高效抽水、發電兩用的水輪泵的製作方法
2023-06-08 02:53:51
專利名稱：高效抽水、發電兩用的水輪泵的製作方法
技術領域：
本發明涉及提水機械，尤其涉及一種水輪泵，具體的是一種高效抽水、發電兩用的水輪泵。
背景技術：
水輪泵是一種環保節能的提水工具。它是由水輪機和水泵按一定方式組成的提水機器，具有一定能量的水流驅動水輪機轉輪利用豐富的水力資源進行提水，不耗電、不耗油、水輪泵作為人們的農、林、牧業生產、生活用水當中重要的發展方向。傳統的水輪泵功能單一，只是實現單獨的抽水功能，而且整體的水輪泵效率不高，揚程低，另一方面即使外接發電機來加大整個水輪泵的使用範圍，也會由於配合不夠緊密， 壽命不長等缺點使得傳統的水輪機不符合現有的市場。
發明內容
本發明的目的在於提供一種結構緊湊、使用方便且使用範圍廣的高效抽水、發電兩用的水輪泵。為解決上述技術問題，本發明提供一種抽水、發電兩用的水輪泵，包括泵體、發電機和可轉動的設置在泵體內的泵軸，所述泵體包括水輪腔及泵腔，所述水輪腔位於泵腔的下方，所述泵軸位於泵體內部分分為位於水輪腔的第一段軸及位於泵腔內的第二段軸，所述泵軸的上端伸出泵體，並連接設置在水位以上的發電機，泵軸的轉動同步帶動發電機的驅動軸轉動；所述第一段軸上固定有兩個同向的葉輪，從上至下依次為第一葉輪及第二葉輪，所述泵腔的位於第一葉輪上方設置有第一進水口、所述泵體上對應第二葉輪的外側設置有第一出水口；所述第二段軸上固定有轉輪，所述葉輪與所述轉輪的安裝方向相反，所述泵體上對應轉輪設置有導水座，所述泵體上設置有供水流入泵腔的第二進水口，所述泵體的底端設置有第二出水口。本發明改進有，所述泵軸與發電機的驅動軸採用彈性聯軸器連接。本發明改進有，所述泵體上的第二進水口設置有呈放射狀設置在泵體上的導葉。本發明改進有，所述導葉可轉動的設置在第二進水口上，所述泵體上還設置有調速器，調速器操縱導葉轉動。本發明改進有，所述泵體上位於第二轉輪下端還設置有排水口，所述排水口上設置有排水閥。本發明改進有，所述第一進水口上設置有進水閥門。本發明改進有，所述葉輪上開設有凹槽，所述主軸上對應兩個葉輪位置開設有鍵槽，所述葉輪與泵軸通過鍵互相固定。本發明的有益效果為水輪泵整機潛沒水中，其泵軸連接水面上的發電機，當要抽水時，可以利用河流或者潮汐泵站提水灌溉農田，當農閒農田不需要水時，又可以連接發電機，利用水能直接帶動發電機發電，整體結構緊湊、操作方便、減少水流損失、增大水頭比，提高利用效率，使用範圍廣。
附圖I為本發明的一種高效抽水、發電兩用的水輪泵的結構示意圖。標號說明1_泵體；11_水輪腔；111-第一進水口 ；112-第一出水口 ；12_泵腔；121-第二進水口 ；122_第二出水口 ；13_導水座；2-泵軸；31_第一葉輪；32_第二葉輪；4_導葉；5_轉輪；6-洩水錐。
具體實施方式
為詳細說明本發明的技術內容、構造特徵、所實現目的及效果，以下結合實施方式並配合附圖詳予說明。請參閱圖1，附圖所示本發明提供的一種高效抽水、發電兩用的水輪泵，包括泵體
I、發電機和可轉動的設置在泵體I內的泵軸2，所述泵體I包括水輪腔11及泵腔12，所述水輪腔11位於泵腔12的下方，所述泵軸2位於泵體I內部分分為位於水輪腔11的第一段軸及位於泵腔12內的第二段軸，所述泵軸2的上端伸出泵體1，並連接設置在水位以上的發電機，泵軸2的轉動同步帶動發電機的驅動軸轉動；所述第一段軸上固定有兩個同向的葉輪，從上至下依次為第一葉輪31及第二葉輪32，所述泵腔12位於第一葉輪31上方設置有第一進水口 111、所述泵體I上對應第二葉輪32的外側設置有第一出水口 112 ；所述第二段軸上固定有轉輪5，所葉輪與所述轉輪5的安裝方向相反，所述泵體I上對應轉輪5設置有導水座13，所述泵體I上設置有供水流入泵腔12的第二進水口 121，所述泵體I的底端設置有第二出水口 122。具體的，所述泵軸2可轉動的設置在泵體I上，其可以通過軸承來實現，具體的水輪機部分均採用三向可調的水潤滑橡膠導軸承結構，水泵部分採用工程塑料水潤滑軸承和推力球軸承結構，由清水潤滑，當然，本實施例並不限制軸承的類型，其他實施例中，通過深溝球軸承來承受水輪泵在運轉中產生的雙向軸向力。本發明的結構在運行時，首先將泵體I固定在需要移水的地方，具體的，可以通過泵體I的底面設置的孔再配合地腳螺栓固定，之後水從水泵腔12的第二進水口 121進入經過導流殼流至轉輪5，轉輪5對應的泵體I上設置有導水座13，流入的水會順著一定方向衝擊轉輪5，使轉輪5旋轉，之後水會通過第二出水口 122流出，最下側設置有洩水錐6，能將整個水流平穩的傳出。泵軸2在轉動時，帶動葉輪轉動，如果第一進水口 111打開，則水會從第一進水口111流入，第一葉輪31的旋轉將水甩入第二葉輪32，最終從第一出水口 112流出，通過二級葉輪的帶動，使得最終出水揚程大大提高。具體的，請參閱圖I，第一葉輪31與第二葉輪32的方向相同，整個水輪泵在使用時兩個葉輪產生的離心力得到疊加，更加整個水輪泵更加平穩可靠、揚程更高，進一步的，所述葉輪的方向與轉輪5的方向相反，保證了整個泵軸2的受力平衡。
本實施例中，所述泵軸2與發電機的驅動軸採用彈性聯軸器連接，通過彈性聯軸器的連接，使得發電機與泵軸2之間的連接可以根據需要同步轉動或者斷開轉動。本實施例中，請參閱圖1，所述泵體I上的第二進水口 121設置有呈放射狀設置在泵體I上的導葉4，導葉4的設置使水可以順著一定方向流入泵體I。本實施例中，所述導葉4可轉動的設置在第二進水口 121上，所述泵體I上還設置有調速器，調速器操縱導葉4轉動，其中，所述調速器可以是電動調速器或者機械液壓調速器，可以操作水輪機活動導葉4，實現水輪泵開關機和調節流量、出力。本實施例中，所述泵體I上位於第二葉輪下端還設置有排水口，所述排水口上設置有排水閥，進一步的，所述第一進水口 111上設置有進水閥，通過閥門的設置可以使得整個水輪泵可以實現多種功能。其中閥門的開閉可以是人工，也可以採用數控技術。
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本實施例中，所述葉輪與泵軸2具有旋轉定位關係，即所述泵軸2與葉輪同步轉動，具體的，所述葉輪上開設有凹槽，所述主軸上對應兩個葉輪位置開設有鍵槽，所述葉輪與泵軸2通過鍵互相固定，鍵卡入鍵槽與凹槽中，並同步轉動，當然，這只是本發明的一種實施例，其他實施例中，例如採用花鍵軸與葉輪的配合等方式來實現。新型的結構，在運輸過程中，可以分開運輸與裝配，組裝後，其下部可以採用高效的低水頭軸流式水輪機，上部採用高效率的雙級離心泵腔12外回流管道聯接，提高水泵效率。泵體I潛沒水中，發電機設置在水面上，泵軸2的一端通過彈性聯軸器與發電機彈性聯接，當水輪泵抽水時，關閉泵部的排水閥，打開進水閥，脫離水輪發電機聯接，利用河流或者潮汐站水能提水灌溉農田，當農閒農田不需要水季節，關閉泵部進水閥，開啟排水閥，排乾泵腔12內的積水，聯接立式發電機彈性聯軸器，利用水能帶動發電機發電。具體的水輪泵的指標如下性能指標I、D100-9S型水輪泵抽水時性能指標適用水頭H=36M揚程 h=2754M過流量Q=4. 336. 12M3/S 出水流量 q=0. 3100. 438M3/S單機可灌溉農田3100畝到4400畝。2. D100-9S型水輪泵發電時性能指標適用水頭H=36M額定轉速 n t=300428. 6r/min額定流量Q=4. 336. 12M3/S 額定出力 Nt=107302KW發電功率Nf = 96—27IKff調速功 A=150—450kg. m以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
權利要求
1.一種抽水、發電兩用的水輪泵，其特徵在於，包括泵體、發電機和可轉動的設置在泵體內的泵軸，所述泵體包括水輪腔及泵腔，所述水輪腔位於泵腔的下方，所述泵軸位於泵體內部分分為位於水輪腔的第一段軸及位於泵腔內的第二段軸，所述泵軸的上端伸出泵體，並連接設置在水位以上的發電機，泵軸的轉動同步帶動發電機的驅動軸轉動； 所述第一段軸上固定有兩個同向的葉輪，從上至下依次為第一葉輪及第二葉輪，所述泵腔的位於第一葉輪上方設置有第一進水口、所述泵體上對應第二葉輪的外側設置有第一出水口 ； 所述第二段軸上固定有轉輪，所述葉輪與所述轉輪的安裝方向相反，所述泵體上對應轉輪設置有導水座，所述泵體上設置有供水流入泵腔的第二進水口，所述泵體的底端設置有第二出水口。
2.根據權利要求I所述的高效抽水、發電兩用的水輪泵，其特徵在於，所述泵軸與發電機的驅動軸採用彈性聯軸器連接。
3.根據權利要求I所述的高效抽水、發電兩用的水輪泵，其特徵在於，所述泵體上的第二進水口設置有呈放射狀設置在泵體上的導葉。
4.根據權利要求I所述的高效抽水、發電兩用的水輪泵，其特徵在於，所述導葉可轉動的設置在第二進水口上，所述泵體上還設置有調速器，調速器操縱導葉轉動。
5.根據權利要求I所述的高效抽水、發電兩用的水輪泵，其特徵在於，所述泵體上位於第二轉輪下端還設置有排水口，所述排水口上設置有排水閥。
6.根據權利要求I所述的高效抽水、發電兩用的水輪泵，其特徵在於，所述第一進水口上設置有進水閥門。
7.根據權利要求I所述的高效抽水、發電兩用的水輪泵，其特徵在於，所述葉輪上開設有凹槽，所述主軸上對應兩個葉輪位置開設有鍵槽，所述葉輪與泵軸通過鍵互相固定。
全文摘要
一種高效抽水、發電兩用的水輪泵，包括泵體、發電機和泵軸，泵體包括水輪腔及泵腔，泵軸分為第一段軸及第二段軸，泵軸的上端連接發電機；第一段軸上固定有兩個同向的葉輪，泵腔設有第一進水口及第一出水口；第二段軸上固定有轉輪，葉輪與轉輪的安裝方向相反，泵體上對應轉輪設置有導水座，泵體上設置有供水流入泵腔的第二進水口，泵體的底端設置有第二出水口，當要抽水時，可以利用河流或者潮汐泵站提水灌溉農田，當農閒農田不需要水時，又可以連接發電機，利用水能直接帶動發電機發電，整體結構緊湊、操作方便、減少水流損失、增大水頭比，提高利用效率，使用範圍廣。
文檔編號F04D13/04GK102966563SQ20121040328
公開日2013年3月13日 申請日期2012年10月19日 優先權日2012年10月19日
發明者吳興國, 肖方行 申請人:福建省尤溪長波水力機械有限公司