铜合金盘式梯形磁电机螺纹接头淡水发生器的制作方法

本发明属于在海水中分离淡水的发生器，具体涉及反渗透海水淡化系统中增设压力交换提升机泵的铜合金盘式梯形磁电机螺纹接头淡水发生器。

背景技术：

随着科技进步，人口日益增多，人们向海洋开发的愿望也日趋强烈，海水淡化处理日趋普及，海水淡化的能耗成本受到特别关注。早期海水淡化采用蒸馏法，如多级闪蒸技术，能耗在9.0kWh／m3，通常只建在能量价格很低的地区，如中东石油国，或有废热可利用的地区。20世纪70年代反渗透海水淡化技术投入应用，经过不断改进。从80年代初以前建成的多数反渗透海水淡化系统的过程能耗6.0kWh／m3，其最主要的改进是将处理后的高压盐水管的能量有效回收利用。

经反渗透海水淡化技术所获得的淡水纯度取决于渗透膜的致密度，致密度越高则获得的淡水纯度也越高，同时要求将参与渗透的海水提高到更高的压力。因此，能量回收效率成了降低海水淡化成本的关键。当今世界在海水淡化领域液体能量回收利用的压力交换器主要存在着一系列的机械运动件和电器切换机构，维修率较高最终影响生产成本。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种在海水中分离淡水的发生器，配备有螺纹压力交换增压机泵以及盘式梯形磁电机，可使压力交换效率提高，系统结构更加紧凑，还省却了切换阀门等控制元件，最终达到大幅度减少投资和日常管理维护费用。采用以下技术方案：

铜合金盘式梯形磁电机螺纹接头淡水发生器，包括海水预处理池、预处理海水吸管、启动吸管、高压启动泵、管路三通、反渗透膜以及螺纹压力交换增压机泵，反渗透膜两侧分别为膜进水腔和膜出水腔，螺纹压力交换增压机泵上有增压内螺纹接头、卸压螺纹接头、吸口螺纹接头和蓄压螺纹接头，蓄压螺纹接头与膜进水腔之间由膜回流管连接，膜出水腔连接着淡化水出管，膜进水腔与管路三通右口之间由高压海水进管连接，增压内螺纹接头与管路三通下口之间由转换高压管连接，启动高压管两端分别与管路三通左口以及水平螺纹恒向流器出口密闭连接，高压启动泵串联在启动高压管上；吸口管路两端分别与吸口螺纹接头以及垂直螺纹恒向流器出口密闭连接，卸压螺纹接头连接着排泄管路；作为改进：

所述的增压内螺纹接头包括蜗壳出口凸台和出口凸台内螺纹以及转换高压管下端头外螺纹，转换高压管下端头外螺纹与出口凸台内螺纹之间产生密闭连接，出口凸台内螺纹位于蜗壳出口凸台内，构成增压内螺纹接头；

所述的预处理海水吸管上串联有垂直螺纹恒向流器，所述的高压启动泵进口与所述的启动吸管之间串联有水平螺纹恒向流器，所述的螺纹压力交换增压机泵包括末级泵壳、中间后级泵壳、中间前级泵壳、初级泵壳和压力交换螺纹机壳以及盘式梯形磁电机；盘式梯形磁电机上有电机前盖板和电机转轴, 电机前盖板上固定有前盖轴隔套,电机转轴外端是花键传动轴，电机前盖板外缘有前盖板法兰，前盖板法兰上有前盖板通孔；

所述的末级泵壳上有蜗壳出口凸台，蜗壳出口凸台上有出口凸台内螺纹，出口凸台内螺纹与转换高压管下端头外螺纹之间螺旋密闭连接；所述的末级泵壳上还有末级台阶面、末级腔内凹锥壁和泵体后端面，末级泵壳腔内有末级泵叶轮，末级泵叶轮上有末级进水孔、末级叶轮凸台阶、末级轮凸锥面和末级叶轮毂，末级叶轮毂里端面有末级毂台阶孔，末级毂台阶孔底面上有末级毂孔底面，末级毂孔底面上有末级花键槽孔；末级毂台阶孔后段上有台阶孔退刀槽，末级毂台阶孔前段上有毂轴承卡槽，毂轴承卡槽中活动配合有泵孔用卡簧；

末级泵叶轮与所述的前盖轴隔套之间有末级无内圈轴承，末级无内圈轴承由泵圆柱滚针和末级轴承外圈所组成，末级轴承外圈固定在末级毂台阶孔内圆壁上，末级轴承外圈两端面分别贴着泵孔用卡簧和末级毂孔底面；

泵体后端面上分别有电机轴伸入孔和电机固定螺孔，末级台阶面平面上有末级台阶螺孔；泵体后端面与前盖板法兰之间有电机密封垫片；

机泵隔板两侧分别与压力交换螺纹机壳和初级泵壳配合，初级泵壳上有初级法兰外螺纹，初级法兰外螺纹端面有初级壳内台阶孔；压力交换螺纹机壳上口有交换机法兰外螺纹，交换机法兰外螺纹端面有交换机壳内腔圆；

机泵隔板上侧有隔板轴承座、泵定位环和承接上环内螺纹，机泵隔板下侧有隔板轴隔套、机定位环和承接下环内螺纹；

所述的初级泵壳上端面有初级腔内圆，初级泵壳内壁有初级腔内凹锥壁，初级泵壳内腔有初级泵叶轮；初级腔内圆平面上有初级法兰孔，初级腔内圆与中间前级台阶配合；

初级泵叶轮上有初级吸口和初级叶轮凸台阶、初级轮凸锥面和初级叶轮凹台阶，初级叶轮凸台阶由初级凸台外圆和初级凸台阶面所组成，初级叶轮凹台阶底平面上有初级花键槽孔；

隔板轴承座内孔外端上有隔板孔卡槽，隔板孔卡槽内有隔板孔用卡簧；隔板轴承座内孔与初级凸台外圆之间设置有初级轴承滚柱，初级轴承滚柱两端分别位于隔板孔用卡簧和隔板轴承调节环之间，隔板轴承调节环位于隔板轴承座内孔底平面上；

初级轴承滚柱上端还贴靠在初级凸台阶面上，泵圆柱滚针其中一端贴靠在泵轴承挡肩上；初级轴承滚柱与泵圆柱滚针一起，组成对四级串联叶轮的轴向限制；四级串联叶轮包括初级泵叶轮、中间前叶轮、中间后叶轮和末级泵叶轮；

压力交换螺纹机壳底部中心设置有泄压出口，压力交换螺纹机壳上有交换机圆周壁，交换机圆周壁上设置有蓄压进口；

压力交换螺纹机壳墙内有交换机叶轮，交换机叶轮上有交换机叶片和机叶轮毂，机叶轮毂里端面有机毂台阶孔，机毂台阶孔底面上有机毂孔底面，机毂孔底面上有机花键槽孔，机花键槽孔与花键传动轴之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；机毂台阶孔后段上有机孔退刀槽，机毂台阶孔前段上有机毂孔卡槽，机毂孔卡槽中活动配合有机孔用卡簧；

交换机叶轮与所述的隔板轴隔套外圆之间有交换机轴承，交换机轴承由机圆柱滚针和机轴承外圈所组成，机轴承外圈固定在机毂台阶孔内圆壁上，机轴承外圈两端分别贴着机孔用卡簧和机轴承调节环，机轴承调节环位于机毂孔底面上；

所述的隔板轴承座内孔表面和初级凸台外圆外圆表面均有一层厚度为0.60—0.62毫米的铜合金硬质耐磨涂层；铜合金硬质耐磨涂层的材料由如下重量百分比的元素组成：Cu:15—17%、Ni:2.7—2.9%、W:3.1—3.3%、Al:2.6—2.8%、Cr:2.5—2.7%、Nb:1.4—1.6%、C:1.1—1.3%，余量为Fe及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：P少于0.08%、Sn少于0.08%、Si少于0.21%、Mn少于0.027%、S少于0.012%、 P少于0.018%；铜合金硬质耐磨涂层的材料主要性能参数为：洛氏硬度HRC值为57—59；

所述的初级轴承滚柱整体材质均为氧化铈陶瓷，以CeO₂ (二氧化铈)复合材料为基料，配以矿化剂MgO(氧化镁)、BaCO₃ (碳酸钡)及结合粘土组成，并且其各组分的重量百分比含量为CeO₂：94.7—94.9%、MgO：1.33—1.35%、BaCO₃：1.55—1.57%，其余为结合粘土。

作为进一步改进：所述的盘式梯形磁电机包括电机外壳、电机前盖板、电机后盖板、电机转轴、电机转子以及前定子和后定子，电机前盖板和电机后盖板分别固定连接在电机外壳前后两端面上，电机前盖板里侧和电机后盖板里侧均固定有隔磁铝板，电机前盖板上的隔磁铝板里侧固定有前定子，电机后盖板上的隔磁铝板里侧固定有后定子，电机转子固定在电机转轴上，电机转子位于前定子与后定子之间且两侧都有气隙，电机转轴通过前轴承和后轴承分别支撑在电机前盖板和电机后盖板上；

前定子和后定子均由定子铁心和电枢绕组所组成，电机转子由转子铁心和永磁体所组成，所述永磁体安装在相邻转子铁心之间，所述永磁体沿圆周方向均匀插装在转子支架内；转子铁心和永磁体的径向外侧设置有转子外毂，转子外毂起到紧固转子铁心和永磁体的作用，转子外毂外表面上设置有圆光栅片，电机外壳的机壳内壁上设置有与所述转子外毂相对应设置的有光栅读数头，用于测量电机转动的角度与转速；

电机前盖板里平面与隔磁铝板之间有前密闭水流腔，前密闭水流腔上有前腔进管和前腔出管，前腔进管和前腔出管分别穿越电机前盖板后外接到给排水系统；电机后盖板里平面与隔磁铝板之间有后密闭水流腔，后密闭水流腔上有后腔进管和后腔出管，后腔进管和后腔出管分别穿越电机后盖板后外接到给排水系统；

前盖轴隔套上有轴隔套法兰，轴隔套法兰外侧有泵轴承支撑圆和轴隔套通孔，轴隔套法兰内侧有轴隔套台阶孔和轴隔套调节台阶，轴隔套调节台阶外圆与前盖轴承孔之间为过渡配合，轴隔套调节台阶上有密封圈卡槽，密封圈卡槽上有轴隔套密封圈，轴隔套密封圈与前盖轴承孔之间构成静密封；电机外壳端面上有电机密封圈与电机前盖板之间构成静密封；轴隔套台阶孔与轴隔套通孔之间有机封拆卸槽。

本发明的有益效果：

1、本发明采用螺纹连接结构，维护方便、快捷拆卸。特别是增设螺纹压力交换增压机泵，采用花键传动轴将初级泵叶轮、中间前叶轮、中间后叶轮和末级泵叶轮串联同步旋转增压的四级增压机构，且该四级增压机构与交换机叶轮之间也是由花键传动轴串联同步旋转实现压力能量转换，不但结构紧凑，而且，占参与反渗透膜总工作量80%的截流蓄压海水能量参与辅助驱动初级泵叶轮、中间前叶轮、中间后叶轮和末级泵叶轮同步旋转，降低了盘式梯形磁电机运行负荷达到30%以上，节能效果明显。

2、末级泵叶轮上有末级毂台阶孔和末级花键槽孔，轴前轴承段连着所述的花键传动轴，前盖轴隔套穿越电机轴伸入孔位于末级泵壳蜗壳内，泵轴承支撑圆上配合有末级无内圈轴承，末级无内圈轴承支撑着末级叶轮毂，花键传动轴穿越轴隔套台阶孔，花键传动轴与末级花键槽孔相互啮合将电机转轴扭矩传递给末级泵叶轮；上述结构实现了电机转轴以及前轴承和后轴承只需承受纯扭矩，而花键啮合所产生的径向力完全被末级无内圈轴承所承受，仅仅作用在前盖轴隔套上，完全避免了电机转轴承受径向力，提高了盘式梯形磁电机使用寿命。

3、本发明中的盘式梯形磁电机中的永磁体截面为等腰梯形，轴向磁场由内向外逐渐增大，避免磁场在内径处出现饱和，提高永磁体的利用效率。另外，由于定子铁心和转子铁心及永磁体之间形成有圆锥面气隙，增加气隙有效面积，更进一步提高了永磁体的利用效。

4、铜合金硬质耐磨涂层的泵轴承支撑圆表面，组合氧化铈陶瓷的初级轴承滚柱，抗腐蚀性和耐磨性都比常规不锈钢材料要强20%以上。

附图说明

图1是本发明的整体流程图。

图2是图1中的螺纹压力交换增压机泵的剖面图。

图3是图2中的盘式梯形磁电机710和末级泵壳730部分剖面放大图。

图4是图2中的中间后级泵壳300部分剖面放大图。

图5是图2中的中间前级泵壳400部分剖面放大图。

图6是图2中的压力交换螺纹机壳350和初级泵壳800部分剖面放大图。

图7是图6中的交换机轴承380和初级轴承滚柱880部位的剖面放大图。

图8是图3中的末级无内圈轴承760部位的剖面放大图。

图9是图3中的前盖轴隔套280剖面放大图。

图10是图3中的末级泵叶轮770剖面放大图。

图11是图6中的初级泵叶轮308剖面放大图。

图12是图6中的机泵隔板333剖面放大图。

图13是图6中的机叶轮毂890局部剖面放大图。

图14是图6中的台阶防松螺钉274所处部位仰视图。

图15是图3中的电机外壳210的剖面示意图。

图16是图3中的电机前盖板220单独放大图。

图17是图3中的电机后盖板230单独放大图。。

图18是图1中的垂直螺纹恒向流器722过轴心线的剖面图（正向流通状态）。

图19是图18中的垂直螺纹恒向流器722处于反向截止状态。

图20是图18中的S-S剖视图。

图21是图18或图19中的直立阀芯110。

图22是图18或图19中的圆筒管120。

图23是图1中的水平螺纹恒向流器713过轴心线的剖面图正向流通状态。

图24是图23中的水平螺纹恒向流器713处于反向截止状态。

图25是图23中W-W剖视图。

图26是图23或图24中的螺纹接头阀体630立体图。

图27是图23中的摆转阀芯620立体图展现环形流道口622。

图28是图24中的摆转阀芯620立体图展现圆形流道口621。

图29是图1-图3中的增压内螺纹接头743部位的剖面放大图。

具体实施方式

结合附图和实施例对本发明的结构和工作原理以及在反渗透海水淡化系统中的应用作进一步阐述：

图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图18、图23和图29中，铜合金盘式梯形磁电机螺纹接头淡水发生器，包括海水预处理池310、预处理海水吸管721、启动吸管712、高压启动泵714、管路三通769、反渗透膜720以及螺纹压力交换增压机泵，反渗透膜720两侧分别为膜进水腔718和膜出水腔728，螺纹压力交换增压机泵上有增压内螺纹接头743、卸压螺纹接头746、吸口螺纹接头747和蓄压螺纹接头749，蓄压螺纹接头749与膜进水腔718之间由膜回流管727连接，膜出水腔728连接着淡化水出管729，膜进水腔718与管路三通769右口之间由高压海水进管719连接，增压内螺纹接头743与管路三通769下口之间由转换高压管717连接，启动高压管716两端分别与管路三通769左口以及水平螺纹恒向流器713出口密闭连接，高压启动泵714串联在启动高压管716上；吸口管路723两端分别与吸口螺纹接头747以及垂直螺纹恒向流器722出口密闭连接，卸压螺纹接头746连接着排泄管路726；作为改进：

所述的增压内螺纹接头743包括蜗壳出口凸台744和出口凸台内螺纹734以及转换高压管717下端头外螺纹，转换高压管717下端头外螺纹与出口凸台内螺纹734之间产生密闭连接，出口凸台内螺纹734位于蜗壳出口凸台744内，构成增压内螺纹接头743；

所述的预处理海水吸管721上串联有垂直螺纹恒向流器722，所述的高压启动泵714进口与所述的启动吸管712之间串联有水平螺纹恒向流器713，所述的螺纹压力交换增压机泵包括末级泵壳730、中间后级泵壳300、中间前级泵壳400、初级泵壳800和压力交换螺纹机壳350以及盘式梯形磁电机710；盘式梯形磁电机710上有电机前盖板220和电机转轴240, 电机前盖板220上固定有前盖轴隔套280,电机转轴240外端是花键传动轴246，电机前盖板220外缘有前盖板法兰201，前盖板法兰201上有前盖板通孔207；

图2、图3、图8、图9和图10中，所述的末级泵壳730上有蜗壳出口凸台744，蜗壳出口凸台744上有出口凸台内螺纹734，出口凸台内螺纹734与转换高压管717下端头外螺纹之间螺旋密闭连接；所述的末级泵壳730上还有末级台阶面715、末级腔内凹锥壁609和泵体后端面200，末级泵壳730腔内有末级泵叶轮770，末级泵叶轮770上有末级进水孔299、末级叶轮凸台阶737、末级轮凸锥面579和末级叶轮毂290，末级叶轮毂290里端面有末级毂台阶孔296，末级毂台阶孔296底面上有末级毂孔底面295，末级毂孔底面295上有末级花键槽孔781，末级花键槽孔781与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；末级毂台阶孔296后段上有台阶孔退刀槽293，末级毂台阶孔296前段上有毂轴承卡槽298，毂轴承卡槽298中活动配合有泵孔用卡簧291；

末级腔内凹锥壁609与末级轮凸锥面579之间构成末级旋转间隙709，末级旋转间隙709限制本级液体逆流；

末级泵叶轮770与所述的前盖轴隔套280之间有末级无内圈轴承760，末级无内圈轴承760由泵圆柱滚针268和末级轴承外圈269所组成，末级轴承外圈269固定在末级毂台阶孔296内圆壁上，末级轴承外圈269两端面分别贴着泵孔用卡簧291和末级毂孔底面295；

泵体后端面200上分别有电机轴伸入孔285和电机固定螺孔204，末级台阶面715平面上有末级台阶螺孔601；泵体后端面200与前盖板法兰201之间有电机密封垫片202；六颗电机法兰螺钉205依次穿越前盖板通孔207和电机密封垫片202上的密封垫通孔后与电机固定螺孔204连接紧固，将盘式梯形磁电机710固定在泵体后端面200上；

图2、图3和图4中，所述的中间后级泵壳300上有中间后级腔内凹锥壁829、中间后级腔内圆351、中间后级台阶325和中间后级内腔320，中间后级台阶325平面上有中间后级台阶螺孔603，中间后级内腔320之中有中间后叶轮302，中间后级腔内圆351平面上有中间后级法兰孔602；中间后叶轮302上有中间后级吸口399、中间后级叶轮凸台阶312、中间后级轮凸锥面529和中间后级叶轮凹台阶321，中间后级叶轮凹台阶321底平面上有中间后级花键槽孔382；中间后级叶轮凹台阶321与所述的末级叶轮凸台阶737配合，中间后级花键槽孔382与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；中间后级腔内凹锥壁829与中间后级轮凸锥面529之间构成中间后级旋转间隙319，中间后级旋转间隙319限制本级液体逆流；中间后级腔内圆351与末级台阶面715配合，末级螺钉穿越中间后级法兰孔602与末级台阶螺孔601配合，将中间后级泵壳300与末级泵壳730密闭固定在一起；

图2、图4和图5中，所述的中间前级泵壳400上有中间前级腔内凹锥壁649、中间前级腔内圆452、中间前级台阶472和中间前级内腔420，中间前级内腔420之中有中间前叶轮304，中间前级腔内圆452平面上有中间前级法兰孔604，中间前级台阶472平面上有中间前级台阶螺孔605；中间前叶轮304上有中间前级吸口499、中间前级叶轮凸台阶417、中间前级轮凸锥面549和中间前级叶轮凹台阶421，中间前级叶轮凹台阶421底平面上有中间前级花键槽孔487；中间前级叶轮凹台阶421与所述的中间后级叶轮凸台阶312配合，中间前级花键槽孔487与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；中间前级腔内凹锥壁649与中间前级轮凸锥面549之间构成中间前级旋转间隙409，中间前级旋转间隙409限制本级液体逆流；中间前级腔内圆452与中间后级台阶325配合，中间后级螺钉穿越中间前级法兰孔604与中间后级台阶螺孔603配合，将中间前级泵壳400与中间后级泵壳300密闭固定在一起；

图2、图3、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13和图14中，机泵隔板333两侧分别与压力交换螺纹机壳350和初级泵壳800配合，初级泵壳800上有初级法兰外螺纹356，初级法兰外螺纹356端面有初级壳内台阶孔871；压力交换螺纹机壳350上口有交换机法兰外螺纹358，交换机法兰外螺纹358端面有交换机壳内腔圆551；

机泵隔板333上侧有隔板轴承座696、泵定位环387和承接上环内螺纹833，机泵隔板333下侧有隔板轴隔套348、机定位环355和承接下环内螺纹533；

泵定位环387与初级壳内台阶孔871之间为过渡配合，起到定位作用；初级法兰外螺纹356与承接上环内螺纹833之间为螺纹连接，初级法兰外螺纹356端面与机泵隔板333上平面之间涂有防漏树脂；

机定位环355与交换机壳内腔圆551之间为过渡配合，起到定位作用；交换机法兰外螺纹358与承接下环内螺纹533之间为螺纹连接，交换机法兰外螺纹358端面与机泵隔板333下平面之间也涂有防漏树脂；

所述的初级泵壳800上端面有初级腔内圆378，初级泵壳800内壁有初级腔内凹锥壁869，初级泵壳800内腔有初级泵叶轮308；初级腔内圆378平面上有初级法兰孔606，初级腔内圆378与中间前级台阶472配合，初级螺钉穿越初级法兰孔606与中间前级台阶螺孔605配合，将初级泵壳800与中间前级泵壳400密闭固定在一起；

初级泵叶轮308上有初级吸口899和初级叶轮凸台阶787、初级轮凸锥面589和初级叶轮凹台阶521，初级叶轮凸台阶787由初级凸台外圆818和初级凸台阶面876所组成，初级叶轮凹台阶521底平面上有初级花键槽孔580；初级叶轮凹台阶521与所述的中间前级叶轮凸台阶417配合，初级花键槽孔580与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；

初级腔内凹锥壁869与初级轮凸锥面589之间构成初级旋转间隙849，初级旋转间隙849限制本级液体逆流；初级旋转间隙849还将初级泵壳800内腔分隔为初级排出内腔820和初级吸入内腔520，初级吸入内腔520上设置泵海水吸口331，泵海水吸口331与吸口管路723之间由吸口螺纹接头747作连接；

隔板轴承座696内孔外端上有隔板孔卡槽598，隔板孔卡槽598内有隔板孔用卡簧891；隔板轴承座696内孔与初级凸台外圆818之间设置有初级轴承滚柱880，初级轴承滚柱880两端分别位于隔板孔用卡簧891和隔板轴承调节环892之间，隔板轴承调节环892位于隔板轴承座696内孔底平面上；

初级轴承滚柱880上端还贴靠在初级凸台阶面876上，泵圆柱滚针268其中一端贴靠在泵轴承挡肩867上；初级轴承滚柱880与泵圆柱滚针268一起，组成对四级串联叶轮的轴向限制；四级串联叶轮包括初级泵叶轮308、中间前叶轮304、中间后叶轮302和末级泵叶轮770；

压力交换螺纹机壳350底部中心设置有泄压出口752，压力交换螺纹机壳350上有交换机圆周壁353，交换机圆周壁353上设置有蓄压进口751；蓄压进口751与膜回流管727由蓄压螺纹接头749作连接；泄压出口752与膜回流管727由卸压螺纹接头746作连接；

压力交换螺纹机壳350墙内有交换机叶轮340，交换机叶轮340上有交换机叶片834和机叶轮毂890，机叶轮毂890里端面有机毂台阶孔596，机毂台阶孔596底面上有机毂孔底面895，机毂孔底面895上有机花键槽孔894，机花键槽孔894与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；机毂台阶孔596后段上有机孔退刀槽893，机毂台阶孔596前段上有机毂孔卡槽898，机毂孔卡槽898中活动配合有机孔用卡簧591；

交换机叶轮340与所述的隔板轴隔套348外圆之间有交换机轴承380，交换机轴承380由机圆柱滚针568和机轴承外圈569所组成，机轴承外圈569固定在机毂台阶孔596内圆壁上，机轴承外圈569两端分别贴着机孔用卡簧591和机轴承调节环592，机轴承调节环592位于机毂孔底面895上；

机叶轮毂890下端面有防松螺孔297，花键传动轴246下端面上有轴端螺孔247，将固定在机叶轮毂890上的机轴承外圈569连同机圆柱滚针568一起套入固定在隔板轴隔套348外圆上，转动交换机叶片834，使得机叶轮毂890上的机花键槽孔894与花键传动轴246对准相配合，继续推压机叶轮毂890，使得机轴承外圈569内的机圆柱滚针568整体与隔板轴隔套348外圆相配合；先取用台阶防松螺钉274穿越轴向定位挡圈270中心孔后与轴端螺孔247相配合，使得轴向定位挡圈270在台阶防松螺钉274上的两平行挡边273与花键传动轴246外端面之间有2毫米轴向自由量；再用5颗挡圈螺钉277穿越轴向定位挡圈270上的定位挡圈通孔后与机叶轮毂890上的防松螺孔297相配合，将轴向定位挡圈270也紧固在机叶轮毂890外端面上；最后用1颗挡圈螺钉277依次穿越防松挡片271上的通孔和轴向定位挡圈270上的定位挡圈通孔后与末级叶轮毂290上的防松螺孔297相配合，使得防松挡片271上的挡片拐角边272对准两平行挡边273上的任意一平边上，起到防松作用。

所述的隔板轴承座696内孔表面和初级凸台外圆818外圆表面均有一层厚度为0.61毫米的铜合金硬质耐磨涂层；铜合金硬质耐磨涂层的材料由如下重量百分比的元素组成：Cu:16%、Ni:2.8%、W:3.2%、Al:2.7%、Cr:2.6、Nb:1.5%、C:1.2%，余量为Fe及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：P为0.05%、Sn为0.04%、Si为0.17%、Mn为0.024%、S为0.009%、 P为0.014%；铜合金硬质耐磨涂层的材料主要性能参数为：洛氏硬度HRC值为58；

所述的初级轴承滚柱880整体材质均为二氧化铈陶瓷，以CeO₂(二氧化铈)复合材料为基料，配以矿化剂MgO(氧化镁)、BaCO₃(碳酸钡)及结合粘土组成，并且其各组分的重量百分比含量为CeO₂：94.8%、MgO：1.34%、BaCO₃：1.56%，其余为结合粘土。

作为进一步改进：图3、图8、图9、图15、图16和图17中，所述的盘式梯形磁电机710包括电机外壳210、电机前盖板220、电机后盖板230、电机转轴240、电机转子250以及前定子251和后定子252，电机前盖板220和电机后盖板230分别固定连接在电机外壳210前后两端面上，电机前盖板220里侧和电机后盖板230里侧均固定有隔磁铝板223，电机前盖板220上的隔磁铝板223里侧固定有前定子251，电机后盖板230上的隔磁铝板223里侧固定有后定子252，电机转子250固定在电机转轴240上，电机转子250位于前定子251与后定子252之间且两侧都有气隙，电机转轴240通过前轴承225和后轴承235分别支撑在电机前盖板220和电机后盖板230上；

前定子251和后定子252均由定子铁心226和电枢绕组222所组成，电机转子250由转子铁心211和永磁体212所组成，所述永磁体212安装在相邻转子铁心211之间，所述永磁体212沿圆周方向均匀插装在转子支架232内；转子铁心211和永磁体212的径向外侧设置有转子外毂213，转子外毂213起到紧固转子铁心211和永磁体212的作用，转子外毂213外表面上设置有圆光栅片286，电机外壳210的机壳内壁219上设置有与所述转子外毂213相对应设置的有光栅读数头255，用于测量电机转动的角度与转速；

电机前盖板220里平面与隔磁铝板223之间有前密闭水流腔278，前密闭水流腔278上有前腔进管217和前腔出管218，前腔进管217和前腔出管218分别穿越电机前盖板220后外接到给排水系统；电机后盖板230里平面与隔磁铝板223之间有后密闭水流腔279，后密闭水流腔279上有后腔进管237和后腔出管236，后腔进管237和后腔出管236分别穿越电机后盖板230后外接到给排水系统；

前盖轴隔套280上有轴隔套法兰807，轴隔套法兰807外侧有泵轴承支撑圆289和轴隔套通孔804，轴隔套法兰807内侧有轴隔套台阶孔284和轴隔套调节台阶882，轴隔套调节台阶882外圆与前盖轴承孔224之间为过渡配合，轴隔套调节台阶882上有密封圈卡槽809，密封圈卡槽809上有轴隔套密封圈209，轴隔套密封圈209与前盖轴承孔224之间构成静密封；电机外壳210端面上有电机密封圈208与电机前盖板220之间构成静密封；轴隔套台阶孔284与轴隔套通孔804之间有机封拆卸槽808，便于专用工具拆卸机封组件248。

作为进一步改进：图18、图19、图20、图21和图22中，所述的垂直螺纹恒向流器722包括螺纹头下半球壳190、螺纹头上半球壳180、圆筒管120和直立阀芯110，圆筒管120上有圆管外圆123和圆管内圆121以及圆管上端面128和圆管下端面129，

螺纹头下半球壳190上有八角下凸缘198和下内半球面196以及圆孔进口管195，圆孔进口管195下端有内螺纹下接头191，内螺纹下接头191上有接头下密封锥面192，

螺纹头上半球壳180上有八角上凸缘189和上内半球面187以及圆孔出口管185，圆孔出口管185上端有内螺纹上接头181，内螺纹上接头181上有接头上密封锥面182，

所述的八角下凸缘198和所述的八角上凸缘189之间有八组阀壳螺栓螺母组140密闭固定；

预处理海水吸管721上端有外螺纹接头与内螺纹下接头191螺旋紧固配合，在接头下密封锥面192之处构成密闭密封；吸口管路723下端有外螺纹接头与内螺纹上接头181螺旋紧固配合，在接头上密封锥面182之处构成密闭密封；

所述的下内半球面196上有下凹圆槽193和凹槽下底平面194，下凹圆槽193内圆与所述的圆管外圆123之间为过渡配合，凹槽下底平面194与圆管下端面129之间为密封接触；所述的上内半球面187上有上凹圆槽183和凹槽上底平面184，上凹圆槽183内圆与所述的圆管外圆123之间为过渡配合，凹槽上底平面184与圆管上端面128之间为密封接触；

所述的直立阀芯110上有阀芯外圆112、阀芯空腔壁111、阀芯下球面115和阀芯上球面117，阀芯下球面115上有阀芯环状孔119，阀芯上球面117上有阀芯圆状孔118，阀芯外圆112内侧为外圆内侧壁113；

所述的圆管内圆121与阀芯外圆112之间为活动配合；阀芯下球面115曲面半径与所述的下内半球面196曲面半径相同可吻合，所述的阀芯上球面117曲面半径与所述的上内半球面187曲面半径相同可吻合；所述的阀芯圆状孔118与所述的阀芯环状孔119之间由变形四叶流道157相贯通，所述的变形四叶流道157上有导流四叶支撑板114；所述的导流四叶支撑板114内侧面固定连接在所述的阀芯空腔壁111上，所述的导流四叶支撑板114外侧面固定连接在所述的外圆内侧壁113上；所述的阀芯空腔壁111下端连接着阀芯下球面115，阀芯下球面115中心上有工艺螺孔151，内六角堵塞154上有堵塞外螺纹152，堵塞外螺纹152与工艺螺孔151之间密闭配合形成阀芯内空腔156；所述的阀芯上球面117上有阀芯上密封槽177固定着阀芯上密封环178，所述的阀芯下球面115上有阀芯下密封槽155。

作为进一步改进：图23、图24、图25、图26、图27和图28中，所述的水平螺纹恒向流器713包括圆柱轴610、摆转阀芯620、螺纹接头阀体630、紧固螺钉670和外端盖690，所述的螺纹接头阀体630上有阀体侧平面636、阀体进口平面硬质层638和阀体出口平面硬质层639以及出口弯管631和进口弯管632；

出口弯管631外端有弯管出口内螺纹头615，弯管出口内螺纹头615上有弯管出口连接内螺纹617和弯管出口螺纹密封锥面614；

进口弯管632外端有弯管进口内螺纹头635，弯管进口内螺纹头635上有弯管进口连接内螺纹637和弯管进口螺纹密封锥面634；

所述的启动吸管712右端头上的外螺纹接头与弯管进口连接内螺纹637对接，在弯管进口螺纹密封锥面634处构成进口螺旋密封固定；

所述的启动高压管716左端头上的外螺纹接头与弯管出口连接内螺纹617对接，在弯管出口螺纹密封锥面614处构成进口螺旋密封固定；

所述的进口弯管632内端连接着阀体进口平面硬质层638，所述的出口弯管631内端连接着阀体出口平面硬质层639；所述的阀体进口平面硬质层638和阀体出口平面硬质层639的上边缘与阀体扇形凹弧面663相连接，所述的阀体进口平面硬质层638和阀体出口平面硬质层639的下边缘与阀体圆凹弧面662相连接，两侧的阀体侧平面636上各有螺钉孔627；两只所述的外端盖690上有与所述的螺钉孔627相对应的端盖沉孔697；所述的紧固螺钉670穿过所述的端盖沉孔697与所述的螺钉孔627紧固相配合，将所述的外端盖690的端盖内平面698与所述的阀体侧平面636紧贴密闭；

两只所述的外端盖690上都有外盖轴孔691，外盖轴孔691上有定轴密封圈槽659，定轴密封圈槽659确保外盖轴孔691与所述的圆柱轴610两端密封配合；

所述的摆转阀芯620包括阀芯扇形柱体625和阀芯圆管体682，阀芯圆管体682上有圆管两端面689和阀芯圆柱孔681，阀芯圆柱孔681与所述的圆柱轴610外圆可旋转滑动配合，圆管两端面689与端盖内平面698之间为间隙配合；

阀芯扇形柱体625上有阀芯两侧面685、阀芯扇形凸弧面683以及阀芯进口端平面628和阀芯出口端平面629，阀芯进口端平面628上有环形流道口622和进口面密封圈槽652，阀芯出口端平面629上有圆形流道口621和出口面密封圈槽651；

所述的环形流道口622与所述的圆形流道口621之间有变形三片流道688相连通；所述的变形三片流道688所包容的变流道锥体624部分与所述的阀芯扇形柱体625之间有连接三片筋644相连接，所述的连接三片筋644的单叶厚度为圆形流道口621直径的1/15。

实施例中：

一、轴隔套调节台阶882外圆与泵轴承支撑圆289之间具有六级公差精度的同轴度关系；电机前盖板220外侧面上有前盖凹台面229，前盖凹台面229上有六个前盖螺孔227，轴隔套法兰807上有六个轴隔套固定孔805与前盖螺孔227相对应；轴隔套螺钉228穿越轴隔套固定孔805与前盖螺孔227相配合，将前盖轴隔套280固定在前盖凹台面229上；前盖凹台面229与前盖轴承孔224之间具有六级公差精度的垂直度关系；前盖轴隔套280上的轴隔套调节台阶882内端伸入前盖轴承孔224并抵住前轴承225；前盖轴隔套280外端与末级叶轮毂290之间有一只末级无内圈轴承760；

前盖轴隔套280上有轴隔套法兰807，轴隔套法兰807外侧有泵轴承支撑圆289和轴隔套通孔804，轴隔套法兰807内侧有轴隔套台阶孔284和轴隔套调节台阶882，轴隔套调节台阶882外圆与前盖轴承孔224之间为过渡配合，轴隔套调节台阶882上有密封圈卡槽809，密封圈卡槽809上有轴隔套密封圈209，轴隔套密封圈209与前盖轴承孔224之间构成静密封；电机外壳210端面上有电机密封圈208与电机前盖板220之间构成静密封；轴隔套台阶孔284与轴隔套通孔804之间有机封拆卸槽808，便于专用工具拆卸机封组件248。

电机后盖板230上有后盖轴承孔234，电机后盖板230上装有轴承后盖233，轴承后盖233通过螺钉固定在电机后盖板230上，轴承后盖233内端伸入后盖轴承孔234并抵住后轴承235；电机后盖板230上的后盖轴承孔234外侧面上有后盖凹台面275，后盖凹台面275上有六个后盖螺孔265，轴承后盖233上有六个后盖通孔与后盖螺孔265相对应；轴承盖螺钉267穿越后盖通孔与后盖螺孔265相配合，将电机后盖板230固定在后盖凹台面275上。

初级腔内凹锥壁869上设置工艺螺孔堵塞607，当工艺螺孔堵塞607从初级腔内凹锥壁869上卸掉时，专用工具可穿过工艺螺孔堵塞607卸掉后的工艺螺孔，专用工具操控初级螺钉穿越初级法兰孔606与中间前级台阶螺孔605配合，将初级泵壳800与中间前级泵壳400密闭固定在一起；

当工艺螺孔堵塞607装在初级腔内凹锥壁869上时，可确保初级排出内腔820与初级吸入内腔520之间实现隔离，初级排出内腔820和初级吸入内腔520之间仅仅受到初级旋转间隙849影响；

电机前盖板220外侧面上有前盖凹台面229，前盖凹台面229上有六个前盖螺孔227，轴隔套法兰807上有六个轴隔套固定孔805与前盖螺孔227相对应；轴隔套螺钉228穿越轴隔套固定孔805与前盖螺孔227相配合，将前盖轴隔套280固定在前盖凹台面229上。

二、末级无内圈轴承760由泵圆柱滚针268和末级轴承外圈269所组成，末级轴承外圈269固定在末级毂台阶孔296内圆壁上，末级花键槽孔781与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；

泵圆柱滚针268一端贴靠在泵轴承挡肩867上，泵圆柱滚针268另一端贴靠在末级轮调节圈292上，隔板轴承调节环892位于隔板轴承座696内孔底平面上；

花键传动轴246依次穿越轴隔套通孔804、末级花键槽孔781、中间后级花键槽孔382、中间前级花键槽孔487、初级花键槽孔580、隔板轴隔套348内孔以及机花键槽孔894，花键传动轴246与轴隔套通孔804和隔板轴隔套348内孔之间均有0.15毫米间隙，花键传动轴246与末级花键槽孔781、中间后级花键槽孔382、中间前级花键槽孔487、初级花键槽孔580以及机花键槽孔894之间均为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；

花键传动轴246的外端面上有轴端螺孔247，轴端螺孔247上配合有台阶防松螺钉274，台阶防松螺钉274限制着轴向定位挡圈270的轴向位移，轴向定位挡圈270外缘部位固定在机花键槽孔894外端平面上，继而限制了机叶轮毂890相对于花键传动轴246的轴向位移；轴向定位挡圈270外侧面上有防松挡片271，防松挡片271与轴向定位挡圈270一起，被挡圈螺钉277固定在机花键槽孔894外端平面上；台阶防松螺钉274的螺脑上有两平行挡边273，防松挡片271上有挡片拐角边272，挡片拐角边272紧贴着两平行挡边273上的任意一平边上。

三、本发明中的盘式梯形磁电机710以及关键部件组装过程如下：

（一）、盘式梯形磁电机710组装：

所述转子铁心211和永磁体212在垂直于电机旋转方向上的截面为等腰梯形，放置在前、后两个定子铁心226之间，其斜边分别与所述两个定子铁心226的平行四边形截面的斜边平行并沿轴向对齐，在所述转子铁心211和永磁体212与两个定子铁心226之间均形成圆锥面形状的气隙；

电机转轴240上最大直径处为轴平键段288、轴平键段288两侧分别为轴后轴承段243和轴前轴承段245，轴前轴承段245外侧有花键传动轴246；

电机前盖板220的前盖轴承孔224上固定着前轴承225外圆，前轴承225内孔固定着电机转轴240的轴前轴承段245；电机后盖板230的后盖轴承孔234上固定着后轴承235外圆，后轴承235内孔固定着轴后轴承段243。

电机外壳210外壁上有接线盒，电缆线穿越接线盒并连接到外接控制电源；转子支架232内孔固定连接在轴平键段288处且有平键214传递扭矩。

八颗前盖螺钉221穿越电机前盖板220上的前盖壳孔239将电机前盖板220固定在电机外壳210前端面，八颗后盖螺钉231穿越电机后盖板230上的后盖壳孔238将电机后盖板230固定在电机外壳210后端面。

(二)、螺纹接头管路连接：

（1）、增压内螺纹接头743连接，将转换高压管717左端外螺纹与蜗壳出口凸台744上的内螺纹上分别涂上环氧树脂，配对连接，使得转换高压管717与蜗壳出口凸台744之间构成静止密闭固定；

（2）、与增压内螺纹接头743连接方式一样，分别将卸压螺纹接头746、吸口螺纹接头747和蓄压螺纹接头749与其所在位置两侧的管路进行螺纹连接，使得排泄管路726与泄压出口752连通之间构成卸压螺纹接头746螺纹密闭固定连接、吸口管路723与泵海水吸口331连通之间构成吸口螺纹接头747螺纹密闭固定连接、膜回流管727与蓄压进口751连通之间构成蓄压螺纹接头749螺纹密闭固定连接。

(三)、关键部件组装步骤：

(1) 前盖轴隔套280安装

将前盖轴隔套280上的轴隔套调节台阶882与电机前盖板220上的前盖轴承孔224近外端处过渡配合，并用轴隔套螺钉228穿越前盖轴隔套280上的轴隔套固定孔805与电机前盖板220上的前盖螺孔227相配合，将前盖轴隔套280上的轴隔套法兰807与电机前盖板220上的前盖凹台面229紧贴固定，使得前盖轴隔套280上的轴隔套台阶孔284与轴前轴承段245外轮廓之间具有高精度同轴度来固定机封组件248。同时，前盖轴隔套280上的轴隔套通孔804与电机转轴240的轴前轴承段245外轮廓之间有1.2毫米的旋转空隙。

(2）安装末级轴承外圈269

末级无内圈轴承760选用RNA型分离式无内圈轴承，先将末级轮调节圈292间隙配合放入末级叶轮毂290上的末级毂台阶孔296之中并越过台阶孔退刀槽293贴在末级毂孔底面295上；再将末级无内圈轴承760上的末级轴承外圈269过盈配合压入末级叶轮毂290上的末级毂台阶孔296之中，再将泵孔用卡簧291用专用工具放入毂轴承卡槽298内，使得末级轴承外圈269两端面分别贴着泵孔用卡簧291和末级轮调节圈292。

四、压力交换原理和反渗透海水淡化工程工作过程：

预处理海水吸管721和启动吸管712均插入到预处理池水表面711下方20厘米，启动高压启动泵714，由启动吸管712吸取海水预处理池310中的预处理海水，依次经启动高压管716、管路三通769和高压海水进管719后，注入到膜进水腔718之中直接参与渗透膜海水淡化；

当膜进水腔718中的预处理海水的压力达到6.0兆帕(MPa)时，其中80%的截流蓄压海水被反渗透膜720截流，其中20%的处理淡水穿透反渗透膜720，进入膜出水腔728之中，经淡化水出管729输送到淡水储备待用区域；

未能穿越反渗透膜720的80%的截流蓄压海水经膜回流管727，通过蓄压螺纹接头749进入到蓄压进口751位置，冲击交换机叶片834后，辅助驱动交换机叶轮340旋转，截流蓄压海水做功后泄压，从泄压出口752排出，经过卸压螺纹接头746，从排泄管路726排放掉或送到下游处理程序；借用机花键槽孔894与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；辅助驱动花键传动轴246旋转，不但带动初级泵叶轮308、中间前叶轮304、中间后叶轮302和末级泵叶轮770同步旋转，而且还降低了盘式梯形磁电机710启动负荷，避免了盘式梯形磁电机710因启动电流过大而烧毁事故；

与此同时，启动盘式梯形磁电机710，由预处理海水吸管721吸取海水预处理池310中的预处理海水，依次经过吸口管路723和吸口螺纹接头747以及泵海水吸口331后，注入到初级吸入内腔520之中；随着初级泵叶轮308、中间前叶轮304、中间后叶轮302和末级泵叶轮770的同步旋转，注入到初级吸入内腔520的液体由初级吸口899被吸入，经离心力增压后注入到初级排出内腔820，再经中间前级吸口499被吸入，经离心力再次增压后注入到中间前级内腔420，再经中间后级吸口399被吸入，经离心力再次增压后注入到中间后级内腔320，再经末级进水孔299被吸入，经离心力最后增压后注入到末级泵壳730蜗壳内，经离心力增压到6.0兆帕(MPa)液体依次流经蜗壳出口凸台744、增压内螺纹接头743、转换高压管717、管路三通769和高压海水进管719后，注入到膜进水腔718之中直接参与渗透膜海水淡化；盘式梯形磁电机710正常工作后，高压启动泵714无需再工作。

五、本发明上述突出的实质性特点，确保能带来如下显著的进步效果：

1、高压启动泵714进口与启动吸管712之间串联有水平螺纹恒向流器713，这种特殊设置，确保启动高压管716里的6兆帕(MPa)的高压海水不会产生反向逆流，操作安全可靠。水平螺纹恒向流器713内的摆转阀芯620具备摆转灵敏，环形流道口622与圆形流道口621之间有变形三片流道688相连通这种特殊设置，使得水平螺纹恒向流器713整体部件中没有类似弹簧等任何阻碍零件，就能实现恒向流动功能，彻底消除了因启动吸管712小故障影响本发明发生故障的隐患。

2、预处理海水吸管721上串联有垂直螺纹恒向流器722，垂直螺纹恒向流器722内的直立阀芯110上设置阀芯空腔壁111，使得直立阀芯110悬浮在垂直螺纹恒向流器722之内，直立阀芯110整体悬浮结构使之具备开启、关闭敏捷；阀芯环状孔119与阀芯圆状孔118之间有导流四叶支撑板114相连通这种特殊设置，使得垂直螺纹恒向流器722整体部件中没有类似弹簧等任何阻碍零件，就能实现恒向流动功能，彻底消除了因管路附件故障影响本发明正常工作的隐患。