淺談自動耦合輪式斜拉泵在泵站建設中的應用

滕康樂

（寧波巨神制泵實業(yè)有限公司，浙江 寧波315135）

1 概 述

隨著我國社會經濟的迅速發(fā)展，近年來國家把水利建設放在重要位置。泵站是水利工程建設中較為重要的組成部分，其主要作用是承擔泵站所在地區(qū)的防洪排澇、調水灌溉及生活供水等任務。目前，我國已成為世界上排澇、抗旱、減災工程中采用泵站最多的國家之一，機電排灌泵站在我國排灌和防洪、治澇工程中占有重要地位。全國針對老泵站設備陳舊、裝置效率低、管理維護困難等問題，進行分批次、分時段的更新改造；同時又新建了一些自動化程度高的新型排灌泵站。泵站建設需要新產品、新技術的出現(xiàn)，并且需要新型水利產品更好、更優(yōu)、更快地用于基礎水利建設中。

通過多年的工作實踐和對我國大部分中小型排灌泵站的研究，并參閱相關文獻資料［1－3］，從中小型排澇泵站和灌溉泵站的主機設備電泵開始分析研究，巨神泵業(yè)研發(fā)出自動耦合輪式斜拉泵，簡稱斜拉泵。

自動耦合輪式斜拉泵主要用在庫區(qū)、湖區(qū)、江河邊建造的排澇泵站和提灌泵站中。泵站水工建筑簡單，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，在平行于管路之上鋪設軌道，裝有車輪部件的斜拉泵穩(wěn)落于泵站斜坡軌道上，安全可靠。利用移動式卷揚機既能方便地將斜拉泵自動牽出水面入庫保管、維護，又能快捷地將泵牽入水面自動耦合揚水；旱季用于灌溉，雨季用于排澇，使用簡單，維護便捷。泵站具有建設投資省、建造工期短、運行安全、使用方便、維護便捷的特點，如圖1所示。

2 自動耦合輪式斜拉泵介紹

2．1 型號舉例

本公司潛水離心泵及潛水軸軸流、混流泵均可以做成斜拉泵安裝型式。

潛水離心泵型號舉例：

2．2 結構特點

自動耦合輪式斜拉泵結構主要由潛水電泵、井筒裝置、導流管、自動耦合裝置、車輪部件五大部份組成（如圖2所示）。各部件結構緊密融為一體，無需載泵滑車便可臥置于斜坡軌道上，泵體潛入水中與出水管自動耦合密而不漏，運行安全、可靠。電泵內部設有電機繞組溫升檢測、軸承溫升檢測、線盒泄露檢測、機腔泄漏檢測、油室泄露檢測裝置，具有報警和保護跳閘的功能。

圖1 自動耦合輪式斜拉泵泵站簡圖

圖2 自動耦合輪式斜拉泵結構簡圖

2．3 輪式斜拉泵自動耦合分析

移動耦合面采用不平行軌道面方法（如圖3所示），即軌道面X－X與移動耦合面X1－X1不平行，而自成楔面角α，等于預埋耦合面楔面角α1，電泵滑到耦合面受阻而耦合，在軸向水推力及重力的作用下緊密貼緊。

圖3 自動耦合分析

2．4 防抬技術

自動耦合輪式斜拉泵在工作時因軸面水推力的作用會使泵上抬，從而使耦合面分離，出現(xiàn)泄露現(xiàn)象。為此，在軌道上前后各布置2套（共4只）防抬機鉤，斜拉泵帶防抬軸卡入防抬機鉤，可限制水泵上抬，保證斜拉泵安全可靠運行（如圖4所示）。

圖4 防抬原理圖

3 自動耦合輪式斜拉泵在水利建設中的應用與推廣

泵站在旱季灌溉、雨季排澇中一直發(fā)揮著舉足輕重的作用。根據在全國各地中小型泵站建設中積累的工程經驗，及來自設計部門和客戶的建議，公司技術人員多年來不斷地攻克難關，研發(fā)出自動耦合輪式斜拉泵，經過“求精唯實，以實為是”的工廠試驗，將泵站各要素整合創(chuàng)新、融匯貫通，現(xiàn)已廣泛地應用于農田灌溉泵站、中小型排澇泵站中，并取得了很好的經濟效益。斜拉泵泵站具有建設投資少、建造工期短、運行安全、使用方便、維護便捷的特點，與傳統(tǒng)立式長軸泵對比優(yōu)勢見表1，入庫保管實況見圖5所示。

表1 自動耦合輪式斜拉泵與傳統(tǒng)泵技術經濟比較

近年來我國東北地區(qū)在小型農田水利工程建設中，農田灌溉多采用地下水，柴機井、電機井應用廣泛，大量地抽取地下水為農用水源，導致水資源的利用類型單一和不均衡。為了充分利用地表水，哈爾濱地區(qū)采用了小型自動耦合輪式斜拉泵進行農田灌溉，并在十縣區(qū)廣泛推廣使用，效果顯著，優(yōu)勢見表2。

2013年秋，內蒙古河套灌區(qū)管理總局對公司研發(fā)的創(chuàng)新水利產品——自動耦合輪式斜拉泵，進行調研、評估，并與研發(fā)人員技術交流、探討，僅僅用了一年多的時間就完成了立項、可研、規(guī)劃、初設與施工圖，建成巴彥淖爾臨河區(qū)古城鄉(xiāng)四排干揚水站并投入使用，目前內蒙古最大的斜拉泵站十排干揚水站也即將竣工。

2005年自動耦合輪式斜拉泵在陜西涇惠渠三原縣西郊水庫提灌站應用，單機功率280kW，高壓10kV，總裝機數量6臺；2012年該提灌站在擴大利用工程中又新增加單機功率630kW，高壓10kV，自動耦合輪式斜拉泵，總裝機數量6臺，也投入運行至今，見圖6，自動耦合輪式斜拉泵技術已非常成熟，在水利工程中得到了應用和推廣。

圖5 自動耦合輪式斜拉泵入庫保管實況

表2 小型自動耦合輪式斜拉泵與傳統(tǒng)機井泵技術經濟比較

圖6 陜西涇惠渠三原縣西郊水庫提灌站（700LLB－30，630kW，高壓10kV，數量6臺）

4 結 語

自動耦合輪式斜拉泵泵站基礎開挖小，無需泵房，依據自然斜坡，隨坡就岸，泵站土建投資省，建設周期短。自動耦合輪式斜拉泵采用創(chuàng)新型的新技術、新工藝，利用卷揚機既能將泵自動牽出水面入庫保管、維護，又能快捷地將斜拉泵牽入水面自動耦合完成揚水。泵站運行自動監(jiān)控，管理安全可靠，設備維護方便快捷。大大減少了泵站建設投資，降低了泵站維護管理費用，增強了設備使用壽命。自動耦合輪式斜拉泵具有廣闊的推廣應用前景。

［1］李亞峰，李清雪，吳永強．水泵及水泵站［M］．北京：機械工業(yè)出版社，2009．

［2］皮積瑞，解廣潤．機電排灌設計手冊［M］．北京：水利電力出版社，1992．

［3］關醒凡．現(xiàn)代泵理論與設計［M］．北京：中國宇航出版社，2011．