一种带自排沙结构的深井泵的制作方法

本发明属于流体机械领域，涉及一种深井中使用的潜水多级离心泵，具体涉及一种带自排沙结构的深井泵，主要用于抽取地下水。

背景技术：

在深井泵领域中，输送介质是设计、运行中必须考虑的重要因素，输送介质的特性对深井泵的性能与寿命有极大地影响。在国内很多地区，深井泵被用来抽送含沙水流。含沙水流经过进口滤网后仍有大部分颗粒直径较小的沙石进入深井泵进水流道，在叶轮离心力的作用下，部分沙石随着水流进入导叶，还有一部分沙石汇集在导叶上盖板与叶轮前盖板之间的泵腔处，使得泵腔处沙石含量较高，对叶轮叶顶部分造成磨损，严重时会导致叶轮卡死，无法运转，造成电机烧毁的现象。尤其是深井泵在停止运行后，泵腔内的沙石无法随水流排出，将全部沉积在泵腔处，大大影响了深井泵的运行可靠性，缩短了深井泵的使用寿命。

技术实现要素：

本发明提供了一种带自排沙结构的深井泵。该结构能够将泵腔内的沙石排出，减少沙石对叶轮叶顶部分的磨损，同时具有结构简单，易于实现的特点。

本发明的技术方案是：

一种带自排沙结构的深井泵，由进水段，两级及两级以上叶轮与导叶，出水段串联而成，还包括排沙孔和防沙盘，

(1)导叶上盖板径向倾斜布置，倾斜角为θ₂，其上表面在靠近泵轴的斜坡底部存在轴向高度的最小值。这种布置方式可以使得泵腔内的沙石在重力作用下沉积在导叶上盖板的上表面斜坡底部。

(2)导叶上盖板轴向高度最小处圆周均匀布置排沙孔，排沙孔分布在导叶流道上方且数目与导叶叶片数目一致。这种布置方式可以使得泵腔处的小颗粒沙石在级间压力的作用下随水流排出，进入前一级导叶流道。

(3)导叶上盖板与叶轮前盖板之间布置防沙盘，防沙盘径向倾斜布置，倾斜角为θ₁，倾斜方向与导叶上盖板相反。这种布置能够有效地避免一些因颗粒较大而无法通过排沙孔的砂砾在水流作用下进入叶轮前盖板与泵体内侧的间隙处,造成叶轮叶顶的磨损。

所述排沙孔的半径R＝0～2mm，导叶上盖板的倾斜角θ₂＝4～10°，防沙盘的倾斜角θ₁＝4～10°。

所述防沙盘的内径D₂与导叶上盖板出口处密封外径D1及排沙孔圆周均布的圆周直径D3满足如下关系：(3/4D₁+1/4D₃)<D₂<(1/2D₁+1/2D₃)。

防沙盘上方的砂砾在重力作用下，沉积在防沙盘上表面，由于防沙盘存在一定倾角，沉积的砂砾将进一步沉积至导叶上盖板上表面。防沙盘下方的砂砾在重力作用下沉积在导叶上盖板上表面。在导叶上盖板上表面沉积的砂砾在重力作用下积累在上盖板上表面的斜坡底部。在级间压力的作用下，沉积在导叶上盖板的砂砾通过排沙孔排出泵腔，进入导叶流道。如此往复，便实现了砂砾的自动排出。而颗粒较大的砂砾在防沙盘的阻挡下无法进入叶轮叶顶与泵内壁的间隙处，减少了叶轮的磨损。

本发明的有益效果：

本发明结构简单，便于加工，能够实现小颗粒沙石的自动排处以及减少大颗粒沙石对叶顶的磨损。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的示意图；

图2是本发明实施例的局部放大图；

图3是本发明具有自排沙功能深井泵的导叶部分简图；

图中：1-进水段，2-叶轮，3-导叶，4-排沙孔，5-导叶上盖板，6-防沙盘，7-出水端。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1所示实施例是一台深井泵，也是一台立式多级离心泵，它由三级叶轮2和导叶3连同一个进水段1和一个出水段7串联而成，导叶3具有导叶上盖板5和防沙盘6，导叶上盖板5布置了排沙孔4。

图2所示是图1实施例的局部放大图，导叶上盖板5均匀布置了排沙孔4，该排沙孔4布置在导叶上盖板轴向高度最小处，使得因重力作用沉积下的砂砾等固体颗粒可以从泵腔处排出，防沙盘6布置在叶轮2和导叶上盖板5之间，能够防止砂砾等固体颗粒进入叶顶间隙处，提高泵的可靠性和使用寿命。

图3所示是图1实施中的导叶部分放大图，导叶上盖板5倾斜布置，倾斜角θ₂＝4～10°。在导叶上盖板轴向高度最小处，均匀布置与导叶叶片数Z1相同的排沙孔4，排沙孔半径R＝0～2mm。防沙盘6倾斜布置，倾斜方向与导叶上盖板相反，倾斜角θ₁＝4～10°。防沙盘内径D₂与导叶上盖板5出口处密封外径D1及排沙孔4圆周均布的圆周直径D3有关，即(3/4D₁+1/4D₃)<D₂<(1/2D₁+1/2D₃)。

当泵运行时，由于泵腔内液体压力高于前一级导叶流道内液体压力，泵腔内由于重力作用而沉积在排沙孔4处的砂砾等固体颗粒物在压差作用下，随水流进入前一级导叶流道并重新进入叶轮，进而随水流排出。当固体颗粒物直径较大而无法通过排沙孔时，防沙盘6可有效地防止其进入叶顶间隙处对叶轮造成摩擦损害。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。