[发明专利]一种全扬程潜水电泵

说明书

所属技术领域

本发明是一种低比转数潜水电泵，尤其是既要在高扬程小流量工况下使用，也要在低扬程大流量工况下使用的全扬程无过载的低比转数潜水电泵。

背景技术

目前，公知的低比转数离心泵都存在水泵轴功率随扬程降低而增高的规律，当配套电机的功率不太大的时候，低比转数离心泵只能在高扬程工况下安全运行，如果在低扬程工况下使用，就会功率超载而烧坏电动机。但是，很多低比转数潜水泵都会移动使用地点，今天在高扬程小流量工况下使用，明天可能在低扬程大流量工况下使用，这就会发生功率超载而烧坏电动机的事故。或者逼迫我们采用大马拉小车的方法，配套大功率电动机，这样又加大了投资，浪费了能源。

早在上世纪80年代，同行专家们就开始研究低比转数潜水电泵的全扬程无过载课题。1989年，排灌机械第四期报道了“全扬程潜水电泵问世”，这个“全扬程潜水电泵”就是能够全扬程无过载运行的低比转数潜水电泵。

先有的专利技术89212885.2号专利“用于旋转式流体机械的渐开线叶轮”、90214606.8号专利“一种无过载低比速离心泵叶轮”和ZL200410014937.0发明专利“一种低比转数离心泵叶轮设计方法”等，通过改变叶轮设计方法来改善低比转数离心泵轴功率的变化规律，虽然取得了明显的效果但仍然存在一些问题：1.叶轮叶片的包角太大或者流道间隙太小，给铸造工艺增加了难度；2.在改善低比转数离心泵轴功率变化规律的同时，水泵效率有所降低以至于很难达到国家标准规定的节能指标。以上技术问题严重制约了“全扬程潜水电泵”的发展。

发明内容

为了克服现有的全扬程潜水电泵的不足，本发明提供一种新型全扬程潜水电泵，使低比转数潜水电泵既能在高扬程小流量工况下安全运行，又能在低扬程大流量工况下可靠使用，并且叶轮制造更容易，水泵效率也更高。

本发明的技术方案是：

本发明由一个低比转数离心泵和一个潜水电机共同组成，电机与水泵之间的联架不仅是电机与水泵的联结件，而且也是水泵的进口，其主要创新是：联架的筋板不是径向放射线的，而是斜向直线的，并且以筋板中心线与叶轮进口圆周的交点为顶点，筋板中心线与顶点的径向放射线的夹角大于10度。

联架上的筋板是联架的重要组成部分，先有的联架筋板全部是径向放射线的，因为联架筋板的作用除了联结电机与水泵之外还要让水流通过筋板间的空隙进入水泵，径向放射线的筋板不但省材料，而且筋板间的空隙也最大。

但是，径向放射线的筋板使水流进入叶轮前是无旋的，先有的全扬程潜水电泵只知道通过改变叶轮出口的几何参数来实现全扬程无过载，不知道进口有旋也能实现全扬程无过载，所以改变径向放射线的筋板为斜向直线的筋板是创造性的。当水泵周围的水流经过斜向直线的筋板后就以有旋的液流进入叶轮，而且流量越大，旋转速度也越大。而离心泵基本理论告诉我们，叶轮进口液流的旋转速度越大，离心泵的扬程就越低，其水泵功率自然就越小，于是就可以实现低比转数离心泵的全扬程无过载。

本发明规定了筋板中心线与顶点的径向放射线的夹角大于10度，这是为了规避现有的联架筋板可能在制造中发生的斜置，相信由于制造误差发生的斜置不会大于10度。而小于10度夹角的筋板，只能使液流产生很小的旋转速度，不能有效改善低比转数潜水电泵的无过载特性，所以不必予以保护。

由于本发明进入叶轮进口的流速矢量具有较大的圆周速度分量，并且液流的旋转方向与叶轮的旋转方向相同，叶轮进口的液流角就比较大，因此本发明的叶轮进口安放角也做得很大，这就使叶轮叶片的包角减小许多，使叶轮铸造比较容易，水泵效率也有所提高。

本发明的有益效果是，用本发明制造的低比转数潜水电泵具有全扬程无过载特性，不仅能够在高扬程小流量工况下高效可靠的使用，还能保证该泵在低扬程大流量工况下安全无过载的使用。而且本发明的低比转数叶轮铸造比较容易，水泵效率也比较高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是先有的全扬程潜水电泵示意图。

图2是本发明一个实施例的示意图。

图中：1.潜水电机，2.进水滤网，3.联架，4.低比转数离心泵，5.叶轮，6.联架的筋板，7.顶点，8.筋板中心线，9.叶轮进口圆周，10.筋板中心线与顶点的径向放射线的夹角。

具体实施方式

图2是本发明一个实施例，它是由一个低比转数离心泵4和一个潜水电机1共同组成，电机与水泵之间的联架3不仅是电机与水泵的联结件，而且也是水泵的进口。当本发明在水中工作时，水从进水滤网2进入联架3，在联架3的筋板6的导引下进入叶轮5，再通过叶轮5把水打出水泵。其主要创新是：联架3的筋板6不是径向放射线的，而是斜向直线的，并且筋板中心线8与顶点7的径向放射线的夹角10大于10度。其中，顶点7是筋板中心线8与叶轮进口圆周9的交点。本实施例的创造性在于把联架的筋板6从径向放射线改为斜向直线，从而使进入叶轮的水流具有了旋转速度，并且其旋转速度的大小与流量成正比，当流量很小的时候，其旋转速度很小，几乎不降低扬程，当流量很大时，其旋转速度很大，就会大大降低扬程，从而减小水泵轴功率。所以本实施例无论在高扬程小流量工况下使用，还是在低扬程大流量工况下使用，其水泵功率都差不多，只要按额定工况配套合适的电机，就可以实现全扬程无过载运行。