浅谈自动耦合轮式斜拉泵在泵站建设中的应用

滕康乐

（宁波巨神制泵实业有限公司，浙江 宁波315135）

1 概 述

随着我国社会经济的迅速发展，近年来国家把水利建设放在重要位置。泵站是水利工程建设中较为重要的组成部分，其主要作用是承担泵站所在地区的防洪排涝、调水灌溉及生活供水等任务。目前，我国已成为世界上排涝、抗旱、减灾工程中采用泵站最多的国家之一，机电排灌泵站在我国排灌和防洪、治涝工程中占有重要地位。全国针对老泵站设备陈旧、装置效率低、管理维护困难等问题，进行分批次、分时段的更新改造；同时又新建了一些自动化程度高的新型排灌泵站。泵站建设需要新产品、新技术的出现，并且需要新型水利产品更好、更优、更快地用于基础水利建设中。

通过多年的工作实践和对我国大部分中小型排灌泵站的研究，并参阅相关文献资料［1－3］，从中小型排涝泵站和灌溉泵站的主机设备电泵开始分析研究，巨神泵业研发出自动耦合轮式斜拉泵，简称斜拉泵。

自动耦合轮式斜拉泵主要用在库区、湖区、江河边建造的排涝泵站和提灌泵站中。泵站水工建筑简单，自然斜坡只需少量填挖和平整。出水管沿斜坡布置，下端伸入水下，上端延伸到出水池，在平行于管路之上铺设轨道，装有车轮部件的斜拉泵稳落于泵站斜坡轨道上，安全可靠。利用移动式卷扬机既能方便地将斜拉泵自动牵出水面入库保管、维护，又能快捷地将泵牵入水面自动耦合扬水；旱季用于灌溉，雨季用于排涝，使用简单，维护便捷。泵站具有建设投资省、建造工期短、运行安全、使用方便、维护便捷的特点，如图1所示。

2 自动耦合轮式斜拉泵介绍

2．1 型号举例

本公司潜水离心泵及潜水轴轴流、混流泵均可以做成斜拉泵安装型式。

潜水离心泵型号举例：

2．2 结构特点

自动耦合轮式斜拉泵结构主要由潜水电泵、井筒装置、导流管、自动耦合装置、车轮部件五大部份组成（如图2所示）。各部件结构紧密融为一体，无需载泵滑车便可卧置于斜坡轨道上，泵体潜入水中与出水管自动耦合密而不漏，运行安全、可靠。电泵内部设有电机绕组温升检测、轴承温升检测、线盒泄露检测、机腔泄漏检测、油室泄露检测装置，具有报警和保护跳闸的功能。

图1 自动耦合轮式斜拉泵泵站简图

图2 自动耦合轮式斜拉泵结构简图

2．3 轮式斜拉泵自动耦合分析

移动耦合面采用不平行轨道面方法（如图3所示），即轨道面X－X与移动耦合面X1－X1不平行，而自成楔面角α，等于预埋耦合面楔面角α1，电泵滑到耦合面受阻而耦合，在轴向水推力及重力的作用下紧密贴紧。

图3 自动耦合分析

2．4 防抬技术

自动耦合轮式斜拉泵在工作时因轴面水推力的作用会使泵上抬，从而使耦合面分离，出现泄露现象。为此，在轨道上前后各布置2套（共4只）防抬机钩，斜拉泵带防抬轴卡入防抬机钩，可限制水泵上抬，保证斜拉泵安全可靠运行（如图4所示）。

图4 防抬原理图

3 自动耦合轮式斜拉泵在水利建设中的应用与推广

泵站在旱季灌溉、雨季排涝中一直发挥着举足轻重的作用。根据在全国各地中小型泵站建设中积累的工程经验，及来自设计部门和客户的建议，公司技术人员多年来不断地攻克难关，研发出自动耦合轮式斜拉泵，经过“求精唯实，以实为是”的工厂试验，将泵站各要素整合创新、融汇贯通，现已广泛地应用于农田灌溉泵站、中小型排涝泵站中，并取得了很好的经济效益。斜拉泵泵站具有建设投资少、建造工期短、运行安全、使用方便、维护便捷的特点，与传统立式长轴泵对比优势见表1，入库保管实况见图5所示。

表1 自动耦合轮式斜拉泵与传统泵技术经济比较

近年来我国东北地区在小型农田水利工程建设中，农田灌溉多采用地下水，柴机井、电机井应用广泛，大量地抽取地下水为农用水源，导致水资源的利用类型单一和不均衡。为了充分利用地表水，哈尔滨地区采用了小型自动耦合轮式斜拉泵进行农田灌溉，并在十县区广泛推广使用，效果显著，优势见表2。

2013年秋，内蒙古河套灌区管理总局对公司研发的创新水利产品——自动耦合轮式斜拉泵，进行调研、评估，并与研发人员技术交流、探讨，仅仅用了一年多的时间就完成了立项、可研、规划、初设与施工图，建成巴彦淖尔临河区古城乡四排干扬水站并投入使用，目前内蒙古最大的斜拉泵站十排干扬水站也即将竣工。

2005年自动耦合轮式斜拉泵在陕西泾惠渠三原县西郊水库提灌站应用，单机功率280kW，高压10kV，总装机数量6台；2012年该提灌站在扩大利用工程中又新增加单机功率630kW，高压10kV，自动耦合轮式斜拉泵，总装机数量6台，也投入运行至今，见图6，自动耦合轮式斜拉泵技术已非常成熟，在水利工程中得到了应用和推广。

图5 自动耦合轮式斜拉泵入库保管实况

表2 小型自动耦合轮式斜拉泵与传统机井泵技术经济比较

图6 陕西泾惠渠三原县西郊水库提灌站（700LLB－30，630kW，高压10kV，数量6台）

4 结 语

自动耦合轮式斜拉泵泵站基础开挖小，无需泵房，依据自然斜坡，随坡就岸，泵站土建投资省，建设周期短。自动耦合轮式斜拉泵采用创新型的新技术、新工艺，利用卷扬机既能将泵自动牵出水面入库保管、维护，又能快捷地将斜拉泵牵入水面自动耦合完成扬水。泵站运行自动监控，管理安全可靠，设备维护方便快捷。大大减少了泵站建设投资，降低了泵站维护管理费用，增强了设备使用寿命。自动耦合轮式斜拉泵具有广阔的推广应用前景。

［1］李亚峰，李清雪，吴永强．水泵及水泵站［M］．北京：机械工业出版社，2009．

［2］皮积瑞，解广润．机电排灌设计手册［M］．北京：水利电力出版社，1992．

［3］关醒凡．现代泵理论与设计［M］．北京：中国宇航出版社，2011．