[发明专利]一种新型对转泵结构及其工作模式

权利要求书

1.一种新型对转泵结构，其特征在于，所述的对转泵包括混流式叶轮(1)、轴流式叶轮(2)、空间导叶(3)、扬水管(4)、空心外轴(5)、实心内轴(6)、推力轴承(7)、进水管(8)、锁紧螺母(9)、轴承支架(10)、滑动轴承(11)、外轴锥齿轮(12)、内轴锥齿轮(13)、锥齿轮支架(14)、上锥齿轮(15)、联轴器(16)、电机(17)、出水管(18)；

水力部分：混流式叶轮(1)位于进水口处且安装于实心内轴(6)的一端，轴流式叶轮(2)位于空间导叶(3)内部且安装于空心外轴(5)上；实心内轴(6)贯穿在空心外轴(5)内部，轴流式叶轮(2)与空间导叶(3)的子午截面流道相通且平滑过渡，空间导叶(3)内置导叶片；

传动部分：电机(17)通过上锥齿轮(15)带动外轴锥齿轮(12)和内轴锥齿轮(13)的旋转，其中外轴锥齿轮(12)和内轴锥齿轮(13)的旋转方向相反，外轴锥齿轮(12)和内轴锥齿轮(13)通过锥齿轮支架(14)进行径向约束；实心内轴(6)与内轴锥齿轮(13)固定连接，在内轴锥齿轮(13)带动实心内轴(6)的同步旋转，空心外轴(5)与外轴锥齿轮(12)固定连接，外轴锥齿轮(12)带动空心外轴(5)的同步旋转；

实心内轴(6)与混流式叶轮(1)通过锁紧螺母和销进行固定连接，实心内轴(6)带动混流式叶轮(1)的同步旋转；空心外轴(5)与轴流式叶轮(2)通过销进行固定连接，空心外轴(5)带动轴流式叶轮(2)的同步旋转；

轴流式叶轮(2)的叶片数少于空间导叶(3)导叶片，轴流式叶轮(2)的叶片与空间导叶(3)的流道外壁之间有叶顶间隙；

在进水管(8)内设有轴承支架(10)，滑动轴承(11)装嵌在轴承支架(10)内部，轴承支架(10)和滑动轴承(11)的组合实现承载实心内轴(6)的径向力，并对实心内轴(6)进行径向约束，锁紧螺母(9)在轴承支架(10)和混流式叶轮(1)中间，安装在实心内轴(6)上对混流式叶轮(1)进行轴向约束，混流式叶轮(1)和轴流式叶轮(2)旋转方向相反，推力轴承(7)安装在混流式叶轮(1)和轴流式叶轮(2)中间，对混流式叶轮(1)和轴流式叶轮(2)进行轴向约束，并减小对转叶轮的旋转摩擦阻力。

2.如权利要求1所述的对转泵结构，其特征在于：电机(17)为变频电机，实现对混流式叶轮(1)和轴流式叶轮(2)的转速调节和转向调节，混流式叶轮(1)和轴流式叶轮(2)的叶片旋向相反，轴流式叶轮(2)与空间导叶(3)的叶片旋向相反。

3.如权利要求1～2任一项所述的对转泵结构的工作模式，其特征在于：其工作分三种工况：

工况一，上锥齿轮(15)与外轴锥齿轮(12)闭合，上锥齿轮(15)与内轴锥齿轮(13)闭合，混流式叶轮(1)和轴流式叶轮(2)对转；

工况二，上锥齿轮(15)与内轴锥齿轮(13)闭合，上锥齿轮(15)与外轴锥齿轮(12)分离，混流式叶轮(1)旋转做功，轴流式叶轮(2)静止；

工况三，上锥齿轮(15)与外轴锥齿轮(12)闭合，上锥齿轮(15)与内轴锥齿轮(13)分离，轴流式叶轮(2)旋转做功，混流式叶轮(1)静止；外轴锥齿轮(12)轴向移动实现与上锥齿轮(15)的闭合和分离，内轴锥齿轮(13)的轴向移动实现与上锥齿轮(15)的闭合和分离。

4.如权利要求3所述的对转泵结构的工作模式，其特征在于：工况三可实现两种运行模式：

S1：正流模式，水流从进水管(8)进，从出水管(18)流出工况下，轴流式叶轮(2)正转，混流式叶轮(1)静止；

S2：逆流模式，水流从出水管(18)进，从进水管(8)流出工况下，轴流式叶轮(2)反转，混流式叶轮(1)静止。