一种新型定转子结构的全贯流泵制造技术

一种新型定转子结构的全贯流泵，属于水利工程设备技术领域，定子为剖分式结构，结构新颖，通过互为质数的三片叶轮和七片导叶相互配合，可以减小机组的共振；将方便了定子结构的安装拆卸，通过定位和固定将定子安装在进出水管道上，在定子内部设计阶梯结构槽，使转子与定子间的流量稳定，增大了转子和定子与水体间的接触面积，面积越大散热性能越好，定子的安装均在外部进行，不会影响水流流态，为电机泵的设计和安装提供依据，与传统的全贯流泵定转子结构相比，在保证功率因数足够大的情况下，使间隙流量满足要求，能量转化率高，节省能源，流道平顺，水流流态较好，在保证流量稳定的同时还能有效的散热，提高装置整体运行的稳定性。

A New Type of Total Tubular Pump with Stator and Rotor Structure

A new type of full tubular pump with stator and rotor structure belongs to the technical field of hydraulic engineering equipment. The stator is divided structure and has novel structure. The resonance of the unit can be reduced by coordinating three impellers and seven guide vanes which are prime numbers each other. It will facilitate the installation and disassembly of the stator structure, install the stator in the inlet and outlet pipelines through positioning and fixing, and design a ladder inside the stator. Structural groove makes the flow between rotor and stator stable, enlarges the contact area between rotor and stator and water body. The larger the area, the better the heat dissipation performance. The installation of stator is carried out externally without affecting the flow pattern. It provides a basis for the design and installation of motor pump. Compared with the stator-rotor structure of traditional tubular pump, the clearance can be ensured when the power factor is large enough. The flow rate meets the requirements, the energy conversion rate is high, the energy is saved, the flow channel is smooth, and the flow pattern is good. It can not only ensure the flow stability, but also effectively heat dissipation and improve the stability of the overall operation of the device.

【技术实现步骤摘要】
一种新型定转子结构的全贯流泵
本专利技术属于水利工程设备
，涉及一种全贯流泵，具体的说是涉及一种新型定转子结构的全贯流泵。
技术介绍
目前我国的中高水头水力资源已经基本上开发殆尽，因此对于低水头和超低水头水力资源的开发已迅速提上日程。电机泵是一种新型水泵，具有流量大、扬程低、水力损失小和结构紧凑等特点。因此目前国内外许多低扬程泵站已经放弃使用立式轴流泵机组，而代之使用全贯流机组。但是由于许多技术问题没有得到有效的解决，电机泵在我国的发展非常缓慢。其中定子外壳的安装和密封就是亟待解决的关键问题，这是由于电机泵的转子直接与水泵叶轮的外缘固定，转子外面包围着一圈定子，转子与定子之间的间隙非常小，定子的安装非常困难，转子与定子之间的间隙充满了水，转子与水的动摩擦比较大，因此会导致电机泵的效率比较低。由于定子的转子距离电机泵的过流通道非常近，而附近的水流流速非常大，所以密封对于电机泵来说也是一个难题。此外电机定子与转子之间的间隙流量不易控制，影响装置整体的散热。因此，有必要设计出一种新型电机泵定子转子结构，以对电机泵的设计提供指导依据。
技术实现思路
本专利技术目的是针对目前电机泵的转子直接与水泵叶轮的外缘固定，转子外面包围着一圈定子，转子与定子之间的间隙非常小，间隙里充满了水，所以定子安装较为困难，且转子与水的动摩擦比较大，装置整体的散热性差，电机泵的效率低等不足，提出一种新型定转子结构的全贯流泵，在保证流量稳定的同时还能有效的散热，提高泵装置整体运行的稳定性。本专利技术的技术方案是：一种新型定转子结构的全贯流泵，包括进水管道，出水管道，设置在进水管道和出水管道内部的泵轴和轮毂，设置在轮毂前端的前导水锥，设置在轮毂上的叶轮，以及设置在轮毂后端的后导水锥和导叶；其特征在于：所述进水管道与出水管道连接处的外壁上设有定子，所述定子由第一定子环、第二定子环、第三定子环和第四定子环连接构成，所述第一定子环、第二定子环、第三定子环和第四定子环通过连接耳连接组成整体的环状结构，所述定子的两外侧面上设有螺纹孔，所述定子通过螺纹孔内的螺栓与进水管道和出水管道外壁上的法兰盘连接固定，所述第一定子环、第二定子环、第三定子环和第四定子环的中心设有凹槽，凹槽的两内侧壁上设有左阶梯槽和右阶梯槽，所述左阶梯槽和右阶梯槽呈中心对称，所述叶轮的外缘上固定设有转子，所述转子为环状结构，所述转子的两侧分别设有左阶梯块和右阶梯块，所述左阶梯块与右阶梯块呈中心对称，所述左阶梯块与左阶梯槽、右阶梯块与右阶梯槽均形成旋转间隙配合，由所述定子驱动转子旋转，从而带动叶轮和泵轴的转动。所述进水管道和出水管道的结构相同，均是直径为320mm的直管道，轮毂比为0.4。所述叶轮直径为320mm，叶轮的轴向长度是叶轮直径的0.5倍，叶轮上叶片数为3片。所述第一定子环、第二定子环、第三定子环和第四定子环均为左右剖分式结构，定子的厚度是叶轮直径的0.1倍，定子的直径是叶轮直径的1.1倍，各定子环连接处均设有聚四氟乙烯O型密封圈进行密封。所述左阶梯槽和右阶梯槽均由一段环形深槽和一段环形浅槽构成，环形深槽与环形浅槽同轴心。所述转子的厚度是叶轮直径的1.06倍，转子的轴向长度为叶轮长度的0.25倍。所述定子与转子的顶隙不超过2mm。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的一种新型定转子结构的全贯流泵，结构新颖，通过互为质数的三片叶轮和七片导叶相互配合，可以减小机组的共振；将定子设计成剖分结构，方便了定子结构的安装拆卸，通过定位和固定将定子安装在进出水管道上，在定子内部设计阶梯结构槽，使转子与定子间的流量稳定，增大了转子和定子与水体间的接触面积，面积越大散热性能越好，不仅可以节省人力物力，还可以提高定子与定子间、定子与管道间的密封效果，且定子的安装均在外部进行，不会影响水流流态，为电机泵的设计和安装提供依据，与传统的全贯流泵定转子结构相比，在保证功率因数足够大的情况下，使间隙流量满足要求，能量转化率高，节省能源，流道平顺，水流流态较好，在保证流量稳定的同时还能有效的散热，提高装置整体运行的稳定性。附图说明图1为本专利技术整体结构示意图。图2为本专利技术中定子结构示意图。图3为图2中A-A方向的剖视结构示意图。图4为本专利技术中叶轮上转子结构示意图。图中：前导水锥1、轮毂2、定子3、第一定子环3-1、第二定子环3-2、第三定子环3-3、第四定子环3-4、螺纹孔3-5、左阶梯槽3-6、右阶梯槽3-7、转子4、左阶梯块4-1、右阶梯块4-2、连接耳5、叶轮6、导叶7、后导水锥8、出水管道9、进水管道10、泵轴11、阶梯槽12。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明：如图1-4所示，一种新型定转子结构的全贯流泵，包括进水管道10，出水管道9，设置在进水管道10和出水管道9内部的泵轴11和轮毂2，设置在轮毂2前端的前导水锥1，设置在轮毂2上的叶轮6，以及设置在轮毂2后端的后导水锥8和导叶7；进水管道10与出水管道9连接处的外壁上设有定子3，定子3由第一定子环3-1、第二定子环3-2、第三定子环3-3和第四定子环3-4连接构成，第一定子环3-1、第二定子环3-2、第三定子环3-3和第四定子环3-4通过连接耳5连接组成整体的环状结构，定子3的两外侧面上设有螺纹孔3-5，定子3通过螺纹孔3-5内的螺栓与进水管道10和出水管道9外壁上的法兰盘连接固定，第一定子环3-1、第二定子环3-2、第三定子环3-3和第四定子环3-4的中心设有凹槽，凹槽的两内侧壁上设有左阶梯槽3-6和右阶梯槽3-7，左阶梯槽3-6和右阶梯槽3-7呈中心对称，叶轮6的外缘上固定设有转子4，转子4为环状结构，转子4的两侧分别设有左阶梯块4-1和右阶梯块4-2，左阶梯块4-1与右阶梯块4-2呈中心对称，左阶梯块4-1与左阶梯槽3-6、右阶梯块4-2与右阶梯槽3-7均形成旋转间隙配合，由定子3驱动转子4旋转，从而带动叶轮6和泵轴11的转动。如图1-4所示，一种新型定转子结构的全贯流泵，进水管道10和出水管道9的结构相同，均是直径为320mm的直管道，轮毂比为0.4；叶轮6直径为320mm，叶轮6的轴向长度是叶轮6直径的0.5倍，叶轮6上叶片数为3片；第一定子环3-1、第二定子环3-2、第三定子环3-3和第四定子环3-4均为左右剖分式结构，定子3的厚度是叶轮直径的0.1倍，定子3的直径是叶轮6直径的1.1倍，各定子环连接处均设有聚四氟乙烯O型密封圈进行密封；左阶梯槽4-1和右阶梯槽4-2均由一段环形深槽和一段环形浅槽构成，环形深槽与环形浅槽同轴心；转子4的厚度是叶轮6直径的1.06倍，转子4的轴向长度为叶轮6长度的0.25倍；定子3与转子4的顶隙不超过2mm。实施例为了使电机泵的水头损失最小，机组的振动最小，效率达到最优，选取三张叶轮直径D0=320mm的叶片，进出水管道选用直径D1=320mm的直管道，轮毂比为0.4，泵轴直径d=0.15D0，叶轮的轴向长度L=0.5D0，导叶选用与叶轮等径的直导叶，转子厚度d2=1.06D0，D2=0.06D0，轴向长度L2=0.25L。定子的厚度d3=0.1D0,定子直径为D3=1.1D0，轴向长度L3=0.3L。为了消除叶轮出口水流环流，选用七片直导叶，经计算可以明显消除出口环量，改善流态，提高电机泵的效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型定转子结构的全贯流泵，包括进水管道(10)，出水管道(9)，设置在进水管道(10)和出水管道(9)内部的泵轴(11)和轮毂(2)，设置在轮毂(2)前端的前导水锥(1)，设置在轮毂(2)上的叶轮(6)，以及设置在轮毂(2)后端的后导水锥(8)和导叶(7)；其特征在于：所述进水管道(10)与出水管道(9)连接处的外壁上设有定子(3)，所述定子(3)由第一定子环(3‑1)、第二定子环(3‑2)、第三定子环(3‑3)和第四定子环(3‑4)连接构成，所述第一定子环(3‑1)、第二定子环(3‑2)、第三定子环(3‑3)和第四定子环(3‑4)通过连接耳(5)连接组成整体的环状结构，所述定子(3)的两外侧面上设有螺纹孔(3‑5)，所述定子(3)通过螺纹孔(3‑5)内的螺栓与进水管道(10)和出水管道(9)外壁上的法兰盘连接固定，所述第一定子环(3‑1)、第二定子环(3‑2)、第三定子环(3‑3)和第四定子环(3‑4)的中心设有凹槽，凹槽的两内侧壁上设有左阶梯槽(3‑6)和右阶梯槽(3‑7)，所述左阶梯槽(3‑6)和右阶梯槽(3‑7)呈中心对称，所述叶轮(6)的外缘上固定设有转子(4)，所述转子(4)为环状结构，所述转子(4)的两侧分别设有左阶梯块(4‑1)和右阶梯块(4‑2)，所述左阶梯块(4‑1)与右阶梯块(4‑2)呈中心对称，所述左阶梯块(4‑1)与左阶梯槽(3‑6)、右阶梯块(4‑2)与右阶梯槽(3‑7)均形成旋转间隙配合，由所述定子(3)驱动转子(4)旋转，从而带动叶轮(6)和泵轴(11)的转动。...

【技术特征摘要】
1.一种新型定转子结构的全贯流泵，包括进水管道(10)，出水管道(9)，设置在进水管道(10)和出水管道(9)内部的泵轴(11)和轮毂(2)，设置在轮毂(2)前端的前导水锥(1)，设置在轮毂(2)上的叶轮(6)，以及设置在轮毂(2)后端的后导水锥(8)和导叶(7)；其特征在于：所述进水管道(10)与出水管道(9)连接处的外壁上设有定子(3)，所述定子(3)由第一定子环(3-1)、第二定子环(3-2)、第三定子环(3-3)和第四定子环(3-4)连接构成，所述第一定子环(3-1)、第二定子环(3-2)、第三定子环(3-3)和第四定子环(3-4)通过连接耳(5)连接组成整体的环状结构，所述定子(3)的两外侧面上设有螺纹孔(3-5)，所述定子(3)通过螺纹孔(3-5)内的螺栓与进水管道(10)和出水管道(9)外壁上的法兰盘连接固定，所述第一定子环(3-1)、第二定子环(3-2)、第三定子环(3-3)和第四定子环(3-4)的中心设有凹槽，凹槽的两内侧壁上设有左阶梯槽(3-6)和右阶梯槽(3-7)，所述左阶梯槽(3-6)和右阶梯槽(3-7)呈中心对称，所述叶轮(6)的外缘上固定设有转子(4)，所述转子(4)为环状结构，所述转子(4)的两侧分别设有左阶梯块(4-1)和右阶梯块(4-2)，所述左阶梯块(4-1)与右阶梯块(4-2)呈中心对称，所述左阶梯块(4-1)与左阶梯槽(3-6)、右阶梯块(4-2...

【专利技术属性】
技术研发人员：石丽建，焦海峰，汤方平，刘超，张文鹏，刘海宇，王朝飞，吴晨晖，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32