立式外置型液下泵的製作方法
2023-06-25 03:17:01 3
專利名稱:立式外置型液下泵的製作方法
本實用新型涉及液體輸送裝置，是一種安置在介質貯槽外面液位以下，採用倒置葉輪結構、吸入口置於葉輪上方的液下離心泵。
用以輸送液體或含有固體顆粒漿液的通用型離心泵，以其形式不同有臥式泵和立式泵兩類。這些泵的致使缺點是滲漏，特別是輸送腐蝕性液體的泵，由於泵殼、葉輪、軸封部分會受輸送介質的腐蝕，使用不久就會發生跑冒滴漏現象，甚至損壞，嚴重影響泵的使用壽命。在石油、化工、紡織、三廢處理、電鍍、溼法冶煉等行業中，因要從貯液槽中抽取並輸送腐蝕性液體或漿液，不宜使用臥式泵，也不宜採用普通(短傳動主軸)立式泵，而採用液下泵。現有液下泵大都用金屬材料製成，並且為了減少對軸承系統的腐蝕，把主軸軸承設計在液位的上部，而在主軸的下端設置液體導軸承。這樣的液下泵因整個泵機組浸沫在介質中，解決了泵的滲漏問題，但泵機組就極易腐蝕損壞，而且還帶來了葉輪受周期性的徑向力作用，導致下端液體導軸承的磨損加劇，甚至引起葉輪或泵體摩擦而損壞，以致影響泵的性能和壽命。
本實用新型的目的是為了提供一種改進的液下泵，把它安置在介質貯槽外面，相對位置在液位以下，泵內接觸液體和過流部分的另件均採用特種耐腐蝕金屬，襯氟塑料或橡膠等非金屬材料，以防止介質對泵機組的腐蝕。並且對泵殼、主軸支承系統和介質進口系統作新的設計，以提高整個泵系統的性能。
本實用新型的組成可分為泵機組、進口管系、主軸系統三個主要部份。泵機組包括由泵體及泵蓋組成的泵殼、葉輪，在本設計中，對小型泵，泵殼的殼體採用雙螺旋形整體或組裝型，對大中型泵，泵殼的泵體採用導葉體與環形外殼組成導葉式泵體，它們均帶有出口管。對組裝型泵體的金屬外殼採用沿軸向剖分的結構。這樣的結構就消除了泵在運轉時產生的周期性不對稱徑向力的作用和便於裝卸。泵殼可用一般金屬或超低碳鋼合金材料直接鑄造及金加工成形，也可用一般金屬材料鑄造成基形，並在其內表面上襯復高分子工程塑料、橡膠材料、或樹脂石墨材料而成，還可用高級不鏽鋼，高分子工程塑料或橡膠製成內襯件，與普通鋼製的軸向剖分的外殼組裝而成。特別是後一種內襯整體或組裝型泵殼，在與腐蝕介質接觸的泵殼內表面能防止介質對金屬泵殼的腐蝕，則泵殼的基體就能採用價格比較便宜的金屬材料。泵機組中的葉輪設計採用帶背葉片的開式或閉式的倒置葉輪結構，此葉輪可用超低碳合金鋼材料或一般金屬材料鑄造及金加工成形，也可先用一般金屬材料鑄造成基形，並在其外表面襯復高分子工程塑料、橡膠材料或樹脂石墨而成。為了適應轉速為1500轉／分以上的工況的需要，本設計可在泵機組下端增置一閉式下軸承裝置，採用付葉輪、付導葉和油封及定位滑動軸承部件。付葉輪的轉動軸套一付軸套的一端通過螺栓與主軸連接，軸套的另一端裝在定位滑動軸承中，以保證泵的高速運轉。本液下泵的進口管系包括吸入管和回流管。吸入管設計在泵殼的上部，即在葉輪的上部，它包括一段與主軸同軸心的緩進段和一圈護軸內圈，以緩和和平衡介質徑向流動對主軸的衝擊力，這種使介質從葉輪上方流入的方式，使得葉輪上部的管道中呈微負壓狀態，這對輸送具有發泡液體和吸入水頭較低的情況下，因該泵內始終有剩液存在，故具有一定的自吸能力，同時氣泡可向上通過回流管返回貯液槽。本設計的回流管裝在主軸套管的上部，位置與貯液槽最高液位相適應，其作用是使殘存在主軸套管中的介質或氣體回到貯液槽中去，這就從結構上確保了主軸軸承結構不與介質相接觸。本液下泵的主軸系統包括主軸、主軸套管、軸套和軸承、軸封及鎖緊螺母。主軸是一根長軸、主軸上部與軸套相滑配，下端裝葉輪。當設計成高轉速用水泵時，此主軸下端除安裝葉輪外還裝有與之同軸心的閉式外部下軸承裝置；付軸套上裝有作為動力密封的付葉輪，付軸套的另一端與定位滑動軸承相配，通過長螺栓將付軸套與主軸同心聯接，滑動軸承體通過法蘭與泵蓋相接。套管直徑大於主軸直徑，即主軸與主軸套管間有一間距，此套管上端有法蘭與泵架相連接，下端有法蘭與泵殼相連接，並且在此套管上部還接有一根回流管。本設計的軸承部件裝在主軸上部，是一組組裝型軸承部件，即軸承安裝在長軸套上，一併裝入軸承座內，通過端蓋調整間隙，此裝置長軸套與主軸滑配連接，並通過鎖緊螺母把軸承部件固接在主軸上，並籍以調節泵的軸向間隙。為阻止介質蒸氣或氣體進入軸承系統或外溢，本設計還可在軸承部件下部設置一組付輪動力密封裝置，使得介質中的任何氣體或蒸汽都不能進入軸承系統和外溢，達到不洩漏的要求。以上所述的吸入管、回流管、主軸、主軸套管等，根據不同輸送介質要求均可用一般金屬材料或超低碳合金鋼材料製作，也可用一般金屬材料作為基體，並在與介質接觸的表面部分襯復高分子工程塑料、或橡膠、或樹脂石墨等材料。為達到貯液槽外安裝此類泵的目的，本設計有一組高度可調、位置可移動的泵架，把此立式液下泵安裝在此泵架上，根據貯液槽的出口位置調節泵吸入管的高低與之相接，所以安裝和維修就相當方便。
本實用新型的優點是，由於把主軸支承結構位置設計在介質液位上部，在主軸套管上設置了回流管，並增設了動力密封裝置，故本液下泵無軸封洩漏現象；由於該泵採用倒置葉輪結構，加上泵內始終充滿液體，該泵就具有自吸能力和便於啟動；吸入管中有一段緩進段和一圈護軸內圈，則消除了介質流入時對主軸的附加徑向衝擊力；由於泵殼之泵體為導葉與環形外殼組成的導葉泵體，或整體或組裝型雙螺旋形泵體，並在轉速大於1500轉／分時，採用了閉式付葉輪密封的外部下軸承裝置，增設懸臂長軸的下支承點，這就一方面消除了泵運轉中的周期性不均勻徑向力的作用，因而就取消導向水軸承結構，另方面保證了更長的懸臂長軸 在高速運行中的穩定性，而且維修更換泵體和葉輪就很方便；由於採用了主軸的組裝型軸承結構，使得安裝維修十分方便，並保證了主軸不會因裝拆軸承而損壞。從而提高價格昂貴的主軸使用壽命；由於本實用新型是外置式的，這就消除了泵外表面的腐蝕性，從用成倍提高了泵的耐腐蝕壽命。
圖1為本實用新型的縱向剖面示圖。其中〔1〕為葉輪，〔2〕為泵體，〔3〕為泵底蓋，〔4〕為底蓋內襯蓋，〔5〕為導葉體，〔6〕為環形外殼，〔7〕為排出管，〔8〕為緩進段，〔9〕為護軸內圈，〔10〕為吸入管，〔11〕為主軸，〔12〕為主軸套管，〔13〕為回流管，〔14〕為上部動力密封器，〔15〕為軸承，〔16〕為軸套，〔17〕為軸承蓋，〔18〕為軸承座，〔19〕為泵架，〔20〕為泵上蓋，〔21〕為主軸上端鎖緊螺母，〔22〕為填料函體，〔23〕為中間套，〔24〕為付葉輪，〔25〕為付導葉。
圖2為本實用新型另一種泵殼——泵體為整體雙螺旋形的結構示圖。
圖3為本實用新型第三種泵殼形式——泵體為內襯復的雙螺旋形結構示意圖。其中〔26〕為內殼襯，〔27〕為可拆外殼。
圖4為本實用新型的帶閉式外部下軸承裝置的泵殼結構示意圖。其中〔28〕為付導葉，〔29〕為付葉輪，〔30〕為油封，〔31〕為滑動軸承付甲，〔32〕為滑動軸承付乙，〔33〕為付軸套，〔34〕為長螺栓，〔35〕為滑動軸承座，〔36〕為軸封蓋。
以下結合附圖所示實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1所示為本實用新型的一個實施例，它是一種轉速在1500轉／分以下的大、中型立式外置型液下泵。如圖所示，整個泵系裝座在泵架〔19〕上，泵架是可移動並可上下調節高低，以使泵的吸入管〔10〕與不同高度的貯液槽出口位置相接。泵架支承面以上部分是電機和軸承系統，以下部分是主軸套管〔12〕，回流管〔13〕，泵殼及葉輪。本實施例中泵殼由帶有吸入管〔10〕的泵上蓋〔20〕，帶有排出管〔7〕、由導葉體〔5〕與環形外殼〔6〕組成的泵體〔2〕，和泵底蓋〔3〕，底蓋內襯蓋〔4〕組成。吸入管〔10〕包括一段半螺旋形蝸殼緩進段〔8〕，此緩進段的內環為護軸內圈〔9〕，這樣的吸入管結構，使流入的介質不直接徑向衝擊主軸而較為均勻平穩地流入葉輪〔1〕中。帶有排出管〔7〕、由導葉體〔5〕與環形外殼〔6〕組成的導葉泵體，消除了泵在運轉時產生的周期性不對稱徑向力對主軸〔11〕的作用，因此主軸〔11〕下端不會發生徑向抖動。本實施例的葉輪〔1〕是帶背葉片的倒置開式葉輪，用螺母固接於主軸〔11〕上，介質從葉輪的上部流入。主軸〔11〕只在其上部用軸承系統支承，形成一端支承的懸臂主軸。軸承系統由軸套〔16〕、軸承〔15〕、軸承蓋〔17〕和軸承座〔18〕組成。軸套〔16〕與主軸〔11〕滑配連結，並用鎖緊螺母把它固定在主軸上，並籍助鎖緊螺母調節泵內零件間隙。由圖所示，軸套〔16〕、軸承〔15〕和軸承座〔18〕組成組合型上軸承裝置，這樣的裝置只要拆開軸承座〔18〕與泵架〔19〕連接的螺釘和主軸上端的鎖緊螺母〔21〕，就能把整個軸承裝置從主軸〔11〕上拆下來。為阻止輸送介質的蒸氣或氣體介質外溢或向上侵入上軸承裝置，在軸承座〔18〕的底部裝有一個由付葉輪〔24〕、付導葉〔25〕、中間套〔23〕及填料函體〔22〕組成的動力密封器，付葉輪〔24〕裝在主軸〔11〕上。這樣的密封器當付葉輪隨主軸〔11〕轉動時，就把向上流出的氣體壓回去，通過回流管〔13〕流入貯液槽。由附圖1知，主軸套管〔12〕是一根兩端帶法蘭、上部連有回流管〔13〕的空心管，上端法蘭與泵架〔19〕相連，下端法蘭與上泵蓋〔20〕相連，其直徑大於主軸直徑，形成一間隙，讓液、氣流通過而進入回流管。以上所說的主軸〔11〕、有吸入管〔10〕的泵上蓋〔20〕、泵體〔2〕、底蓋內襯蓋〔4〕和葉輪〔1〕，用一般金屬材料作為基體，在與介質接觸的表面部分襯復氟塑料製成。
本實用新型的另一實施例如圖2所示，它是一種用於轉速在1500轉／分以下的小型立式外置型液下泵。其結構與上述實施例基本相同，不同之處是吸入管〔10〕的緩進段〔8〕是環形緩進段。泵體〔2〕是帶有排出管〔7〕的整體雙螺殼泵體。帶有吸入管〔10〕的泵上蓋〔20〕、泵體〔2〕、底蓋內襯蓋〔4〕和葉輪〔1〕用超低碳合金鋼製成。
本實用新型的第三實施例如圖3所示，它也是一種用於轉速在1500轉／分以下的全系列離心泵性能的立式外置型液下泵，其結構與上實施例基本相同，不同之處為泵殼的雙螺旋形泵體〔2〕由襯復橡膠或樹脂石墨材料的雙螺旋形內殼襯〔26〕和軸向剖分的金屬外泵殼〔27〕組成。葉輪〔1〕製成帶背葉片的閉式結構，並在其表面襯復 橡膠材料。此時，其它零件與輸送介質相接觸的表面也襯復橡膠材料。
本實用新型的第四個實施例如圖4所示，它是在本實用新型用於轉速為1500轉／分～3000轉／分時的立式外置型液下泵，其結構用材均與前三個實施例相同，不同之處是在泵底蓋〔3〕下部裝有一套閉式外部下軸承裝置，它由付導葉〔28〕，付葉輪〔29〕，油封〔30〕，滑動軸承付甲〔31〕，滑動軸承付乙〔32〕，付軸套〔33〕，長螺栓〔34〕，滑動軸承座〔35〕及軸封蓋〔16〕組成。其結構為在主軸〔11〕的下端通過長螺栓〔34〕接置一與主軸〔11〕同心的付軸套〔33〕，付軸套〔33〕與付葉輪〔29〕及滑動軸承付乙〔32〕滑配連接，滑動軸承付甲〔31〕壓入軸承座〔35〕，裝入油封〔30〕，軸承座〔35〕通過螺釘與下泵蓋〔3〕緊固，下端用軸封蓋〔36〕密封住，整個形成閉式外部下軸承裝置。
權利要求
1.一種輸送液體、氣液混合介質、帶固體顆粒漿液的立式外置型液下泵，包括電動機、聯軸器、主軸[11]、主軸套管[12]、軸承系統、泵體[2]和泵蓋[3]組成的泵殼、葉輪[1]、吸入管[10]、排出管[7]，其特徵在於a)軸承系統是在主軸[11]上部設置由軸套[16]、軸承座[18]、軸承[15]、軸承蓋[17]組成的組合式上軸承裝置，b)吸入管[10]包括一段與主軸[12]同軸心的緩進段[8]，此緩進段中還設置有一圈護軸內圈[9]，c)泵殼的泵體[2]為帶有排出管[7]、由導葉[5]環形外殼[6]組成的導葉泵體，d)在主軸套管[12]上部裝有一根與貯液槽最高液位相應高度的回流管[13]，此回流管的出口端通入貯液槽，e)所說葉輪[1]是一個帶背葉片的倒置葉輪，f)它還包括一組高度可調的可移泵架[19]。
2.根據權利要求
1所述的液下泵，其特徵在於所說的上軸承裝置中的軸承座〔18〕的底部裝有一個由付葉輪〔24〕、付導葉〔25〕、中間套〔23〕及填料函體〔22〕組成的動力密封器。
3.根據權利要求
1所述的液下泵，其特徵在於所說的進口管〔10〕的緩進段〔8〕是半螺旋形緩進段。
4.根據權利要求
1所述的液下泵，其特徵在於所說的進口管〔10〕的緩進段是環形緩進段。
5.根據權利要求
1所述的液下泵，其特徵在於所說的泵體〔2〕為組裝型的對稱雙螺旋型泵體。
6.根據權利要求
1所述的液下泵，其特徵在於所說的葉輪〔1〕為帶背葉片的開式結構。
7.根據權利要求
1所述的液下泵，其特徵在於所說的葉輪〔1〕為帶背葉片的閉式結構。
8.根據權利要求
1所述的液下泵，其特徵為所說的主軸〔11〕下端裝有與之同軸心的付軸套〔33〕，其上裝有作為動力密封的付葉輪〔29〕和滑動軸承付乙〔32〕，此滑動軸承付乙與滑動軸承付甲〔31〕相配。
9.根據權利要求
1或2、3、4、5、6、7所述的液下泵，其特徵是所說的主軸〔11〕、有吸入管〔10〕的泵上蓋〔20〕、泵體〔2〕、底蓋內襯蓋〔4〕、葉輪〔1〕用超低碳合金鋼製成。
10.根據權利要求
1或2、3、4、5、6、7所述的液下泵，其特徵是所說的主軸，有吸入管〔10〕的泵上蓋〔20〕、泵體〔2〕、底蓋內襯蓋〔4〕、葉輪〔1〕，可根據介質性質不同，用一般金屬材料作為基體，在與介質接觸的表面部分襯復高分子塑料、橡膠、樹脂石墨材料製成。
專利摘要
一種安置在介質貯槽外面、液位以下，輸送液體等介質的液下離心泵。其主要特點是只在主軸上部安裝組合型上軸承裝置，取消了液下水軸承；在主軸套管上裝有回流管，使殘液、氣體隨時回流至貯槽中；泵殼、葉輪、主軸等與介質接觸部分均用防腐蝕材料襯復；同時還配有泵架，便於調節和移動。最大優點是無洩漏，防腐蝕，提高了泵的壽命，安裝、維護方便，具有自吸能力，便於啟動。適用於石油、化工、紡織、三廢處理、溼法冶煉等行業中。
文檔編號F04D1/00GK86208470SQ86208470
公開日1987年9月2日 申請日期1986年12月30日
發明者戴正興 申請人:戴正興導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan