本實(shí)用新型專利涉及水利工程領(lǐng)域，具體是一種多功能的單向立式泵裝置，可實(shí)現(xiàn)單向立式泵站具有自動(dòng)排水和抽水雙重功能，屬于泵站工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

立式泵裝置依據(jù)流道的出水流方向可分為單向立式泵裝置和雙向立式泵裝置，雙向立式泵裝置具有自排自引抽排抽灌的四重功能，而單向立式泵裝置僅具有單方向的抽水功能，功能單一。在沿江沿湖修建的立式泵站中往往要求泵站至少具備自排和抽排的雙重功能，工程技術(shù)人員往往選擇雙向立式泵裝置來實(shí)現(xiàn)該功能，或者采用水閘和單向立式泵站合建的閘站結(jié)合平面方式進(jìn)行布置，舍棄功能單一的單向立式泵站單獨(dú)布置形式。針對該問題，本專利突破了一般單向立式泵裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對單向立式泵裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，達(dá)到單向立式泵裝置具備自排和抽排的雙重功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對上述現(xiàn)有的技術(shù)不足，提供一種能實(shí)現(xiàn)自排和抽排雙重功能的多功能的單向立式泵裝置，通過閘門的不同調(diào)度克服了單向立式泵裝置功能單一的弊端，避免了耗資大的閘站結(jié)合平面布置方式，降低土建投資，增加單向立式泵裝置的功能性。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種多功能的單向立式泵裝置，包括復(fù)合型進(jìn)水流道、復(fù)合型出水流道、水泵，水泵包括葉輪、導(dǎo)葉體；其特征是：所述復(fù)合型進(jìn)水流道包括箱涵式進(jìn)水流道、水力自控閘門、消渦錐，復(fù)合型出水流道包括箱涵式出水流道、后導(dǎo)水錐、喇叭管及第一平板鋼閘門、第二平板鋼閘門；

所述箱涵式進(jìn)水流道上設(shè)有進(jìn)水流道進(jìn)口、第一進(jìn)水流道出口、第二進(jìn)水流道出口，消渦錐設(shè)置于箱涵式進(jìn)水流道的底部，水力自控閘門設(shè)置于第二進(jìn)水流道出口，箱涵式進(jìn)水流道的進(jìn)水流道進(jìn)口設(shè)有攔污柵；

所述箱涵式出水流道上設(shè)有第一出水流道進(jìn)口、第二出水流道進(jìn)口、出水流道出口，第一出水流道進(jìn)口與第一進(jìn)水流道出口貫通，第二出水流道進(jìn)口與第二進(jìn)水流道出口貫通；所述后導(dǎo)水錐固定于箱涵式出水流道的上壁面，喇叭管設(shè)置于箱涵式出水流道的第一出水流道進(jìn)口，后導(dǎo)水錐伸于喇叭管內(nèi)，且后導(dǎo)水錐的中心與消渦錐的中心在同一條垂直線上；所述第一平板鋼閘門、第二平板鋼閘門分布于與第二進(jìn)水流道出口貫通的第二出水流道進(jìn)口的兩側(cè)；

所述導(dǎo)葉體的輪轂與后導(dǎo)水錐光滑連接，導(dǎo)葉體與喇叭管平順光滑連接。

所述箱涵式進(jìn)水流道的底板的兩端呈傾斜狀，兩端的傾斜坡比不超過0.6，箱涵式進(jìn)水流道的流道底板長度大于流道頂部長度。

所述消渦錐的底面直徑與喇叭管的進(jìn)口直徑相同。

所述消渦錐的母線采用橢圓型線的四分之一或變曲率曲線，喇叭管母線與箱涵式進(jìn)水流道的壁面光滑連接。

所述箱涵式進(jìn)水流道的流道底板長度大于流道頂部長度。

所述后導(dǎo)水錐的母線與箱涵式出水流道的上壁面光滑連接，箱涵式出水流道一端封閉，涵式出水流道的封閉端形狀為矩形、半圓形或“ω”形；后導(dǎo)水錐的中心線至箱涵式出水流道封閉端的距離為1.25～1.5倍的葉輪直徑。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理簡單、生產(chǎn)制造容易、使用方便，通過本實(shí)用新型，本實(shí)用新型專利包括復(fù)合型進(jìn)水流道、復(fù)合型出水流道、水泵共三大部分。水泵包括葉輪和導(dǎo)葉體兩部分。復(fù)合型進(jìn)水流道包括箱涵式進(jìn)水流道、水力自控閘門、消渦錐三部分。箱涵式進(jìn)水流道的底板在兩端呈傾斜狀，傾斜坡比不宜超過0.6，具體傾斜坡比的選擇需根據(jù)泵站的實(shí)際情況確定，流道底板長度大于流道頂部長度。復(fù)合型進(jìn)水流道的一端設(shè)置有水力自控閘門，另一端設(shè)置有攔污柵。在復(fù)合型進(jìn)水流道底板上設(shè)置有消渦錐，消渦錐的母線為四分之一的橢圓弧線或變曲率曲線，消渦錐的中心與水泵中心位于同一鉛垂線上，消渦錐的底面直徑與喇叭管的進(jìn)口直徑相等。

復(fù)合型出水流道包括箱涵式出水流道、后導(dǎo)水錐，喇叭管及平板鋼閘門共4部分。復(fù)合型出水流道的寬度與復(fù)合型進(jìn)水流道的寬度相同。后導(dǎo)水錐的母線與箱涵式出水流道的頂板光滑連接，后導(dǎo)水錐的母線與喇叭管的弧線相似，后導(dǎo)水錐的中心線至箱涵式出水流道封閉端的距離為1.25～1.5倍的葉輪名義直徑，箱涵式出水流道的封閉端形狀為矩形、半圓形或“ω”形均可。平板鋼閘門位于復(fù)合型出水流道的出口端，水力自控閘門位于兩平板鋼閘門之間，箱涵式出水流道底板在兩平板鋼閘門之間的區(qū)域存在一個(gè)矩形的未封閉閘門孔，該閘門孔的面積比水力自控閘門的面積略小，閘門孔的形狀與水力自控閘門的形狀相同。喇叭管的進(jìn)口弧線和出口弧線為軸對稱圖形，喇叭管的進(jìn)口弧線與出水流道底板光滑連接。

有益效果：

一種多功能的單向立式泵裝置，具有自排和抽排的兩種作用，具有投資省，運(yùn)行管理方便，自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，本專利充分利用了箱涵式進(jìn)水流道結(jié)構(gòu)簡單、施工方便及流態(tài)平順、自排過流能力強(qiáng)的特點(diǎn)，還利用了水力自控閘門的無需啟閉設(shè)施和自動(dòng)控制的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)解決了傳統(tǒng)單向泵裝置功能單一的問題和負(fù)揚(yáng)程無法排水的技術(shù)問題。降低閘站結(jié)合平面布置的工程投資，便于運(yùn)行管理。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型專利的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型專利的A-A剖面圖；

圖3為本實(shí)用新型專利的B-B剖面圖；

圖4為本實(shí)用新型專利的C-C剖面圖；

圖5為本實(shí)用新型專利的自排工況示意圖；

圖6為本實(shí)用新型專利的抽排工況示意圖；

圖中：1箱涵式進(jìn)水流道、2箱涵式出水流道、3葉輪、4導(dǎo)葉體、5后導(dǎo)水錐、6喇叭管、7水力自控閘門、8 攔污柵、9消渦錐、10第一平板鋼閘門、11第二平板鋼閘門。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和附圖說明對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

一種多功能的單向立式泵裝置，包括復(fù)合型進(jìn)水流道、復(fù)合型出水流道、水泵，水泵包括葉輪3、導(dǎo)葉體4；其特征是：所述復(fù)合型進(jìn)水流道包括箱涵式進(jìn)水流道1、水力自控閘門7、消渦錐9，復(fù)合型出水流道包括箱涵式出水流道2、后導(dǎo)水錐5、喇叭管6及第一平板鋼閘門10、第二平板鋼閘門11。

所述箱涵式進(jìn)水流道1上設(shè)有進(jìn)水流道進(jìn)口、第一進(jìn)水流道出口、第二進(jìn)水流道出口，消渦錐9設(shè)置于箱涵式進(jìn)水流道1的底部，水力自控閘門7設(shè)置于第二進(jìn)水流道出口，箱涵式進(jìn)水流道1的進(jìn)水流道進(jìn)口處設(shè)有攔污柵8；所述箱涵式進(jìn)水流道1的底板的兩端呈傾斜狀，兩端的傾斜坡比不超過0.6，箱涵式進(jìn)水流道1的流道底板長度大于流道頂部長度。所述箱涵式進(jìn)水流道1的流道底板長度大于流道頂部長度。

在箱涵式出水流道2上設(shè)置第一出水流道進(jìn)口、第二出水流道進(jìn)口、出水流道出口，第一出水流道進(jìn)口與第一進(jìn)水流道出口貫通，第二出水流道進(jìn)口與第二進(jìn)水流道出口貫通；后導(dǎo)水錐5固定于箱涵式出水流道2的上壁面，喇叭管6設(shè)置于箱涵式出水流道2的第一出水流道進(jìn)口，后導(dǎo)水錐5伸于喇叭管6內(nèi)，且后導(dǎo)水錐5的中心與消渦錐9的中心在同一條垂直線上；所述第一平板鋼閘門10、第二平板鋼閘門11分布于與第二進(jìn)水流道出口貫通的第二出水流道進(jìn)口的兩側(cè)。

所述導(dǎo)葉體4的輪轂與后導(dǎo)水錐5光滑連接，導(dǎo)葉體4與喇叭管6平順光滑連接。

所述消渦錐9的底面直徑與喇叭管6的進(jìn)口直徑相同，消渦錐9的母線采用橢圓型線的四分之一或變曲率曲線，喇叭管6母線底緣與箱涵式進(jìn)水流道1的頂板平順連接。

所述后導(dǎo)水錐5的母線與箱涵式出水流道2的頂板光滑連接，箱涵式出水流道2一端封閉，涵式出水流道2的封閉端形狀為矩形、半圓形或“ω”形；后導(dǎo)水錐5的中心線至箱涵式出水流道2封閉端的距離為1.25～1.5倍的葉輪3直徑。

針對不同規(guī)模的泵站，一種多功能的單向立式泵裝置中后導(dǎo)水錐5、喇叭管6及消渦錐9可采用鋼板或鑄鐵進(jìn)行預(yù)加工加工制作并在現(xiàn)場進(jìn)行安裝，對于復(fù)合型出水流道、復(fù)合型進(jìn)水流道的外壁可選擇鋼板或鑄鐵加工，或采用混凝土進(jìn)行現(xiàn)場加工制作安裝；復(fù)合型進(jìn)水流道包括箱涵式進(jìn)水流道1和消渦錐9兩部分，對于大中型泵站消渦錐9可采用鋼板或鑄鐵預(yù)加工制作，或采用立模板進(jìn)行混凝土的現(xiàn)場澆筑施工；對于小型泵站，箱涵式進(jìn)水流道1和消渦錐9均可采取鋼板或鑄鐵制作而成，運(yùn)到現(xiàn)場進(jìn)行焊接處理，施工簡單方便。

葉輪3的鉛垂正下方布置消渦錐9，消渦錐9的中心與葉輪中心在同一條鉛垂線上，消渦錐9的底面直徑與喇叭管6的進(jìn)口直徑相同，消渦錐9的母線采用橢圓型線的四分之一或變曲率曲線，喇叭管的母線與消渦錐的母線相似，喇叭管母線底緣與箱涵式進(jìn)水流道的頂板平順連接；消渦錐9即可選擇混凝土澆筑而成也可選擇鋼板或鑄鐵制造并現(xiàn)場安裝；喇叭管6采用鋼板或鑄鐵制造并現(xiàn)場安裝。

導(dǎo)葉體4的輪轂與后導(dǎo)水錐5呈光滑連接，導(dǎo)葉體4與喇叭管9內(nèi)壁光滑連接，后導(dǎo)水錐5可采用鑄鐵或鋼板材料預(yù)制后于現(xiàn)場安裝，后導(dǎo)水錐5的母線采用與喇叭管6相似的型線。

本發(fā)明專利運(yùn)行方式說明：

在單向立式泵裝置的復(fù)合型進(jìn)水流道兩端分別布置攔污柵和水力自控閘門，在復(fù)合型出水流道的出口端布置兩扇平板鋼閘門（第一平板鋼閘門10、第二平板鋼閘門11），其閘門的開啟與關(guān)閉與泵裝置的運(yùn)行工況相關(guān)。若自排工況時(shí)，需開啟復(fù)合型出水流道的第二平板鋼閘門11，關(guān)閉第一平板鋼閘門10，并打開水力自控閘門7，水流從水位高側(cè)通過進(jìn)水流道進(jìn)口、攔污柵8進(jìn)入復(fù)合型進(jìn)水流道，繞過消渦錐9后，從第二進(jìn)水流道出口、第二出水流道進(jìn)口流入復(fù)合型出水流道，并從復(fù)合型出水流道的出口，進(jìn)入低水位側(cè)，泵裝置的運(yùn)行示意圖如圖5所示；若抽排工況時(shí)，則需開啟復(fù)合型出水流道的第一平板鋼閘門10和第二平板鋼閘門11，水泵機(jī)組啟動(dòng)后，水流通過進(jìn)水流道進(jìn)口、攔污柵8進(jìn)入復(fù)合型進(jìn)水流道，經(jīng)復(fù)合型進(jìn)水流道進(jìn)入葉輪3，進(jìn)葉輪3旋轉(zhuǎn)做功后從導(dǎo)葉體4流出，進(jìn)入復(fù)合型出水流道中從復(fù)合型出水流道的出口段流入出水池，泵裝置運(yùn)行示意如圖6所示，該運(yùn)行工況時(shí)在出水側(cè)高水位的壓力下水力自控閘門7呈關(guān)閉狀態(tài)。