贯流泵结构特点详解

一、什么是贯流泵

贯流泵是卧式轴流泵的一种,它是一种形状特殊的水泵，贯流泵的叶轮一般为水平安装，原则上安装在进水池水位以下，所以启动时通常不需要充水作业。泵壳由双层圆筒组成，大型泵的电动机及齿轮减速机收藏在内侧的圆筒壳体内，内外圆筒之间为过水的流到，但中小型泵的电动机外周有时也可直接成为流道。贯流泵从吸入端到出口端，管道布置的弯曲部位很少，且用短管连接，故管路损失小，可以提高泵装置的综合效率。

二、贯流泵的结构特点

贯流泵机组一般分为潜水贯流式、灯泡贯流式、竖井贯流式和轴伸贯流式等4种结构形式，其中灯泡贯流式和竖井贯流式由于灯泡和竖井位置不同，分别有前置和后置式2种，而轴伸贯流式根据机组和流道的布置，又可分为水平前轴伸、水平后轴伸、平面前轴伸、平面后轴伸和斜轴伸等多种结构型式。

1.潜水贯流泵装置

潜水贯流泵式机组的水泵转轮、后导叶、齿轮箱、电机连为一体直接布置在流道中，机组段采用全金属壳体，整体吊装，安装方便。电机、齿轮箱在水中，设备外壳利用流动的水流冷却，潜水电机设有渗漏、过载、过流、温度等检测、保护装置。潜水贯流式机组利用了潜水电泵的技术，保持了灯泡贯流泵水力性能好、效率高的特点、具有土建结构简单、机组结构紧凑、流道水力损失小等优点，但设备可靠性要求高，密封止水要求高。

2.灯泡贯流泵装置

灯泡贯流泵装置中的水流方向基本上轴向通过流道，并轴对称流过水泵的叶片，最符合水泵叶轮设计的基本假设条件，理论上这种结构型式水力性能较佳，流道效率高，其装置水力性能优于立式机组，能降低泵站运行成本。但是，在低扬程或极低扬程情况下，灯泡贯流式泵装置要获得的中高扬程立式水泵装置的效率，在目前的技术水平下扔难以实现。另外，由于灯泡贯流泵结构复杂，出水流道较短，对出水流道和后导叶体等水力元件较高的泵站，灯泡贯流泵站的土建费用较高。此外，为尽可能避免机组启动时电动机超载，对灯泡贯流式机组的断流方式也有较为苛刻的要求。目前南水北调工程中的灯泡贯流泵机组都采用了中外合作的方式，通过关键技术的引进，提高设备的先进性和可靠性。

灯泡式贯流泵的结构设计借鉴了灯泡式水轮机的设计理念，将电机和齿轮箱安装在一个灯泡形的金属壳体中，电机的主轴与转轮的轴水平联接。栗机组的轴系支撑结构、导轴承和推力轴承等均布置在灯泡体内，结构紧凑。水泵进出水流道顺直，水流基本上是轴向通过流道，直进直出，进水流态均勻，符合水泵叶轮设计的基本假设条件，水流顺畅，水力效率较高。但是与轴伸式贯流泵和竖井式贯流泵相比，灯泡式贯流泵的结构比较复杂，密封要求也相对较高，维护也不方便。

3.竖井贯流泵装置

竖井贯流式机组与灯泡贯流式相比，结构简单，造价较低。由于竖井开敞，通风和防潮条件良好，运行和维护也较方便。水流从竖井的二侧引入水泵（前置）或排向出水侧（后置），水力性能介于灯泡贯流式和轴伸贯流式之间。竖井本身尺寸笨重、刚度大，受力及变形分析比较简单，传力路径明确，不像灯泡贯流式机组那样需要进行结构应力与变形的模拟分析和模型试验。竖井的大小和形状通常是根据齿轮箱和电动机的结构尺寸、人行通道、结构受力和水力要求及基础的 需求决定的。

4.轴伸贯流泵装置

轴伸贯流式机组型式多种多样，主水泵机组的主要部件经常处于水面以上，对密封的要求比较低，检查、维修和保养方便，拆卸时不必像立式泵那样需要拆除电动机；单位面积上的荷载小，尤其适合于软土地基；起重机的起吊荷载小 ，提升高度小，泵房结构相对简单。虽然轴伸贯流式水泵装置的进出水流道都有弯头，不同程度地增加了流道的水力损失，影响装置的水力性能，但从结构上避免了灯泡贯流式的一些缺点，易于运行管理和维护。此外，由于轴伸贯流式机组中没有任何支承，使得水泵的直径不宜过大，否则机组主轴太长，会导致机组运行不稳定。

轴伸式贯流泵装置是将电动机和齿轮箱敞开布置，不受空间尺寸的限制，既可以采用齿轮箱传动，也可用直联。密封要求低，检査、维修比较方便。但是轴伸式贯流泵的叶轮直径不宜过大，否则会造成机组主轴太长而没有中间支撑，导致装置运行不稳定。广东南方水泵厂分析与灯泡式贯流泵相比，虽然齿轮箱型式选择的灵活性比较大，但是由于其进出水流道没有灯泡贯流泵顺直，有弯管存在，从而增加了流道的水力损失，装置效率稍逊于灯泡贯流泵。