本实用新型专利技术公开了一种前置直冷式永磁电机贯流泵装置，包括沿水流流动方向依次连接的进水流道、电机段、轴承段、水泵段和出水流道，电机段包括电机和外筒，电机外壳暴露在外筒内的水流之中，轴承段包括同轴套设的内管和外管，内管和外管的一端分别与电机段连接，另一端分别与水泵段连接，所述内管内部设有水泵轴，水泵轴一端与电机段的电机连接，另一端与水泵段的叶轮连接，水泵轴上安装有多个轴承。本实用新型专利技术将驱动水泵的电机设置在水泵进口前，由于采用了低转速永磁电机，不仅电机本身的体积较小，而且省去了常规贯流泵需要的减速齿轮箱，经过优化水力设计，水泵叶轮室进口前的过流通道平顺通畅，水泵的进水流态优异，水力稳定性好，效率高。效率高。效率高。
【技术实现步骤摘要】
一种前置直冷式永磁电机贯流泵装置
[0001]本技术涉及一种贯流泵装置，尤其涉及一种前置直冷式永磁电机贯流泵装置。
技术介绍
[0002]随着全球气候逐渐变暖和我国国民经济的快速发展，贯流泵装置在平原地区水资源调配、跨流域调水、城市防洪排涝、水环境改善等领域中的应用日益广泛，对大中型贯流泵装置的要求也日益提高。目前在我国大量低扬程泵站中已得到应用的前置式贯流泵装置为前置竖井式贯流泵装置。
[0003]如图1a和图1b所示，前置竖井式贯流泵装置在进水流道101中设置钢筋混凝土的竖井102，在竖井102中布置电机103、齿轮箱104、组合轴承105、轴封106和泵轴107等设备，泵轴107穿出竖井102后与水泵叶轮108及导叶体109连接。这种型式的贯流泵装置还存在以下不足之处：
[0004](1)由于导轴承110需要封水封油的双向密封，对年运行时间较长的泵站，密封使用寿命不能满足要求，轴承漏水、漏油等事故时有发生，导致水泵机组不能运行，表明前置竖井式贯流泵装置的可靠性还有待提高；
[0005](2)前置竖井式贯流泵装置的电机103定转子的冷却采用空水热交换冷却系统，技术供水的进水管111和回水管112向设置在电机103上部的热交换器114提供冷却水，电机103定转子所产生的热量通过风扇驱动的空气送至热交换器114，热空气与冷水在热交换器114中进行热量交换，将热量传递给冷却水，通过冷却水将电机103产生的热量带走。空水热交换冷却系统较为复杂，运行期间需要进行维护保养，在一定程度上降低了机组运行的可靠性；
[0006](3)由于前置竖井式贯流泵装置在进水流道101内布置竖井102，竖井102内需要布置机电设备，还要留出足够的运行维护与检修的空间，因此所要求的竖井102及进水流道101的宽度都比较大，导致泵站占地面积较多，增加了泵站建设征地的难度，特别是对于用地紧张的城市防洪泵站的影响更大；
[0007](4)前置竖井式贯流泵装置的泵轴107从竖井102穿出后与水泵叶轮108轮毂连接，水泵叶轮108轮毂再通过一根短轴113与导叶体109连接，这种三段式的轴系结构对机组加工精度及安装精度要求特别高，若三段轴的同轴度不满足要求，易导致轴封106和导轴承110的偏磨，影响轴系的稳定性和寿命；
[0008](5)因前置竖井式贯流泵装置采用噪声较大的常规高速电机，同时还需要通过减速齿轮箱104降速，电机103与齿轮箱104的噪声较大。
技术实现思路
[0009]技术目的：针对前置竖井式贯流泵装置存在的上述问题，本技术提供一种前置直冷式永磁电机贯流泵装置。
[0010]技术方案：本技术包括沿水流流动方向依次连接的进水流道、电机段、轴承段、水泵段和出水流道，所述轴承段包括同轴套设的内管和外管，内管和外管的一端分别与电机段连接，另一端分别与水泵段连接，所述内管内部设有水泵轴，所述水泵轴一端与电机段的电机联接，另一端与水泵段的叶轮联接。
[0011]所述电机段包括外筒和电机，外筒内部设有电机，电机与外筒之间通过多块辐板连接，所述外筒一端与进水流道连接，另一端与外管连接，在满足对电机稳定支撑要求的同时，使电机外壳均匀地与水泵所抽送的水流接触，将电机运行中定子产生的热量带走，对永磁电机定子充分均匀地冷却，冷却方式简单合理、冷却效果好。
[0012]所述电机采用永磁电机，电机设置在水泵叶轮室的进口侧，电机的定子外壳暴露在外筒内的水流之中，电机的非出轴端连接有导流帽，水流从进水流道到电机段、轴承段再到叶轮及导叶体，水泵叶轮室进口前的过流通道平顺通畅，进水流态优异，水力稳定性好，效率高。
[0013]所述水泵轴一端与电机段的电机连接，另一端与水泵段的叶轮连接，所述水泵轴上安装有多个轴承。
[0014]所述内管和外管采用水平中开结构或整管式结构。
[0015]所述内管采用水平中开结构，包括内管上部与内管下部，内管上部与内管下部通过法兰连接；所述外管采用水平中开结构，包括外管上部与外管下部，外管上部与外管下部通过法兰连接，便于轴承与主轴密封的安装、调试，必要时还可现场更换主轴密封，无需整体返厂，保证了轴系的安全稳定运行。
[0016]所述水泵段包括叶轮室和导叶体，叶轮室内安装有叶轮，叶轮室一端与外管连接，另一端与导叶体连接，导叶体另一端与出水流道连接。
[0017]所述叶轮室进口前安装有主轴密封，并在内管的下方设置主轴密封渗漏水的排出通道，以免渗漏水进入导轴承。
[0018]所述内管的一端与永磁电机连接，另一端与水泵叶轮连接。
[0019]所述内管与外管之间通过多块辐板连接。
[0020]有益效果：
[0021]本技术用近些年来发展起来的永磁电机取代传统电机，经过精心设计，得到一种与前置竖井式贯流泵装置完全不同的新型式的贯流泵装置，具有如下有益效果：
[0022](1)本技术导轴承布置在轴承段内部，为干室结构，轴承段内管下部设有排水通道，可将主轴密封的少量渗漏水顺利排出，不会发生导轴承进水的问题；同时轴承也只需要封油的单向结构，结构更为简单可靠；
[0023](2)本技术经独特设计，将电机定子外壳与外筒之间通过辐板连接，使电机外壳均匀地与水泵所抽送的水流接触，将电机运行中定子产生的热量带走，实现了永磁电机的充分均匀的直接冷却，与前置竖井式贯流泵装置电机的空水热交换系统相比，冷却方式更为简单可靠、冷却效果更好；
[0024](3)本技术轴承段的内、外管可采用水平中开结构，以便于轴承与主轴密封的安装、调试，必要时还可现场更换主轴密封，无需整体返厂，充分保证了轴系的安全稳定运行；
[0025](4)本技术的水泵轴不分段，且水泵轴与电机轴之间只传递扭矩，不传递轴向
力，因此，水泵轴与电机轴之间可用弹性联轴器联接，以确保不会因安装精度问题影响轴封和轴承的稳定性、可靠性；
[0026](5)本技术将驱动水泵的电机设置在水泵进口前，由于采用了低转速永磁电机，不仅电机本身的体积较小，而且省去了常规贯流泵需要的减速齿轮箱，经过优化水力设计，使水泵叶轮室进口前的过流通道平顺通畅，水泵的进水流态优异；同时，由于出水流道内无任何阻水物体，出水流态也很优异，因此，泵装置的水力稳定性好，效率高；
[0027](6)因前置竖井式贯流泵装置需要在进水流道内设置竖井，进水流道所需宽度平均为水泵叶轮直径的2.6倍；本技术进水流道内设置的永磁电机体积较小，进水流道进口断面的形状可设计为方形，在保持进水流道进口断面平均流速不变的条件下，通过适当增加高度的方法可将进水流道的宽度减小至水泵叶轮直径的2倍以下，较多地减少了泵站建设用地；
[0028](7)与前置竖井式贯流泵装置相比，本技术采用了低噪永磁电机且无需齿轮传动，机组噪声小。
附图说明
[0029]图1a是现有前置竖井式贯流泵装置的立面结构示意图；
[0030]图1b是现有前置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种前置直冷式永磁电机贯流泵装置，其特征在于，包括沿水流流动方向依次连接的进水流道、电机段、轴承段、水泵段和出水流道，所述轴承段包括同轴套设的内管和外管，内管和外管的一端分别与电机段连接，另一端分别与水泵段连接，所述内管内部设有水泵轴。2.根据权利要求1所述的一种前置直冷式永磁电机贯流泵装置，其特征在于，所述电机段包括外筒和电机，外筒内部设有电机，电机与外筒之间通过多块辐板连接，所述外筒一端与进水流道连接，另一端与外管连接。3.根据权利要求2所述的一种前置直冷式永磁电机贯流泵装置，其特征在于，所述电机采用永磁电机，电机的定子外壳暴露在外筒内的水流之中，电机的非出轴端连接有导流帽。4.根据权利要求1所述的一种前置直冷式永磁电机贯流泵装置，其特征在于，所述水泵轴一端与电机段的电机连接，另一端与水泵段的叶轮连接，所述水泵轴上安装有多个轴承。5.根据权利要求1所述的一种前置直冷式永磁电机贯流泵装置，其特征在于，所述内管和外管采用水平中开...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵春兵，黄从兵，赖凌云，陆林广，谢伟东，徐磊，
申请(专利权)人：江苏航天水力设备有限公司，
类型：新型
国别省市：
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