[實用新型]一種光伏用變速多級離心泵結構

有效

• 申請號: 201320591542.1
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN203532268U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 劉厚林;崔建保;談明高;王勇;周孝華;丁劍;王文博
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F04D1/08
• 分類號: F04D1/08;F04D29/22;F04D29/043;F04D29/44
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 胡玲

技術領域

本發明屬于離心泵制造技術領域，特別涉及一種光伏變速多級離心泵結構。?

背景技術

目前光伏水泵負載用泵多為井泵，水井直徑通常為4-6英寸，當所需揚程為30-120m時，所用泵必須要選取多級離心式潛水泵。光伏水泵系統負載用離心泵通常直接在現有的一般用途的離心泵中直接選取，但是，光伏系統受全天光照的規律性變化影響，所發電力有其自身的特點，而傳統的單軸式多級泵離心泵的流量-功率及流量-揚程特性與光伏系統不能達到很好地匹配，如當光照強度低的時候，泵轉速較低，不能提供足夠的揚程來抽水，另一方面，當光照強度高的時候，光伏所發的電不能完全有效利用而導致浪費。?

經檢索，與本發明相關的專利申請有：葉輪對稱布置的分段式多級離心泵（公開號：CN1439808A），該發明的特點是將泵體分成兩部分，兩部分葉輪進口方向相反，用于軸向平衡。但是結構為同軸式，各部分葉輪在同一軸上，無分離和變速功能。?

具有水壓控制功能的光伏水泵系統（公開號：101109387B），該發明專利利用蓄電池儲存光伏所發電能，給水泵供電，并采用水壓監測裝置對水壓進行檢測和閉環控制，利用“移峰填谷”的辦法來提高光伏水泵效率。但該方法需添加蓄電池以及水壓監測和控制設備，系統復雜昂貴，且使用蓄電池可造成二次污染。?

一種提高光伏水泵系統效率的新技術（公開號：CN103075330），該專利用兩臺及以上的相同水泵并聯工作，在光強較低時，僅啟動一臺水泵工作，在光強較高時兩臺或多臺水泵可同時工作，使光伏系統的整體效率得到提高。但是該系統使用要用到兩臺及以上的泵，且需要配套的控制設備，不僅價格比一般系統貴，在水井中安裝時極為不便。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，多級離心泵與光伏系統不匹配、泵全天運行效率低的缺陷，本發明所提供的解決方案是通過改變多級離心泵結構，提出一種光伏用變速多級離心泵結構，使傳統的單軸式多級泵變為可分離的模塊式多級泵，這種多級離心泵通過葉輪模塊式軸分段方式變負載運行，根據光伏系統所提供的能量來決定離心泵負載運行的級數，結構簡單，運行效率高。?

本發明的技術方案是：一種光伏用變速多級離心泵結構，包括首級葉輪、首級導葉、次級葉輪、超越離合器、導流殼、末級葉輪、末級導葉、泵殼，泵軸Ⅰ和同心泵軸Ⅱ。?

首級葉輪和次級葉輪通過鍵聯接固定在泵軸Ⅰ上，與泵軸Ⅰ一起轉動；末級葉輪通過鍵?聯接固定在泵軸Ⅱ上，與所述泵軸Ⅱ一起轉動；首級葉輪、導葉及次級葉輪、末級葉輪與一般多級離心泵相同。超越離合器兩側通過鍵連接分別固定在泵軸Ⅰ和泵軸Ⅱ上，用于將泵軸Ⅰ和泵軸Ⅱ分離及結合，即泵軸Ⅰ轉速未達到超越離合器的臨界轉速時，離心力不足，不能帶動超越離合器和泵軸Ⅱ一起轉動，只有泵軸Ⅰ轉動；泵軸Ⅰ轉速超過超越離合器的臨界轉速時，離心力足夠大，超越離合器將泵軸Ⅰ和泵軸Ⅱ結合一起轉動；導流殼位于次級葉輪和末級葉輪之間，嵌套在超越離合器外面，導流殼用于將次級葉輪排出的液體導入末級葉輪。?

首級葉輪、導葉、次級葉輪及末級葉輪葉片與普通離心泵的葉片相同，是三維扭曲形式，這是為了提高葉輪的水力性能；首級葉輪、次級葉輪及末級葉輪結構相同，首級葉輪及末級葉輪出口寬度比導葉的進口寬度小3～5mm；導流殼進口在次級葉輪外側且與次級葉輪出口相接，進口為三維扭曲葉片形式，這是為了減小水力損失，導流殼進口及出口三維扭曲葉片葉頂距泵殼徑向間距0～2mm；次級葉輪出口寬度比導流殼進口寬3～5mm；導流殼出口與末級葉輪進口相接，出口為三維扭曲葉片形式，這是為了給液體進行預旋，提高水力性能，導流殼出口直徑比末級葉輪進口直徑大2～3mm。導流殼中間部分為圓柱形式，用于收集和導流液體，導流殼中間壁厚10～12mm。?

泵軸Ⅰ為主動軸，泵軸Ⅱ為從動軸，泵軸Ⅰ與泵軸Ⅱ間軸向間隙3～5mm；超越離合器嵌套于導流殼內，超越離合器與導流殼相互之間的徑向間隙為10～12mm，超越離合器與次級葉輪和導流殼軸向間隙為2～4mm。?

本發明的有益效果是：多級葉輪采用分離軸式結構，各級葉輪沿軸向布置，尺寸與一般多級泵相當，結構簡單；兩段軸可通過超越離合器實現分離與結合，被動軸可與主動軸實現同時轉動與差別轉動；導流殼進口與出口采用三維扭曲葉片形式，水力損失小，泵運行效率高。?

附圖說明

圖1為本發明所述的一種光伏用變速多級離心泵結構剖面示意圖。?

圖2為導流殼進口示意圖。?

圖3為導流殼出口示意圖。?