[發明專利]一種用于模型試驗的豎井式貫流泵裝置

有效

• 申請號: 201510272817.9
• 申請日: 2015-05-25
• 公開（公告）號: CN104863867A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 徐磊;陸林廣;陸偉剛;梁金棟;練遠洋;施克鑫
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: F04D13/06
• 分類號: F04D13/06;F04D29/40;F04D29/046;F04D29/043
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 許必元

技術領域

本發明屬于水利工程泵站技術領域，具體涉及一種用于模型試驗的豎井式貫流泵裝置，應用于通過模型試驗的方法研究大型豎井式貫流泵裝置的水力特性。

背景技術

大型豎井式貫流泵裝置具有水力性能優異、安裝檢修較方便、工程投資較少等優點，近些年來，在水資源配置、農業排灌、水環境治理和城市排澇等領域的大型低揚程泵站得到越來越多的應用。為研究解決大型低揚程泵站豎井式貫流泵裝置水力設計中存在的問題、充分提高其水力性能，需借助于模型試驗的方法對其進行深入研究。現有用于模型試驗的豎井式貫流泵裝置采用長軸傳動系統；試驗臺的進水箱通過左、右兩根分岔管與短水箱連接，短水箱與進水流道進口連接，在進行模型試驗時，水流從進水箱分成兩股，由分岔管流入短水箱，再流入進水流道和模型泵；所述模型泵裝置的驅動電機、扭矩儀和軸承座等設備依次布置在進水箱之后、短水箱之前和兩根分岔管之間的空間內；模型泵的泵軸由模型泵葉輪室穿過整個進水流道和短水箱，其支點一個在模型泵導葉體內，另一個則在短水箱之前的軸承上；所述模型泵和所述短水箱前的軸承座分別固定在試驗臺的基礎上，所述兩個軸承的同心度在試驗臺現場通過分別調節模型泵和軸承座的位置實現。由于模型泵軸系的跨度大且安裝同心度難以保證，極易導致軸系運轉不穩定甚至振動，顯著影響到泵裝置性能測試數據的穩定性。

發明內容

本發明針對上述現有豎井式貫流泵裝置模型存在的缺陷，設計制作了采用短軸系統的豎井式貫流泵裝置模型，以保證模型泵泵軸的安裝精度和運行穩定性。對于豎井式貫流泵裝置，本發明用于模型試驗的豎井式貫流泵裝置模型包括進水流道段、模型泵和出水流道段3個部分，其特征是，所述泵裝置模型采用短軸傳動系統；將所述泵裝置模型的推力軸承和扭矩儀設置在該模型的豎井內，模型泵的驅動電機設置在所述豎井的上方；將進水流道段從結構上分為豎井段和圓臺段，兩段之間設法蘭，模型泵泵軸的推力軸承座安裝于圓臺段一側的法蘭上；所述圓臺段、模型泵葉輪及葉輪室、模型泵導葉體組成模型泵總成，模型泵泵軸的兩個支點均在該模型泵總成中。本發明提供的新型豎井式貫流泵裝置模型，具有泵軸短、安裝同心度高、軸系運轉穩定的優點，泵裝置模型水力特性測試的數據穩定、重復性好，為準確研究和有效改善豎井式貫流泵裝置的水力特性提供了必要條件。

為實現本發明的目的，采用如下技術方案：

1.采用短軸傳動系統，充分利用所述泵裝置模型中的豎井，布置承受模型泵泵軸軸向力的推力軸承及軸承座、測試模型泵泵軸扭矩的扭矩儀和傳遞驅動電機動力的皮帶盤及皮帶盤座等設備；

2.受所述泵裝置模型豎井尺寸的限制，模型泵的驅動電機不可能布置在豎井內，故在所述豎井內設置皮帶盤座，將驅動電機布置在豎井的上方，電機軸端的皮帶盤與豎井內的皮帶盤通過皮帶連接；

3.將所述進水流道段從結構上分為豎井段和圓臺段，兩者通過斷面形狀為直邊圓角形的法蘭連接；該兩段分界面位于所述豎井的后部，該斷面的水流從豎井的兩側流過，故所述法蘭的中間為與圓形相貫的豎向長條形鋼板；在圓臺段靠近豎井段一側法蘭中部的所述長條形鋼板上設置推力軸承及軸承座，承受泵軸傳遞的軸向力；

4.所述圓臺段通過法蘭與模型泵葉輪室連接，后者通過法蘭與模型泵導葉體連接，三者連接后組成模型泵總成；模型泵泵軸的支點一個在圓臺段與所述豎井段連接的法蘭上，另一個則在模型泵的導葉體內，兩者均在所述模型泵總成中，這種結構便于在模型泵制造廠完成模型泵的安裝及調整等工作；

6.在豎井段靠近圓臺段一側直邊圓角形法蘭所述長條形鋼板中心開一個大于所述推力軸承座外徑的孔，使其在豎井段和模型泵總成連接后可從該孔中穿出；

7.為便于對采用不同模型泵的泵裝置水力性能進行比較，將模型泵葉輪輪轂體前面的導流錐以豎井末端為界分為固定部分和活動部分，兩者之間采用螺紋連接，其中，活動部分的形線可根據所采用的模型泵輪轂體直徑進行設計，以實現與不同直徑輪轂體的光滑連接；

8.所述進水流道豎井段、模型泵總成和出水流道段可分開運輸，在泵裝置模型試驗臺用法蘭依次連接，并通過各自的基礎固定于試驗臺上。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的，一種用于模型試驗的豎井式貫流泵裝置，包括驅動電動機以及沿水流方向依次設置的進水流道豎井段、進水流道圓臺段、模型泵葉輪及葉輪室、模型泵導葉體、出水流道段；

進水流道豎井段、進水流道圓臺段、模型泵葉輪室、模型泵導葉體、出水流道通過法蘭依次相連接，其中，進水流道圓臺段、模型泵葉輪室、模型泵導葉體組成模型泵總成；