[实用新型]一种连体式模型试验泵装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种连体式模型试验泵装置，属于水利水电工程和供排水工程技术领域。

背景技术

我国是一个农业大国，水利是农业的命脉，工程建设中需建设大量的泵站用于灌溉和排水。随着我国大量农村人口进入城市，城市规模不断扩大，城市防洪和排涝的任务越来越重，也需要建设更多的泵站。泵站规模按照装机流量或装机功率可分为五级，对于重要的大中型泵站，在泵站规划、设计和建设过程中，人们除了采用经验和进行数值仿真等手段外，常需进行物理模型试验对设计方案进行验证和优化。泵房选型主要根据上下游水位组合、机组结构型和地基地质条件等因素确定，导叶式混流泵和轴流泵的叶片角度有可调节和不可调节之分。在水泵装置模型试验中，人们常常需要对不同叶片角度下的装置性能进行测试，获得通用性能曲线。对于双向进出水流道泵站或类似的泵站结构型式，由于原型泵站进水流道顶板与出水流道底板之间空间可能就不大，换算到模型泵装置时，空间就可能变得很狭小，人手和工具无法伸入进行叶片安放角度的调节。以往的解决措施主要有：（1）采用抽芯式泵装置设计，每完成一个叶片角度的模型泵装置试验后，需拆除流道上方的试验设备，把模型泵抽出，调整叶片角度后，再重新安装。这种方法的优点是保证了泵型泵装置和模型泵装置的相似性，但存在费时费力、试验费用高、周期长等缺点。（2）人为加大模型泵装置进水流道顶板与出水流道底板之间的高度，即加长进水流道出口与泵进口之间的联接长度，使得进水流道顶板与出水流道底板之间的空间足够大，能让人手和工具伸入进行叶片安放角度的调节。这种方法的优点是叶片角度调节方便，但破坏了原型泵装置和模型泵装置之间的相似性，降低了模型泵装置试验结果的精度和可信性。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对双向进出水流道泵站或类似的泵站结构型式，由于原型泵站进水流道顶板与出水流道底板之间空间可能就不大，进行模型泵装置试验时，两者之间的空间按照相似律换算后变得很较小，人手和工具无法伸入进行叶片安放角度调节的问题，提出了一种连体式模型试验泵装置，采用法兰联接进、出水流道，通过橡胶圈实现叶轮室与进水流道之间的密封，完全满足原型和模型泵装置几何相似的要求，具有联接方便、调节简捷、拆卸快速等优点，能有效提高模型泵装置能量性能和空化性能测试的精度。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种连体式模型试验泵装置，包括进水流道、水泵与出水流道，其特征是，所述进水流道出口段上方设置出水流道进口段并通过法兰联接；所述水泵轴向竖直设置；所述进水流道出口段出口部分焊接有隔板，隔板水平设置，隔板上焊接有叶轮室下支圈，叶轮室下端插接在叶轮室下支圈内，叶轮室下端、叶轮室下支圈之间通过橡胶密封圈实现密封。

优选的，所述水泵叶轮室采用金属铸造，叶轮室上端与水泵导叶体法兰联接；所述叶轮室下端为不开螺孔的法兰圆柱面，所述橡胶密封圈设置在叶轮室下端外侧凹槽内，所述叶轮室为哈夫中开结构，通过哈夫联接螺栓联接，通过定位销保持定位；

所述水泵导叶体采用金属精密铸造，有5～7片导叶片，导叶体上端伸入所述出水流道进口段内并与金属件扩散管焊接连接，所述导叶体侧壁焊接固定在出水流道进口段的底板上。

优选的，所述进水流道出口段通过上部四周的法兰与出水流道进口段下部四周的法兰联接，中间垫橡胶板密封；进水流道出口段通过法兰与进水流道进口段联接；所述进水流道进口段为矩形断面。

优选的，所述的进水流道出口段的出口部分为绕叶轮中心线的旋转体，进水流道出口段出口部分横断面为圆形，进水流道出口段出口部分直径与叶轮室进口直径相等，轴向留有3～5mm间隙。

优选的，所述进水流道出口段底部焊接有内进水流道导水锥，进水流道导水锥与水泵同轴线，进水流道导水锥为一旋转空心金属体。

优选的，所述水泵的轮毂为空心结构，轮毂外侧为球面体，水泵叶片安装在轮毂上，水泵叶片可绕叶柄轴线旋转，从而改变叶片安放角；通过拧紧连接压板的叶片调节螺栓固定水泵叶片；

所述轮毂下端直径与进水流道导水锥上端直径相等，所述轮毂底部插入空心的进水流道导水锥内，径向留有3～5mm的间隙。

优选的，所述出水流道进口段顶面开孔，孔上设置顶盖；所述水泵泵轴上端伸出顶盖外；

顶盖与出水流道进口段之间设置顶盖座圈，顶盖座圈与出水流道进口段焊接成整体，顶盖座圈为倒L形，顶盖座圈一端与其上方的顶盖通过连接螺栓相相连；顶盖座圈另一端与其上方的顶盖、其下方的出水流道进口段顶板通过固定螺栓相相连；