[发明专利]一种抑制轴流泵扬程“马鞍”形曲线的进水装置

说明书

技术领域

本发明属于水力机械设备技术领域，涉及一种轴流泵用新型进口装置，尤其适用于来流水位不断发生变化的大型泵站等。

背景技术

传统轴流泵的扬程-流量曲线常常具有“马鞍”形状，当来流水位降低到一定程度时，轴流泵运行在“马鞍”区附近，此时轴流泵振动激烈，造成机组损坏。目前还没有一种有效的措施解决该问题。

发明内容

本发明的目的为了抑制、甚至消除轴流泵扬程-流量曲线中的“马鞍”形状，实现轴流泵的全流量运行，而提出的一种轴流泵进水装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：抑制轴流泵扬程“马鞍”形曲线的进水装置，主要包括轴流泵前端的进口管、叶轮、下转轮室和上转轮室，叶轮通过键和叶轮螺母紧固在轴上，其特征是进口管与下转轮室连接，进口管与下转轮室之间有径向间隙。

一般地，本发明进水装置的进口管为带有筋板和法兰的收缩管，进水管的内壁为喇叭形，外壁有均匀分布的筋板，筋板方向与半径方向一致，筋板顶部有连接法兰。

所述筋板数目与连接法兰上的螺栓孔数目一致，并与连接法兰上的螺栓孔相互错开。

所述进口管的收缩末端与叶轮叶片进口边靠近，收缩末端的外径小于叶轮叶片进口边的最大外径，并与下转轮室在轴向高度重复的区域形成径向间隙。

所述进口管的收缩始端外径大于进口管连接法兰的外径和筋板的最大外径。

所述上转轮室与下转轮室之间通过螺栓连接；进口管与下转轮室之间通过进口管的连接法兰用螺栓连接。

本发明的进水装置，进口管为带有筋板和法兰的收缩管，其内壁形似喇叭，外壁有分布均匀的筋板，筋板顶部与法兰相连，筋板的数目与进口管法兰中螺栓孔数目一致，并与法兰螺栓孔相互错开，使得进口管可以顺利的与下转轮室相互连接，筋板的方向与半径方向一致，不影响来流。

进口管的收缩末端与叶轮叶片进口边靠近，收缩末端的外径小于叶轮叶片进口边的最大外径，并与下转轮室在轴向高度重复的区域形成径向间隙，该间隙通过筋板间圆周方向缝隙与外部相通，使得在小流量下叶顶泄漏流通过该间隙流向泵体外部，阻止泄漏流对泵内部流场的进一步破坏，而在设计流量及大流量区域，该间隙内部的流动方向与主流一致，由外部流向叶轮，不影响效率。

进口管的收缩始端的外径大于进口管法兰外径，也大于筋板外径，使得小流量下的经间隙泄漏出的流体有足够的耗散空间，从而不影响进口管前段的来流；

本发明的有益结果是：限制了轴流泵在小流量区域下叶轮进口附近流场的恶化，抑制了轴流泵扬程-流量曲线中的“马鞍”形状，增加了轴流泵的运行稳定性，使得轴流泵能够全流量运行。

附图说明

图1是本发明实施例进水装置的装配示意图；图2是本发明实施例中进口管的主视图；图3是图2的俯视图。

图中，1.进口管；2.键；3.叶轮；4、6.螺栓；5.下转轮室；7.上转轮室；8.轴；9.叶轮螺母；10.螺栓孔；11.连接法兰；12.筋板。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明加以详细描述。

实施例：本实施例进水装置结构如附图1所示，主要包括轴流泵前端的进口管(1)、叶轮(2)、下转轮室(5)和上转轮室(7)，叶轮(2)与轴(8)通过键(2)相连，并被叶轮螺母(9)锁紧，进口管(1)通过螺栓(4)与下转轮室(5)相连，进口管(1)与下转轮室(5)之间存在径向间隙，能够保证水流从泵内部流出或者流入，且进口管(1)收缩末端的外径小于叶轮叶片进口边的最大外径，并与下转轮室(5)在轴向高度重复的区域形成径向间隙，进口管(1)的收缩末端在轴向高度上低于叶轮(3)的叶片进口边，不影响叶轮(3)转动，下转轮室(5)与上转轮室(7)通过螺栓(6)相连。

在图2和图3中，进口管(1)的内壁形似喇叭，外壁有筋板(12)均匀分布，筋板(12)的数目与螺栓孔(10)数目一致，并和螺栓孔(10)相互错开，不影响安装，筋板(12)顶部有连接法兰(11)，进口管(1)通过连接法兰(11)用螺栓(4)与下转轮室(5)相连。进口管(1)的收缩始端直径大于其连接法兰(11)外径，也大于筋板(12)的最大外径。