一种潜水排沙泵的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及流体动力设备技术领域，尤其涉及一种潜水排沙泵，包括泵壳和均位于泵壳内部的离心泵及电机，电机的壳体与泵壳的内壁形成导水流道；泵壳一端设有出水口，另一端与底座连接；离心泵包括叶轮，叶轮与底座连接；电机的转轴与叶轮的中心孔连接；叶轮为闭式叶轮，叶轮包扩主叶片与分流叶片，主叶片沿叶轮的中心孔周向均匀分布，分流叶片的长度小于主叶片的长度，且每两个相邻的主叶片之间设有一个分流叶片。本实用新型潜水排沙泵的叶轮采用了优化叶型和分流叶片的设计；优化了流体在离心泵内的流动，提高了排水效率；提高了离心泵的旋转速度，叶轮轮周线速度显著提高，离心泵输出能量密度增加，减小了泵体的轴向尺寸，减轻了机组的重量。
【专利说明】
一种潜水排沙泵
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及流体动力设备技术领域，尤其涉及一种潜水排沙栗。
【背景技术】
[0002]目前，为获得高扬程排水效果，普通矿用潜水栗多采用多级离心栗串联的方法。整个机组体积大，重量大，安装运输很不方便;栗的转速固定，使用范围有限，工况稍有改变则需更换整个潜水栗，十分不便。现有的离心栗叶轮在提高水力效率方面的设计存在优化的空间，在电机达到高频率高转速时，离心栗效率低，流量小损失大且不稳定，无法达到相应的高扬程的施工要求，而且多级栗的总效率较低，因此现有潜水排沙栗的扬程通常在200米以下，最高不超过400米。
【实用新型内容】
[0003](一)要解决的技术问题
[0004]本实用新型要解决的技术问题是解决现有的潜水排沙栗可适应的转速范围小，扬程低，流量小损失大且不稳定，在实际施工作业中为达到施工要求需多级串联栗体，因此导致整个排水机组体积和重量庞大，而且排水工作效率低下，适用范围有限的问题。
[0005](二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种潜水排沙栗，包括栗壳和均位于所述栗壳内部的离心栗及电机，所述电机的壳体与所述栗壳的内壁形成导水流道;所述栗壳一端设有出水口，另一端与底座连接;所述离心栗包括叶轮，所述叶轮与所述底座连接；所述电机的转轴与所述叶轮的中心孔连接;所述叶轮为闭式叶轮，所述叶轮包扩主叶片与分流叶片，所述主叶片沿所述叶轮的中心孔周向均匀分布，所述分流叶片的长度小于所述主叶片的长度，且每两个相邻的所述主叶片之间设有一个所述分流叶片。
[0007]其中，所述离心栗还包括导叶扩压器，所述导叶扩压器环绕设置于所述叶轮的外侧出口。
[0008]其中，所述电机与变频器连接，以使所述电机输出不同转速。
[0009]其中，所述电机的工作频率为50-350HZ，转速范围为3000-20000r/min。
[0010]其中，所述底座的外侧设有滤网。
[0011 ]其中，所述栗壳的出水口上设有出水嘴，所述出水嘴内设有控制所述出水口开闭的透止阀。
[0012]其中，所述栗壳上还设有电缆出口，以将电缆通入为所述电机通电。
[0013]其中，所述栗壳包括内壳与外壳，所述内壳一端与所述电机的壳体连接，另一端与所述叶轮连接;所述外壳包括底部外壳和导水套，所述底部外壳一端与所述导水套连接，另一端与所述底座连接。
[0014]其中，所述内壳与所述底部外壳之间通过板筋结构连接。
[0015](三)有益效果
[0016]本实用新型的上述技术方案具有如下优点:本实用新型的潜水排沙栗的离心栗只包括一个叶轮，使本实用新型成为单级潜水排沙栗，离心栗的叶轮采用了优化叶型和分流叶片的设计，较长的主叶片与较短的分流叶片相间设置，使离心栗在电机的高转速驱动下，叶轮转动将流体栗入导水流道时，能够抑制流动分离的产生，降低离心栗内的二次流和回流，从而减小水力损失，增加扬程，稳定运行;优化了流体在离心栗内的流动，从而改善了叶轮出口的射流-尾流结构，提高了排水效率，叶轮轮周线速度显著提高，离心栗输出能量密度增加;输送的介质从电机壳体和栗壳内壁形成的导流道之间流过，带走电机产生的热量，从而冷却高速电机，改善电机使用环境，提高电机服役寿命;因此本实用新型的潜水排沙栗可以替代非变频的传统多级栗，减小了栗体的轴向尺寸，减轻了机组的重量，转速适用范围广，提高了水力性能而不改变其排沙石的能力，使用性能范围宽、杂物通过能力强，特别适合于矿山排水等空间狭小、设备搬运困难的场合。
[0017]除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型实施例潜水排沙栗的结构示意图。
[0019]图中:1:出水嘴;2:透止阀；3:电缆出口；4:电机;5:壳体;6:导水套;7:底部外壳；8:内壳;9:叶轮；10:导叶扩压器；11:底座；12:滤网；13:转轴；14:外壳；15:离心栗；16:栗壳。
【具体实施方式】
[0020]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0022]此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。
[0023]如图1所示，本实用新型实施例提供的潜水排沙栗，包括栗壳16和均位于栗壳16内部的离心栗15及电机4，电机4的壳体5与栗壳16的内壁形成导水流道;栗壳16—端设有出水口，栗壳16另一端与底座11连接;离心栗15包括叶轮9，叶轮9与底座11连接;电机4的转轴13与叶轮9的中心孔连接;叶轮9为闭式叶轮，叶轮9包扩主叶片与分流叶片，主叶片沿叶轮9的中心孔周向均匀分布，分流叶片的长度小于主叶片的长度，且每两个相邻的主叶片之间设有一个分流叶片。
[0024]本实用新型的潜水排沙栗的离心栗只包括一个叶轮，使本实用新型成为单级潜水排沙栗，离心栗的叶轮采用了优化叶型和分流叶片的设计，较长的主叶片与较短的分流叶片相间设置，使离心栗在电机的高转速驱动下，叶轮转动将流体栗入导水流道时，能够抑制流动分离的产生，降低离心栗内的二次流和回流，从而减小水力损失，增加扬程，稳定运行；优化了流体在离心栗内的流动，从而改善了叶轮出口的射流-尾流结构，提高了排水效率，叶轮轮周线速度显著提高，离心栗输出能量密度增加;输送的介质从电机壳体和栗壳内壁形成的导流道之间流过，带走电机产生的热量，从而冷却高速电机，改善电机使用环境，提高电机服役寿命；因此本实用新型的潜水排沙栗可以替代非变频的传统多级栗，减小了栗体的轴向尺寸，减轻了机组的重量，转速适用范围广，提高了水力性能而不改变其排沙石的能力，使用性能范围宽、杂物通过能力强，特别适合于矿山排水等空间狭小、设备搬运困难的场合。
[0025]其中，离心栗15还包括导叶扩压器10，导叶扩压器10环绕设置于叶轮9的外侧出口。导叶扩压器器进一步增大流体压强，稳定流速，减小水力损失，增加扬程，提高排水效率。由于叶轮的叶片为较长的主叶片与较短的分流叶片相间的分流优化式设置，从而减小了叶轮与导叶扩压器交界面的压力脉动，进而减小了潜水排沙栗运行时的噪声。
[0026]其中，电机4与变频器连接，以使电机4输出不同转速。电机采用防水处理，变频器改变电机输入频率，获得不同转速，优选的，所述电机的工作频率为50-350HZ，转速范围为3000-20000r/min，可以满足100-1000米之间的不同扬程变频电机加大了转速调节范围，使水栗的工作范围变宽，也可设置对应的高速电机，驱动叶轮以不同转速旋转。电机的动力线沿电机定子外壁布置，并作防水密封处理。
[0027]其中，底座11的外侧设有滤网12。栗壳16的出水口上设有出水嘴I，出水嘴I内设有控制出水口开闭的透止阀2。电机驱动叶轮旋转，输送介质从底座处被吸入，通过滤网较大型的杂质后进入叶轮和导叶扩压器，排出后进入电机的壳体和栗壳构成的导水流道，最后透止阀打开，经出水嘴排出。
[0028]其中，栗壳16上还设有电缆出口 3，以将电缆通入为电机3通电。电缆出口根据整机直径大小设置，为电机提供的外接电源为变频电源。
[0029]进一步的，栗壳16包括内壳8与外壳14，内壳8—端与电机4的壳体5连接，内壳8另一端与叶轮9连接;外壳14包括底部外壳7和导水套6，底部外壳7—端与导水套6连接，底部外壳7另一端与底座11连接。内壳8与底部外壳7之间通过板筋结构连接。电机的转轴穿过栗壳的内壳与叶轮连接，电机的转轴端部设有凹槽，叶轮的中心孔表面也设有凹槽，转轴与中心孔凹槽向对其内设置平键，以将电机转轴与叶轮连接，连接完成后在转轴端部拧紧螺母，进一步固定叶轮所在位置。导水套与底部外壳共同形成整个栗体的外壳，栗壳的内壳、底部外壳通过板筋结构连接，其中板筋机构上还可设置贯通外界与栗体内、外壳的通孔，方便流体进出。
[0030]本实用新型的潜水排沙栗相比于现有的相同的尺寸下潜水栗扬程可以提高一倍，对于深井深矿，理论上栗站的数量可减少一半，相同扬程和流量下，潜水排沙栗的重量可降低至原来的三分之一，扬程最高可达1000米，同时本实用新型的潜水排沙栗为隔爆型潜水排沙栗，在密封结构、螺纹连接、转轴、轴承与轴承盖连接处等均做隔爆处理制造，适用于矿山生产排水、透水抢险救援排水及其他场所的排水。
[0031]综上所述，本实用新型的潜水排沙栗的离心栗只包括一个叶轮，使本实用新型成为单级潜水排沙栗，离心栗的叶轮采用了优化叶型和分流叶片的设计，较长的主叶片与较短的分流叶片相间设置，使离心栗在电机的高转速驱动下，叶轮转动将流体栗入导水流道时，能够抑制流动分离的产生，降低离心栗内的二次流和回流，从而减小水力损失，增加扬程，稳定运行;优化了流体在离心栗内的流动，从而改善了叶轮出口的射流-尾流结构，提高了排水效率，叶轮轮周线速度显著提高，离心栗输出能量密度增加;输送的介质从电机壳体和栗壳内壁形成的导流道之间流过，带走电机产生的热量，从而冷却高速电机，改善电机使用环境，提高电机服役寿命;因此本实用新型的潜水排沙栗可以替代非变频的传统多级栗，减小了栗体的轴向尺寸，减轻了机组的重量，转速适用范围广，提高了水力性能而不改变其排沙石的能力，使用性能范围宽、杂物通过能力强，特别适合于矿山排水等空间狭小、设备搬运困难的场合。
[0032]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种潜水排沙栗，其特征在于:包括栗壳和均位于所述栗壳内部的离心栗及电机，所述电机的壳体与所述栗壳的内壁形成导水流道;所述栗壳一端设有出水口，另一端与底座连接;所述离心栗包括叶轮，所述叶轮与所述底座连接;所述电机的转轴与所述叶轮的中心孔连接;所述叶轮为闭式叶轮，所述叶轮包扩主叶片与分流叶片，所述主叶片沿所述叶轮的中心孔周向均匀分布，所述分流叶片的长度小于所述主叶片的长度，且每两个相邻的所述主叶片之间设有一个所述分流叶片。2.根据权利要求1所述的潜水排沙栗，其特征在于:所述离心栗还包括导叶扩压器，所述导叶扩压器环绕设置于所述叶轮的外侧出口。3.根据权利要求1所述的潜水排沙栗，其特征在于:所述电机与变频器连接，以使所述电机输出不同转速。4.根据权利要求1所述的潜水排沙栗，其特征在于:所述电机的工作频率为50-350HZ，转速范围为 3000-20000r/min。5.根据权利要求1所述的潜水排沙栗，其特征在于:所述底座的外侧设有滤网。6.根据权利要求1所述的潜水排沙栗，其特征在于:所述栗壳的出水口上设有出水嘴，所述出水嘴内设有控制所述出水口开闭的透止阀。7.根据权利要求1所述的潜水排沙栗，其特征在于:所述栗壳上还设有电缆出口，以将电缆通入为所述电机通电。8.根据权利要求1所述的潜水排沙栗，其特征在于:所述栗壳包括内壳与外壳，所述内壳一端与所述电机的壳体连接，另一端与所述叶轮连接;所述外壳包括底部外壳和导水套，所述底部外壳一端与所述导水套连接，另一端与所述底座连接。9.根据权利要求8所述的潜水排沙栗，其特征在于:所述内壳与所述底部外壳之间通过板筋结构连接。
【文档编号】F04D29/22GK205578291SQ201620321167
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】方祥军, 张波
【申请人】方祥军