺纹172，外筒外螺纹172与所述的外筒内螺纹162密闭相配合，所述的下圆锥筒179内缘连接有下内筒173，下内筒173外圆与所述的上内筒163内圆密闭相配合；所述的下圆锥体178上有阀芯下内圆174，所述的下内筒173内圆上有阀芯中内圆175，阀芯中内圆175与阀芯下内圆174尺寸相同且均与所述的圆柱阀杆131外圆之间为滑动配合；所述的上半阀芯160外圆与所述的下半阀芯170外圆相等且均与所述的内圆通孔157之间为滑动配合；所述的定位上五板135以及所述的定位下五板185的单叶厚度为5至6毫米。

作为进一步改进：图29、图30、图31、图32、图33和图34中，所述的水平焊缝恒向流器722包括圆柱轴610、摆转阀芯620、焊缝接头水平阀体630、紧固螺钉670和外端盖690，所述的焊缝接头水平阀体630上有阀体侧平面636、阀体进口平面硬质层638和阀体出口平面硬质层639以及出口弯管631和进口弯管632；出口弯管631外端有弯管出口焊接端头617，弯管出口焊接端头617上有弯管出口焊接倒角615；进口弯管632外端有弯管进口焊接端头637，弯管进口焊接端头637上有弯管进口焊接倒角635；所述的预处理海水吸管721右端头上的焊缝接头与弯管进口焊接端头637对接，在弯管进口焊接倒角635处构成进口焊接密封连接；所述的吸口管路723左端头上的焊缝接头与弯管出口焊接端头617对接，在弯管出口焊接倒角615处构成进口焊接密封连接；所述的进口弯管632内端连接着阀体进口平面硬质层638，所述的出口弯管631内端连接着阀体出口平面硬质层639；所述的阀体进口平面硬质层638和阀体出口平面硬质层639的上边缘与阀体扇形凹弧面663相连接，所述的阀体进口平面硬质层638和阀体出口平面硬质层639的下边缘与阀体圆凹弧面662相连接，两侧的阀体侧平面636上各有螺钉孔627；两只所述的外端盖690上有与所述的螺钉孔627相对应的端盖沉孔697；所述的紧固螺钉670穿过所述的端盖沉孔697与所述的螺钉孔627紧固相配合，将所述的外端盖690的端盖内平面698与所述的阀体侧平面636紧贴密闭；两只所述的外端盖690上有外盖轴孔691，外盖轴孔691上有定轴密封圈槽659，定轴密封圈槽659确保外盖轴孔691与所述的圆柱轴610两端密封配合；

所述的摆转阀芯620包括阀芯扇形柱体625和阀芯圆管体682，阀芯圆管体682上有圆管两端面689和阀芯圆柱孔681，阀芯圆柱孔681与所述的圆柱轴610外圆可旋转滑动配合，圆管两端面689与端盖内平面698之间为间隙配合；阀芯扇形柱体625上有阀芯两侧面685、阀芯扇形凸弧面683以及阀芯进口端平面628和阀芯出口端平面629，阀芯进口端平面628上有环形流道口622和进口面密封圈槽652，阀芯出口端平面629上有圆形流道口621和出口面密封圈槽651；所述的环形流道口622与所述的圆形流道口621之间有变形六片流道688相连通；所述的变形六片流道688所包容的变流道锥体624部分与所述的阀芯扇形柱体625之间有连接六片筋644相连接；所述的连接六片筋644的单叶厚度为圆形流道口621直径的1/12至1/14。

实施例中：

一、轴隔套调节台阶882外圆与泵轴承支撑圆289之间具有六级公差精度的同轴度关系；电动机前盖板220外侧面上有前盖凹台面229，前盖凹台面229上有六个前盖螺孔227，轴隔套法兰807上有六个轴隔套固定孔805与前盖螺孔227相对应；轴隔套螺钉228穿越轴隔套固定孔805与前盖螺孔227相配合，将前盖轴隔套280固定在前盖凹台面229上；前盖凹台面229与前盖轴承孔224之间具有六级公差精度的垂直度关系；前盖轴隔套280上的轴隔套调节台阶882内端伸入前盖轴承孔224并抵住前轴承225；前盖轴隔套280外端与末级叶轮毂290之间有一只末级无内圈轴承760；

前盖轴隔套280上有轴隔套法兰807，轴隔套法兰807外侧有泵轴承支撑圆289和轴隔套通孔804，轴隔套法兰807内侧有轴隔套台阶孔284和轴隔套调节台阶882，轴隔套调节台阶882外圆与前盖轴承孔224之间为过渡配合，轴隔套调节台阶882上有密封圈卡槽809，密封圈卡槽809上有轴隔套密封圈209，轴隔套密封圈209与前盖轴承孔224之间构成静密封；电动机外壳210端面上有电动机密封圈208与电动机前盖板220之间构成静密封；轴隔套台阶孔284与轴隔套通孔804之间有机封拆卸槽808，便于专用工具拆卸机封组件248。

初级腔内凹锥壁869上设置工艺螺孔堵塞607，当工艺螺孔堵塞607从初级腔内凹锥壁869上卸掉时，专用工具可穿过工艺螺孔堵塞607卸掉后的工艺螺孔，专用工具操控初级螺钉穿越初级法兰孔606与中间前级台阶螺孔605配合，将初级泵壳800与中间前级泵壳400密闭固定在一起；当工艺螺孔堵塞607装在初级腔内凹锥壁869上时，可确保初级排出内腔820与初级吸入内腔520之间实现隔离，初级排出内腔820和初级吸入内腔520之间仅仅受到初级旋转间隙849影响；电动机前盖板220外侧面上有前盖凹台面229，前盖凹台面229上有六个前盖螺孔227，轴隔套法兰807上有六个轴隔套固定孔805与前盖螺孔227相对应；轴隔套螺钉228穿越轴隔套固定孔805与前盖螺孔227相配合，将前盖轴隔套280固定在前盖凹台面229上。

二、末级无内圈轴承760由泵圆柱滚针268和末级轴承外圈269所组成，末级轴承外圈269固定在末级毂台阶孔296内圆壁上，末级花键槽孔781与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；泵圆柱滚针268一端贴靠在泵轴承挡肩867上，泵圆柱滚针268另一端贴靠在末级轮调节圈292上，隔板轴承调节环892位于隔板轴承座696内孔底平面上；花键传动轴246依次穿越轴隔套通孔804、末级花键槽孔781、中间后级花键槽孔382、中间前级花键槽孔487、初级花键槽孔580、隔板轴隔套348内孔以及机花键槽孔894，花键传动轴246与轴隔套通孔804和隔板轴隔套348内孔之间均有0.15毫米间隙，花键传动轴246与末级花键槽孔781、中间后级花键槽孔382、中间前级花键槽孔487、初级花键槽孔580以及机花键槽孔894之间均为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；

花键传动轴246的外端面上有轴端螺孔247，轴端螺孔247上配合有台阶防松螺钉274，台阶防松螺钉274限制着轴向定位挡圈270的轴向位移，轴向定位挡圈270外缘部位固定在机花键槽孔894外端平面上，继而限制了机叶轮毂890相对于花键传动轴246的轴向位移；轴向定位挡圈270外侧面上有防松挡片271，防松挡片271与轴向定位挡圈270一起，被挡圈螺钉277固定在机花键槽孔894外端平面上；台阶防松螺钉274的螺脑上有两平行挡边273，防松挡片271上有挡片拐角边272，挡片拐角边272紧贴着两平行挡边273上的任意一平边上。

三、所述的鼠笼Ⅳ型水冷电动机710组装和焊接接头管路连接以及关键部件组装步骤如下：

（一)、鼠笼Ⅳ型水冷电动机710组装：

将定子251固定在电动机外壳210内孔上，将转子252固定在电动机转轴240最大直径处且与定子251位置相对应，用八颗前螺钉221将电动机前盖板220固定在电动机外壳210 的前盖凹台面229上，电动机前盖板220的前盖轴承孔224上固定着前轴承225外圆，前轴承225内孔固定着电动机转轴240的转轴前轴承段245。

用另外八颗前螺钉221将电动机后端盖230固定在电动机外壳210后端面，电动机后端盖230的后盖中心盲孔234上固定着后轴承235外圆，后轴承235内孔固定着电动机转轴240的后轴承段243；电缆线穿越位于电动机外壳210上的引线窗口250，可连接到外接控制电源。所述的电动机前盖板220定位圆上有沟槽固定着电动机密封圈208，电动机密封圈208使得电动机前盖板220与电动机外壳210之间构成静密封。

(二)、焊缝接头管路连接：

（1)、增压焊缝接头743连接，将出口焊管倒角794与高压管倒角796对齐，在出口焊管倒角794与高压管倒角796之间进行对接焊，产生焊接环缝795，转换高压管717与蜗壳出口焊管744之间构成焊缝密闭连接固定；

（2)、与增压焊缝接头743连接方式一样，分别将卸压焊缝接头746、吸口焊缝接头747和蓄压焊缝接头749与其所在位置两侧的管路进行对接焊，使得排泄管路726与泄压出口752之间连通并构成焊缝密闭连接固定、吸口管路723与泵海水吸口331之间连通并构成吸口焊缝接头747密闭连接固定、膜回流管727与蓄压进口751之间连通并构成焊缝密闭连接固定。

(三)、关键部件组装步骤：

(1)、前盖轴隔套280安装

将前盖轴隔套280上的轴隔套调节台阶882与电动机前盖板220上的前盖轴承孔224近外端处过渡配合，并用轴隔套螺钉228穿越前盖轴隔套280上的轴隔套固定孔805与电动机前盖板220上的前盖螺孔227相配合，将前盖轴隔套280上的轴隔套法兰807与电动机前盖板220上的前盖凹台面229紧贴固定，使得前盖轴隔套280上的轴隔套台阶孔284与转轴前轴承段245外轮廓之间具有高精度同轴度来固定机封组件248。同时，前盖轴隔套280上的轴隔套通孔804与电动机转轴240的转轴前轴承段245外轮廓之间有1.2毫米的旋转空隙；

(2)、安装末级轴承外圈269

末级无内圈轴承760选用RNA型分离式无内圈轴承，先将末级轮调节圈292间隙配合放入末级叶轮毂290上的末级毂台阶孔296之中并越过台阶孔退刀槽293贴在末级毂孔底面295上；再将末级无内圈轴承760上的末级轴承外圈269过盈配合压入末级叶轮毂290上的末级毂台阶孔296之中，再将泵孔用卡簧291用专用工具放入毂轴承卡槽298内，使得末级轴承外圈269两端面分别贴着泵孔用卡簧291和末级轮调节圈292。

四、压力交换原理和反渗透海水淡化工程工作过程：

预处理海水吸管721和启动吸管712均插入到预处理池水表面711下方20厘米，启动高压启动泵714，由启动吸管712吸取海水预处理池310中的预处理海水，依次经启动高压管716、管路三通769和高压海水进管719后，注入到膜进水腔718之中直接参与渗透膜海水淡化；当膜进水腔718中的预处理海水的压力达到6.0兆帕(MPa)时，其中80%的截流蓄压海水被反渗透膜720截流，其中20%的处理淡水穿透反渗透膜720，进入膜出水腔728之中，经淡化水出管729输送到淡水储备待用区域；

未能穿越反渗透膜720的80%的截流蓄压海水经膜回流管727，通过蓄压焊缝接头749进入到蓄压进口751位置，冲击交换机叶片834后，辅助驱动交换机叶轮340旋转，截流蓄压海水做功后泄压，从泄压出口752排出，经过卸压焊缝接头746，从排泄管路726排放掉或送到下游处理程序；借用机花键槽孔894与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；辅助驱动花键传动轴246旋转，不但带动初级泵叶轮308、中间前叶轮304、中间后叶轮302和末级泵叶轮770同步旋转，而且还降低了鼠笼Ⅳ型水冷电动机710启动负荷，避免了鼠笼Ⅳ型水冷电动机710因启动电流过大而烧毁事故；

与此同时，启动鼠笼Ⅳ型水冷电动机710，由预处理海水吸管721下端口吸取海水预处理池310中的预处理海水，依次经水平焊缝恒向流器722、吸口管路723、吸口焊缝接头747以及泵海水吸口331后，注入到初级吸入内腔520；随着初级泵叶轮308、中间前叶轮304、中间后叶轮302和末级泵叶轮770的同步旋转，注入到初级吸入内腔520的液体由初级吸口899被吸入，经离心力增压后注入到初级排出内腔820，再经中间前级吸口499被吸入，经离心力再次增压后注入到中间前级内腔420，再经中间后级吸口399被吸入，经离心力再次增压后注入到中间后级内腔320，再经末级进水孔299被吸入，经离心力最后增压后注入到末级泵壳730蜗壳内，经离心力增压到6.0兆帕(MPa)液体依次流经蜗壳出口焊管744、增压焊缝接头743、转换高压管717、管路三通769和高压海水进管719后，注入到膜进水腔718之中直接参与渗透膜海水淡化；鼠笼Ⅳ型水冷电动机710正常工作后，高压启动泵714无需再工作。

五、本发明还有以下突出的实质性特点，确保能带来如下显著的进步效果：

1、预处理海水吸管721上串联有水平焊缝恒向流器722，这种特殊设置，确保启动高压管716里的6兆帕(MPa)的高压海水不会产生反向逆流，操作安全可靠。水平焊缝恒向流器722内的摆转阀芯620具备摆转灵敏，环形流道口622与圆形流道口621之间有变形六片流道688相连通这种特殊设置，使得水平焊缝恒向流器722整体部件中没有类似弹簧等任何阻碍零件，就能实现恒向流动功能，彻底消除了因管路附件故障影响本发明正常工作的隐患。

2、高压启动泵714进口与启动吸管712之间串联有垂直焊缝恒向流器713，这种特殊设置，确保启动高压管716里的6兆帕(MPa)的高压海水不会产生反向逆流，操作安全可靠。垂直焊缝恒向流器713内的环状空腔166设置，使得移动阀芯悬浮在垂直焊缝恒向流器713之内，移动阀芯整体悬浮结构使之具备开启、关闭敏捷；使得垂直焊缝恒向流器713整体部件中没有类似弹簧等任何阻碍零件，就能实现恒向流动功能，彻底消除了因启动吸管712上的管路附件故障影响本发明正常工作的隐患。