專利名稱：抽水、發(fā)電兩用的水輪泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(fā)電兩用的水輪泵。
背景技術(shù)：
水輪泵是一種環(huán)保節(jié)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(qū)動水輪機轉(zhuǎn)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(nóng)、林、牧業(yè)生產(chǎn)、生活用水當(dāng)中重要的發(fā)展方向。傳統(tǒng)的水輪泵功能單一，只是實現(xiàn)單獨的抽水功能，而且整體的水輪泵效率不高，揚程低且壽命不長，這些缺點使得傳統(tǒng)的水輪機不符合現(xiàn)有的市場。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便、揚程高且使用范圍廣的高效抽水、發(fā)電兩用的水輪泵。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種抽水、發(fā)電兩用的水輪泵，包括泵體、發(fā)電機和可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在泵體內(nèi)的泵軸，所述泵體包括水輪腔及泵腔，所述水輪腔位于泵腔的下方，所述泵軸位于泵體內(nèi)部分分為位于水輪腔的第一段軸及位于泵腔內(nèi)的第二段軸，所述泵軸的上端伸出泵體，并連接設(shè)置在水位以上的發(fā)電機，泵軸的轉(zhuǎn)動同步帶動發(fā)電機的驅(qū)動軸轉(zhuǎn)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，所述泵腔的位于第一葉輪上方設(shè)置有第一進水口、所述泵體上對應(yīng)第二葉輪的外側(cè)設(shè)置有第一出水口；所述第二段軸上固定有轉(zhuǎn)輪，所述泵體上對應(yīng)轉(zhuǎn)輪設(shè)置有導(dǎo)水座，所述泵體上設(shè)置有供水流入泵腔的第二進水口，所述泵體的底端設(shè)置有第二出水口 ；所述水輪泵抽水時性能指標(biāo)適用水頭H=26M，揚程h=2060M,過流量Q=2. 263. 92M3/S,出水流量 q=0. 1400. 242M3/S，單機可灌溉農(nóng)田 1400 畝到 2400 畝；所述水輪泵發(fā)電時性能指標(biāo)適用水頭H=2---6M,額定轉(zhuǎn)速nt=300---500r/min,
額定流量Q=2. 26—3. 84M3/S，額定出力Nt=37188KW，發(fā)電功率Nf = 33169KW，調(diào)速功A=86---252kg. m。本發(fā)明改進有，所述泵軸與發(fā)電機的驅(qū)動軸采用彈性聯(lián)軸器連接。本發(fā)明改進有，所述泵體上的第二進水口設(shè)置有呈放射狀設(shè)置在泵體上的導(dǎo)葉。本發(fā)明改進有，所述導(dǎo)葉可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在第二進水口上，所述泵體上還設(shè)置有調(diào)速器，調(diào)速器操縱導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動。本發(fā)明改進有，所述泵體上位于第二轉(zhuǎn)輪下端還設(shè)置有排水口，所述排水口上設(shè)置有排水閥。本發(fā)明改進有，所述第一進水口上設(shè)置有進水閥門。
本發(fā)明改進有，所述葉輪上開設(shè)有凹槽，所述主軸上對應(yīng)兩個葉輪位置開設(shè)有鍵槽，所述葉輪與泵軸通過鍵互相固定。本發(fā)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(fā)電機層，當(dāng)要抽水時，可以利用河流或者潮汐泵站提水灌溉農(nóng)田，當(dāng)農(nóng)閑農(nóng)田不需要水時，又可以連接發(fā)電機，利用水能直接帶動發(fā)電機發(fā)電，整體結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、減少水流損失、增大水頭比，提高利用效率且使用范圍廣。


附圖I為本發(fā)明的一種抽水、發(fā)電兩用的水輪泵的結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)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(dǎo)水座；2-泵軸；31_第一葉輪；32_第二葉輪； 4_導(dǎo)葉；5_轉(zhuǎn)輪。
具體實施例方式為詳細說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳予說明。請參閱圖1，附圖所示本發(fā)明提供的一種抽水、發(fā)電兩用的水輪泵，包括泵體I、發(fā)電機和可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在泵體I內(nèi)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位于泵腔12的下方，所述泵軸2位于泵體I內(nèi)部分分為位于水輪腔11的第一段軸及位于泵腔12內(nèi)的第二段軸，所述泵軸2的上端伸出泵體1，并連接設(shè)置在水位以上的發(fā)電機，泵軸2的轉(zhuǎn)動同步帶動發(fā)電機的驅(qū)動軸轉(zhuǎn)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的位于第一葉輪31上方設(shè)置有第一進水口 112、所述泵體I上對應(yīng)第二葉輪32的外側(cè)設(shè)置有第一出水口 111 ；所述第二段軸上固定有轉(zhuǎn)輪5，所述泵體I上對應(yīng)轉(zhuǎn)輪5設(shè)置有導(dǎo)水座13，所述泵體I上設(shè)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(shè)置有第二出水口122 ；所述水輪泵抽水時性能指標(biāo)適用水頭H=26M，揚程h=2060M,過流量Q=2. 263. 92M3/S,出水流量 q=0. 1400. 242M3/S，單機可灌溉農(nóng)田 1400 畝到 2400 畝；所述水輪泵發(fā)電時性能指標(biāo)適用水頭H=2---6M,額定轉(zhuǎn)速nt=300---500r/min,
額定流量Q=2. 26—3. 84M3/S，額定出力Nt=37188KW，發(fā)電功率Nf = 33169KW，調(diào)速功A=86---252kg. m。具體的，所述泵軸2可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在泵體I上，其可以通過軸承來實現(xiàn)，具體的水輪機部分均采用三向可調(diào)的水潤滑橡膠導(dǎo)軸承結(jié)構(gòu)，水泵部分采用工程塑料水潤滑軸承和推力球軸承結(jié)構(gòu)，由清水潤滑，當(dāng)然，本實施例并不限制軸承的類型，其他實施例中，通過深溝球軸承來承受水輪泵在運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的雙向軸向力。本新型的結(jié)構(gòu)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(shè)置的孔再配合地腳螺栓固定，之后水從水泵腔12的第二進水口 121進入經(jīng)過導(dǎo)流殼流至轉(zhuǎn)輪5，轉(zhuǎn)輪5對應(yīng)的泵體I上設(shè)置有導(dǎo)水座13，流入的水會順著一定方向沖擊轉(zhuǎn)輪5，使轉(zhuǎn)輪5旋轉(zhuǎn)，之后水會通過第二出水口 122流出，最下側(cè)設(shè)置有泄水錐，能將整個水流平穩(wěn)的傳出。泵軸2在轉(zhuǎn)動時，帶動葉輪轉(zhuǎn)動，如果第一進水口 112打開，則水會從第一進水口112流入，第一葉輪31的旋轉(zhuǎn)將水甩入第二葉輪32，最終從第一出水口 111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，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(chǎn)生的離心力得到疊加，更加整個水輪泵更加平穩(wěn)可靠、揚程更高，進一步的，所述葉輪的方向與轉(zhuǎn)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(fā)電機的驅(qū)動軸采用彈性聯(lián)軸器連接，通過彈性聯(lián)軸器的連接，使得發(fā)電機與泵軸2之間的連接可以根據(jù)需要同步轉(zhuǎn)動或者斷開轉(zhuǎn)動。
本實施例中，所述泵體I上的第二進水口 121設(shè)置有呈放射狀設(shè)置在泵體I上的導(dǎo)葉4，導(dǎo)葉4的設(shè)置使水可以順著一定方向流入泵體I。本實施例中，所述導(dǎo)葉4可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在第二進水口 121上，所述泵體I上還設(shè)置有調(diào)速器，調(diào)速器操縱導(dǎo)葉4轉(zhuǎn)動，其中，所述調(diào)速器可以是電動調(diào)速器或者機械液壓調(diào)速器，可以操作水輪機活動導(dǎo)葉4，實現(xiàn)水輪泵開關(guān)機和調(diào)節(jié)流量。本實施例中，所述泵體I上位于第二轉(zhuǎn)輪5下端還設(shè)置有排水口，所述排水口上設(shè)置有排水閥，進一步的，所述第一進水口 112上設(shè)置有進水閥，通過閥門的設(shè)置可以使得整個水輪泵可以實現(xiàn)多種功能。其中閥門的開閉可以是人工，也可以采用數(shù)控技術(shù)。本實施例中，所述葉輪與泵軸2具有旋轉(zhuǎn)定位關(guān)系，即所述泵軸2與葉輪同步轉(zhuǎn)動，具體的，所述葉輪上開設(shè)有凹槽，所述主軸上對應(yīng)兩個葉輪位置開設(shè)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，并同步轉(zhuǎn)動，當(dāng)然，這只是本發(fā)明的一種實施例，其他實施例中，例如采用，花鍵軸與葉輪的配合等方式來實現(xiàn)。新型的結(jié)構(gòu)，在運輸過程中，可以分開運輸與裝配，組裝后，其下部可以采用高效的低水頭軸流式水輪機，上部采用高效率的雙級離心泵外回流管道聯(lián)接，提高水泵效率。泵體I潛沒水中，發(fā)電機設(shè)置在水面上，泵軸2的一端通過彈性聯(lián)軸器與發(fā)電機彈性聯(lián)接，當(dāng)水輪泵抽水時，關(guān)閉泵部的排水閥，打開進水閥，脫離書輪發(fā)電機聯(lián)接，利用河流或者潮汐站水能提水灌溉農(nóng)田，當(dāng)農(nóng)閑農(nóng)田不需要水季節(jié)，關(guān)閉泵部進水閥，開啟排水閥，排干泵腔內(nèi)的積水，聯(lián)接立式發(fā)電機彈性聯(lián)軸器，利用水能帶動發(fā)電機發(fā)電。以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種抽水、發(fā)電兩用的水輪泵，其特征在于，包括泵體、發(fā)電機和可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在泵體內(nèi)的泵軸，所述泵體包括水輪腔及泵腔，所述水輪腔位于泵腔的下方，所述泵軸位于泵體內(nèi)部分分為位于水輪腔的第一段軸及位于泵腔內(nèi)的第二段軸，所述泵軸的上端伸出泵體，并連接設(shè)置在水位以上的發(fā)電機，泵軸的轉(zhuǎn)動同步帶動發(fā)電機的驅(qū)動軸轉(zhuǎn)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，所述泵腔的位于第一葉輪上方設(shè)置有第一進水口、所述泵體上對應(yīng)第二葉輪的外側(cè)設(shè)置有第一出水口 ； 所述第二段軸上固定有轉(zhuǎn)輪，所述泵體上對應(yīng)轉(zhuǎn)輪設(shè)置有導(dǎo)水座，所述泵體上設(shè)置有供水流入泵腔的第二進水口，所述泵體的底端設(shè)置有第二出水口 ； 所述水輪泵抽水時性能指標(biāo)適用水頭H=26M，揚程h=2060M,過流量Q=2. 263. 92M3/S,出水流量 q=0. 1400. 242M3/S，單機可灌溉農(nóng)田 1400 畝到 2400 畝； 所述水輪泵發(fā)電時性能指標(biāo)適用水頭H=2---6M,額定轉(zhuǎn)速nt=300---500r/min,額定流量Q=2. 26—3. 84M3/S,額定出力Nt=37188KW，發(fā)電功率Nf = 33169KW,調(diào)速功A=86---252kg. m。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抽水、發(fā)電兩用的水輪泵，其特征在于，所述泵軸與發(fā)電機的驅(qū)動軸采用彈性聯(lián)軸器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抽水、發(fā)電兩用的水輪泵，其特征在于，所述泵體上的第二進水口設(shè)置有呈放射狀設(shè)置在泵體上的導(dǎo)葉。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抽水、發(fā)電兩用的水輪泵，其特征在于，所述導(dǎo)葉可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在第二進水口上，所述泵體上還設(shè)置有調(diào)速器，調(diào)速器操縱導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抽水、發(fā)電兩用的水輪泵，其特征在于，所述泵體上位于第二轉(zhuǎn)輪下端還設(shè)置有排水口，所述排水口上設(shè)置有排水閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抽水、發(fā)電兩用的水輪泵，其特征在于，所述第一進水口上設(shè)置有進水閥門。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抽水、發(fā)電兩用的水輪泵，其特征在于，所述葉輪上開設(shè)有凹槽，所述主軸上對應(yīng)兩個葉輪位置開設(shè)有鍵槽，所述葉輪與泵軸通過鍵互相固定。
全文摘要
一種抽水、發(fā)電兩用的水輪泵，包括泵體、發(fā)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(fā)電機；第一段軸上固定有兩個同向的葉輪，泵腔設(shè)有第一進水口及第一出水口；第二段軸上固定有轉(zhuǎn)輪，葉輪與轉(zhuǎn)輪的安裝方向相反，泵體上對應(yīng)轉(zhuǎn)輪設(shè)置有導(dǎo)水座，泵體上設(shè)置有供水流入泵腔的第二進水口，泵體的底端設(shè)置有第二出水口，當(dāng)要抽水時，可以利用河流或者潮汐泵站提水灌溉農(nóng)田，當(dāng)農(nóng)閑農(nóng)田不需要水時，又可以連接發(fā)電機，利用水能直接帶動發(fā)電機發(fā)電，整體結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、減少水流損失、增大水頭比，提高利用效率，使用范圍廣。
文檔編號F04D13/06GK102966567SQ20121040329
公開日2013年3月13日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)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