專利名稱：三維離心穩壓泵的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于流體機械及工程設備技術領域，特別涉及離心穩壓泵的結構設計。
技術背景近年來，隨著城鎮化建設取得重要進展，大型或超大型高層建筑群、復雜建筑群迅速增長。這些變化在促進國民經濟和社會發展的同時，對各類消防系統和供水系統提出了更高要求。
在高層建筑群、復雜建筑的水滅火系統中，主要有自動噴淋式、消火栓式、雨淋式、水幕式等幾種，其中消火栓式和自動噴淋式是目前常見的兩種，同時也是未來發展的主要形式。但無論哪種形式的水滅火系統，都存在安全性、可靠性和穩定性問題。消防泵是水滅火給水系統的心臟，多采用離心泵。但離心泵應用于水滅火系統時存在一個很大的缺陷，就是隨著流量增加，泵的揚程會顯著降低。而在消防泵實際運行中，火災初期的實際消防用水量遠小于水泵選定的流量，這樣泵的出口壓力變大，會對輸水管網的安全構成威脅；而隨著滅火過程的進行，由于各種因素的影響，消防用水量的需求會增加，當超過水泵選定的流量時，泵出口壓力會降低，從而直接影響滅火過程的進行，進而擴大火災損失。
目前解決這個問題常采用的方法有(1)采用分部流泵。分部流泵可以實現恒壓供水，但存在振動噪音大、運行效率極低、流量小等不利因素。特別是現有的分部流泵安裝在大型建筑物內部時，會因其巨大的振動、噪音而嚴重影響建筑物內其他各系統的正常工作；(2)采用配調速系統的離心泵。這種離心泵的調速系統在一定程度上解決了隨著流量增加，泵的揚程會顯著降低的問題，但龐大的變頻調速系統設備龐大、造價高、占地面積大，最嚴重的問題是因系統部件繁多，導致整個系統可靠性變差。(3)采用旋流定壓泵，該泵可實現定壓供水，已經克服了分部流泵的所有缺點，但是運行效率還偏低。
因此，目前的消防泵或消防泵機組很難滿足未來社會的消防形勢，為了滿足對消防泵及高樓供水泵等的要求，開發研制高效、可靠的新型泵勢在必行。
發明內容
本實用新型的目的是克服已有技術的不足之處，設計出一種三維離心穩壓泵，它具有立式布置，安裝使用方便，占用的空間體積小，很容易起動；揚程隨流量變化不大的特點；可以用于家庭和大型樓宇中。
本實用新型提出的三維離心穩壓泵，其特征在于，包括立式相連的電動機和水泵，該水泵由設置有進、出水口的泵體構成，該泵體內設有離心泵葉輪，該水泵的葉輪軸和電機軸由連軸器相連，水泵的葉輪軸通過密封件后進入泵體與離心泵的葉輪相連，其中葉輪葉片為三維前彎葉片，葉片包角為A，包角在0°～θ范圍的葉片型線采用標準的后彎型線，θ＜A，包角θ～A則采用前彎型線，其中A＝70°-150°，θ＝50°120°。
本實用新型的特點及效果本實用新型的電機腔全部處于與水隔離狀態。水泵體可以放置在管道中，在泵起動時，無須充水。水流從泵進口進入后，通過葉片作用得到旋轉速度，從而得到能量，在泵體中進一步轉化成壓力能，形成泵的揚程。該泵的揚程隨流量變化不大，保證供水泵隨用水流量的加大而出口水壓變化不大的要求。
本實用新型安裝使用方便，占用的空間體積小，很容易起動；揚程隨流量變化不大；可以用于家庭和大型樓宇中。
圖1為本實用新型的三維離心穩壓泵結構剖面示意圖。
圖2為本實用新型的三維離心穩壓泵葉輪圖；其中，圖2a為葉輪縱向截面示意圖，圖2b為葉輪橫向截面示意圖。
具體實施方式
本實用新型設計的三維離心穩壓泵結構實施及所附詳圖說明如下本實施例的總體結構如圖1所示，主要包括立式相連的電動機及其支架和水泵，本實施例的電動機采用三相電機，電動機23通過螺栓22與電機支架20連接，電機支架20中設置有聯軸器19。該水泵包括泵體1、軸承體12、泵蓋8，以及設置在泵體內的泵軸18及固定在泵軸上的葉輪4。
其連接關系詳細說明如下軸承體12的支架和電機支架20的端面由螺栓13固定連接，軸承體12的下端面和帶有進出水口的泵體1通過螺栓6相連接。葉輪4設置在泵體1內，葉輪4通過葉輪螺母3固定在泵軸18的下端。電機軸21由電機中的球軸承支撐，電機軸從電機下蓋通過電機支架中的聯軸器19與泵軸18相連，泵軸18進入泵體前，先通過泵的軸承體12，在軸承體12中由兩個推力球軸承14支撐，軸承體12的上下兩個端蓋11和16由螺栓15固定在軸承體12，端蓋中附有油封17，保證推力球軸承14中滑潤脂的正常運行。泵軸18，還要通過泵蓋8的密封腔，才能到達泵體。密封腔內的密封填料5由中間的填料支架7支撐，并通過螺栓10和密封壓蓋9壓在泵蓋8的密封腔內，起密封作用。泵體的內型線為螺旋線形(也可為環形)，而且泵的進水鋼管和出水鋼管口徑相同，并在同一直線上。
在葉輪4的前蓋板與泵體1靠近處設有抗磨環2以減小葉輪4的前蓋板41與泵體1的間隙，起減小泵的泄漏的目的。
本實施例的葉輪4為封閉式，其封閉流道由前蓋板41、工作葉片42和后蓋板43形成，見圖2a，其中葉片采用三維前彎葉片，葉片包角為A，包角在0°～θ范圍的葉片型線采用標準的后彎型線，θ＜A，包角θ～A則采用前彎型線，其中A＝70°-150°，θ＝50°120°。一個優選模型，葉片包角A為120°，θ為90°，其中在0°-90°范圍的工作葉片型線采用標準的后彎型線，而從90°-120°范圍的葉片型線則采用前彎型線，工作葉片出口安放角B為120°。背葉片44共8枚，工作葉片42共6枚，如圖2b所示。工作葉片在葉輪前蓋板和后蓋板的型線在水平面上的投影不重合，故工作葉片為三維形狀。
本實施例的工作原理為接通電動機的電源，電動機的驅動軸轉動。水流從泵進口進入后，通過泵軸帶動葉輪葉片得到旋轉速度，從而得到能量，在泵體中進一步轉化成壓力能，形成泵的揚程。由于采用前向葉片設計，該泵的揚程隨流量變化不大，保證供水泵隨供水流量的加大而出口水壓變化不大的要求。
采用本實施例的結構具體的三維離心穩壓泵在30％額定流量到額定流量時，揚程變化不大于3％；流量從額定值到最大流量(額定流量的150％)時，揚程變化不大于5％。能夠達到消防穩壓供水的要求。
權利要求1.一種三維離心穩壓泵，其特征在于，包括立式相連的電動機和水泵，該水泵由設置有進、出水口的泵體構成，該泵體內設有離心泵葉輪，該水泵的葉輪軸和電機軸由連軸器相連，水泵的葉輪軸通過密封件后進入泵體與離心泵的葉輪相連，其中葉輪葉片為三維前彎葉片，葉片包角為A，包角在0°～θ范圍的葉片型線采用標準的后彎型線，θ＜A，包角θ～A則采用前彎型線，其中A＝70°-150°，θ＝50°120°。
2.如權利要求1所述的三維離心穩壓泵，其特征在于，所述葉片出口安放角B＝90°～120°，葉片在葉輪前蓋板和后蓋板的型線在水平面上的投影不重合。
3.如權利要求1所述的三維離心穩壓泵，其特征在于，所述密封件由填料密封件構成。
4.如權利要求1所述的三維離心穩壓泵，其特征在于，所述的電動機采用三相電機。
5.如權利要求1所述的三維離心穩壓泵，其特征在于，所述泵體內型線為環形或螺旋線形，而且泵的進水管和出水管口徑相同，并在同一直線上。
專利摘要本實用新型涉及一種三維離心穩壓泵，屬于流體機械及工程設備技術領域，包括立式相連的電動機和水泵，該水泵由設置有進、出水口的泵體構成，該泵體內設有離心泵葉輪，該水泵的葉輪軸和電機軸由連軸器相連，水泵的葉輪軸通過密封件后進入泵體與離心泵的葉輪相連，其中葉輪葉片為三維前彎葉片，葉片包角為A，包角在0°～θ范圍的葉片型線采用標準的后彎型線，θ＜A，包角θ～A則采用前彎型線，其中A＝70°－150°，θ＝50°－120°。本實用新型安裝使用方便，占用的空間體積小，很容易起動；揚程隨流量變化不大；可以用于家庭和大型樓宇中。
文檔編號F04D29/08GK2874075SQ20052014705
公開日2007年2月28日 申請日期2005年12月29日 優先權日2005年12月29日
發明者盛森芝, 夏朋輝 申請人:北京建大流體技術研究院