[发明专利]一种性能优异的电机前置上卧式轴流泵装置及其应用方法

说明书

技术领域

本发明属于水利工程泵站技术领域，具体涉及一种性能优异的电机前置上卧式轴流泵装置及其应用方法，主要用于指导工程技术人员设计水力性能优异的电机前置上卧式轴流泵装置，保证大型卧式低扬程泵站电机前置上卧式轴流泵装置设计的质量。

背景技术

大型低扬程泵站广泛应用于水资源配置、农业排灌、水环境治理和城市排涝等许多对我国社会、经济发展影响重大的领域。设计扬程在3m以下的大型特低扬程泵站较多地采用了水力性能好的灯泡式贯流泵装置。这种贯流泵装置的特点是：在流道内设置空间尺寸较小的、密闭的灯泡体，将电机、齿轮箱、轴承等设备都布置在灯泡体内。由于布置在流道内的灯泡体尺寸受到很大限制，导致设备布置及检修所需的空间尺寸十分紧张，同时还带来结构复杂、电机散热条件差、造价高等缺陷。

发明内容

本发明的目的就是针对上述传统灯泡式贯流泵装置的缺陷，提供了一种性能优异的电机前置上卧式轴流泵装置及其应用方法。本发明的特征是：所述电机前置上卧式轴流泵装置由进水流道、轴流泵泵体和出水流道组成，布置在竖直平面内；所述进水流道为弯曲形，泵轴由泵体叶轮室前部穿出进水流道；与所述轴流泵泵体配套使用的轴承及轴承座、齿轮箱和卧式电机布置在进水流道的上方，依次与所述穿出进水流道的泵轴连接；进水流道分为直线段和弯曲段，直线段的底边下降角和长度可在一定范围内进行调整；出水流道分为弯曲段和直线段，直线段的底边上升角可在一定范围内进行调整；泵装置的所有尺寸均用相对值(以水泵叶轮直径D为基准值)表示，将这些相对值乘以水泵叶轮直径D即可得到应用本发明的泵站所需的流道尺寸(单位为m)。本发明的电机前置上卧式轴流泵装置具有水力性能优异、结构简单、电机散热条件好、机组安装检修方便、工程造价低等优点。

为实现本发明的目的，采用如下技术方案：

1.提供的电机前置上卧式轴流泵装置由在竖直平面内布置的进水流道、轴流泵泵体和出水流道组成；

2.将所述进水流道设计成弯曲形，可使泵轴由泵体叶轮室前部穿出进水流道，以便与轴承、齿轮箱和卧式电机等连接；

3.与所述轴流泵泵体配套使用的轴承及轴承座、齿轮箱和卧式电机等设备布置在进水流道的上方，依次与所述穿出进水流道的泵轴连接；

4.所述进水流道由较短的直线段和较长的弯曲段组成，其中，直线段提供取值范围，该段底边下降角和长度可在一定范围内进行调整，几何形体复杂的弯曲段提供详细的断面数据；

5.根据泵站扬程选用适合的高性能轴流泵，其泵体由叶轮、叶轮室和导叶体组成；

6.所述出水流道由较短的弯曲段和较长的直线段组成，其中，弯曲段提供详细的断面数据，直线段提供取值范围，该段底边上升角可在一定范围内进行调整；

7.对所述进、出水流道进行充分、细致的优化水力设计研究，确保流道和泵装置水力性能优异；

8.所述泵装置的所有尺寸均用相对值(以水泵叶轮直径D为基准值)表示，将这些相对值乘以水泵叶轮直径D即可得到应用本发明的泵站所需的流道尺寸(单位为m)；

9.所述进、出水流道直线段的参数可根据具体泵站的要求在一定范围内进行调整，以适应泵站对流道长度及底边倾角等主要几何参数的不同需要。

本发明的目的是这样实现的：

1.提供的电机前置上卧式轴流泵装置水力性能优异，其主要水力性能指标如下；

(1)进水流道：出口水流速度分布均匀度V_u≥98％，流道出口水流进入水泵叶轮室的平均角度设计流量的水头损失Δh≤0.10m；

(2)出水流道：设计流量的水头损失Δh≤0.12m；

(3)泵装置：设计工况的泵装置效率η≥80％；

2.所提供的电机前置上卧式轴流泵装置几何形体表达方式；

(1)所述电机前置上卧式轴流泵装置分为进水流道、轴流泵泵体和出水流道3个部分；