大型斜式轴流泵设计研究(1)程力学毕业论文

摘要：本文着重研究了大型斜式轴流泵的结构形式，装置特性以及相关部件的加工工艺。

关键词：斜式泵 流量 扬程 流体数值计算；

1 大型斜式轴流泵的应用

1.1概述

大型斜式轴流泵由于其良好的水力性能、较小的开挖深度、厂房高度低、机组受力均匀等优点，越来越受到不同用户的高度关注，尤其是低扬程（＜3m）大流量（>15m³/s）工况下，在传统立式、卧式机组不适使用，贯流机组又不十分完善的情况下，斜式机组是一种比较好的选择。太浦河泵站设计扬程1.39m，水泵设计扬程时单泵流量50m³/s，泵站总流量300m³/s，选用六台叶轮直径4.1m大型斜15°安装轴流泵，单机配套功率1600kw，总装机9600kw，主机泵部分通过国际招标形式确定承包商。

1.2机组总体布置

整个水泵机组系统有进出水流道部分，水泵部分，齿轮箱部分，电机部分和辅助设备等组成。水泵为15°斜式安装，叶片为半调节；采用中速电机，电机转速为1000r/min，通过两级齿轮箱减速传动，水泵转速为73r/min，进水流道为肘形进水，出水流道为变径扩散管，采用快速闸门断流。

1.3流道部分流体数值计算

进水流道为肘形管，出水流道为变径扩散管，均起水流的引导作用，在出水流道外安装快速闸门断流。流道大部分采用钢筋混凝土结构。进水流道的底板至叶轮中心高度为4.25m，叶轮的淹没深度在叶轮中心以上3.5m。传统的流道装置试验是根据原型机组的控制尺寸来设计模型泵的装置流道，通过试验后，对流道或水力元件进行修整，直到满足设计要求。通常这一过程投入的时间、人力、精力、物力都是相当大的。本项目的进出水流道特请武汉水利电力大学进行了流道流体数值计算，通过流体数值计算，计算出流道的水力损失为0.5m，由水利部天津水利水电设计研究院科研所进行模型装置试验，试验结果表明，流体数值计算的损失与试验结果基本相符。这一成果可以为今后的大型泵站提供理论依据。

图一为经过流体数值计算后得出的模型流道形式。

（图一）

2 大型斜式轴流泵设计

水泵设计严格按照标书规定要求及国家有关标准执行；原型水泵的性能参数根据模型装置试验确定，原型泵水力元件设计严格以模型装置按相似定律进行设计（请见设计计算书及图纸）。

2.1水泵结构

水泵部分由转轮部件、泵轴部件、导轴承部件、泵体部件、泵轴密封部件、推力径向组合轴承部件组成，电机通过两级平行齿轮传动与水泵连接，机组的整体外观特请有关院校工业设计专业进行美化设计（请见图二）。

图二 机组三维造形图

共2页: 1