潛水排汙泵的主軸承和機械密封的改進型布置結構的製作方法
2023-05-28 09:35:41 2
專利名稱：潛水排汙泵的主軸承和機械密封的改進型布置結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及潛水排汙泵，特別涉及一種潛水排汙泵的主軸承和機械密封的改進型布置結構。
背景技術：
轉子泵的軸承和軸封是故障率最高的零件。關於軸承，靠近葉輪側的軸承要承受軸向力和徑向力的聯合負荷，它的負荷比遠於葉輪側的軸承重得多，所以它是主軸承。主軸承的徑向負荷與它和葉輪之間的軸向距離相關，主軸承離葉輪越近，其徑向負荷就越輕。由於排汙泵的葉輪流道比清水泵寬得多，它在工作時形成的水力徑向力比同揚程的清水泵大得多，排汙泵的主軸承距離葉輪的遠近對它的徑向負荷大小相應地對它的壽命長短的影響就比清水泵更大，所以排汙泵的主軸承離葉輪越近越好；另一方面，軸承採用稀油進行冷卻潤滑的效果顯著優於油脂，所以，軸承特別是大負荷軸承在可能條件下應優先採用稀油進行冷卻潤滑。潛水排汙泵輸送液體的泵部件與潛水電機部件之間的機械密封更是潛水排汙泵的關鍵，機械密封洩漏量的大小直接影響潛水電機的可靠性，而機械密封洩漏量的大小與軸的振動有很大關係，安裝機械密封的軸段離主軸承越近，該軸段的振動就越小，機械密封的洩漏量就越小。當採用雙重機械密封時，與輸送的液體及其中的雜質接觸的泵側機械密封和不與液體接觸的電機側機械密封相比，其工作條件惡劣得多，更容易洩漏，而且泵側機械密封洩漏到油室中的汙液還會惡化電機側機械密封的工作條件，使電機側機械密封加速失效。因此減少機械密封的洩漏量，關鍵是減少泵側機械密封的洩漏量，所以泵側機械密封理應離主軸承最近。從泵運轉平穩的角度看，從主軸承到葉輪的軸伸越短，其剛性越強，泵運行時轉動件與非轉動件越不容易發生摩擦，泵運轉越平穩。
現有潛水排汙泵的主軸承和機械密封的布置結構如圖1所示，泵側機械密封1與主軸承3之間隔著電機側機械密封2，主軸承3與葉輪4之間隔著泵側機械密封1、電機側機械密封2及其定位擋圈5與泵蓋6之間的間隙，由於此種布置結構的限制，使得主軸承3隻能採用油脂進行冷卻潤滑。
上述現有潛水排汙泵的主軸承和機械密封的布置結構，使得主軸承與葉輪之間的軸向距離大，採用的是油脂而不是稀油進行冷卻潤滑，它影響了主軸承的使用壽命。此種布置結構，還使得泵側機械密封與主軸承的距離大，按前述原理，其洩漏量就大。機械密封的軸向定位精度，對於機械密封的洩漏量有相當大的影響。圖1所示的定位擋圈5雖然可以保證電機側機械密封的一定的軸向定位精度，但在裝配時需要使用裝配工裝，它本身需要與軸進行緊固以保持其軸向位置，從而保證電機側機械密封的軸向長度，並且承受電機側機械密封彈性元件的軸向推力，一旦緊固失效，電機側機械密封的動、靜環端面就會脫離接觸，造成大量洩漏。此種布置結構，從主軸承到葉輪的軸伸較長，當葉輪工作時形成的水力徑向力較大時，轉動件與非轉動件容易摩擦或碰撞而使泵振動。
發明內容
本實用新型的任務是提供一種潛水排汙泵的主軸承和機械密封的的改進型布置結構，將主軸承置於電機側機械密封和泵側機械密封之間，解決了現有技術採用油脂冷卻潤滑而影響主軸承使用壽命、電機側機械密封容易大量洩漏、轉動件與非轉動件容易摩擦、碰撞而使泵振動的一系列問題。
本實用新型的技術方案如下一種潛水排汙泵的主軸承和機械密封的改進型布置結構，從電機側到泵側依次安置為電機側機械密封的靜環組件安裝在聯接座的孔內，電機側機械密封的動環組件安裝在軸上；擋圈安裝在軸上，擋圈的一個端面靠緊軸臺肩並且靠緊電機側機械密封動環組件的一側端面，擋圈的另一個端面與安裝在軸上的主軸承內圈的一個端面靠緊；主軸承外圈安裝在泵蓋朝向電機側的孔內，主軸承處於聯接座和泵蓋之間充注的稀油中；泵側機械密封的靜環組件安裝在泵蓋朝向葉輪的孔內，泵側機械密封的動環組件安裝在葉輪輪轂的外圓上並且其一側端面與葉輪輪轂底部端面靠緊。
本實用新型將主軸承置於電機側機械密封和泵側機械密封之間，具有如下優點①顯著減小了主軸承與葉輪之間的軸向距離；②主軸承用稀油進行冷卻潤滑；③顯著減小了泵側機械密封與主軸承的軸向距離；④實現電機側機械密封的可靠軸向定位。
採用本實用新型的改進型布置結構，一是可以顯著減小主軸承的徑向工作負荷，顯著改善主軸承的冷卻潤滑條件，從而延長主軸承的工作壽命；二是可以實現電機側機械密封的可靠軸向定位，顯著減小安裝機械密封的軸段特別是安裝泵側機械密封的軸段的振動量，從而顯著減小機械密封特別是泵側機械密封的洩漏量，提高潛水電機的可靠性；三是可以顯著提高軸伸的剛度，從而增強泵運行的平穩性。
圖1是現有潛水排汙泵的主軸承和機械密封的布置結構的示意圖。
圖2是本實用新型的潛水排汙泵的主軸承和機械密封的改進型布置結構的示意圖。
具體實施方式
參看圖2，本實用新型是一種潛水排汙泵的主軸承和機械密封的改進型布置結構，它包括軸1、聯接座2、泵蓋3、主軸承4、泵側機械密封5、電機側機械密封6、擋圈7和葉輪8。
從電機側到泵側依次安置為電機側機械密封6的靜環組件61安裝在聯接座2的孔21內，電機側機械密封6的動環組件62安裝在軸1上。擋圈7安裝在軸1上，擋圈7的一個端面靠緊軸1的臺肩11並且靠緊電機側機械密封6的動環組件62的一側端面621，擋圈7的另一個端面靠緊主軸承4的內圈41的一個端面411。主軸承4的外圈42安裝在泵蓋3朝向電機側的孔31內，主軸承4的外圈42的一個端面與泵蓋3的孔31的底端面311接觸，主軸承4處於聯接座2和泵蓋3之間充注的稀油中。泵側機械密封5的靜環組件51安裝在泵蓋3朝向葉輪8的孔32內，泵側機械密封5的動環組件52安裝在葉輪8的輪轂外圓82上並且其一側端面與葉輪8的輪轂底部端面83靠緊，此種結構使得主軸承4與葉輪8的軸向距離更短，更適合在大流量高揚程的泵上使用。
擋圈7的內孔與軸1相應軸段之間為動配合，這樣便於安裝。擋圈7的一個端面的直徑大於電機側機械密封6的動環組件62的端面621的直徑，以便於拆卸主軸承4。擋圈7的另一個端面的直徑不小於主軸承4的內圈41所需要的最小臺肩直徑。裝配時，與軸1相應軸段成過盈配合的主軸承4的內圈41將擋圈7軸向壓緊於電機軸1的臺肩11上。
當泵工作時，葉輪8產生的水力軸向力將擋圈7連同主軸承4在軸1的臺肩11與泵蓋3的孔31的底端面311之間軸向壓緊。因此，在裝配擋圈7時不需要使用工裝來控制它的軸向位置，也不需要與軸1進行緊固，它對電機側機械密封6的軸向定位不存在因與軸1的緊固鬆脫而失效的問題，因此電機側機械密封6的動、靜環端面也不存在脫離接觸而導致大量洩漏的問題，這樣就提高了電機側機械密封6的軸向定位的可靠性，進而提高了其密封可靠性。
主軸承4由聯接座2和泵蓋3之間充注的稀油進行冷卻潤滑，冷卻潤滑的效果大大優於油脂，由此顯著減小了軸承的磨損，使得使用壽命得到延長。
權利要求1.一種潛水排汙泵的主軸承和機械密封的改進型布置結構，其特徵在於，從電機側到泵側依次安置為電機側機械密封的靜環組件安裝在聯接座的孔內，電機側機械密封的動環組件安裝在軸上；擋圈安裝在軸上，擋圈的一個端面靠緊軸臺肩並且靠緊電機側機械密封動環組件的一側端面，擋圈的另一個端面與安裝在軸上的主軸承內圈的一個端面靠緊；主軸承外圈安裝在泵蓋朝向電機側的孔內，主軸承處於聯接座和泵蓋之間充注的稀油中；泵側機械密封的靜環組件安裝在泵蓋朝向葉輪的孔內，泵側機械密封的動環組件安裝在葉輪輪轂的外圓上並且其一側端面與葉輪輪轂底部端面靠緊。
2.根據權利要求1所述的潛水排汙泵的主軸承和機械密封的改進型布置結構，其特徵在於，所述擋圈的內孔與軸相應軸段之間為動配合，擋圈的一個端面的直徑大於電機側機械密封動環組件的端面的直徑，擋圈的另一個端面的直徑不小於主軸承內圈所需要的最小臺肩直徑。
專利摘要本實用新型涉及一種潛水排汙泵的主軸承和機械密封的改進型布置結構，從電機側到泵側依次安置為電機側機械密封的靜環組件安裝在聯接座的孔內，電機側機械密封的動環組件安裝在軸上；擋圈安裝在軸上，擋圈的一個端面靠緊軸臺肩並且靠緊電機側機械密封動環組件的一側端面，擋圈的另一個端面與安裝在軸上的主軸承內圈的一個端面靠緊；主軸承外圈安裝在泵蓋朝向電機側的孔內，主軸承處於聯接座和泵蓋之間充注的稀油中；泵側機械密封的靜環組件安裝在泵蓋朝向葉輪的孔內，泵側機械密封的動環組件安裝在葉輪輪轂的外圓上並且其一側端面與葉輪輪轂底部端面靠緊。本實用新型的特點一是可以顯著減小主軸承的徑向工作負荷，改善主軸承的冷卻潤滑條件，延長主軸承的工作壽命；二是可以實現電機側機械密封的可靠軸向定位，減小振動量和洩漏量，提高潛水電機的可靠性；三是可以顯著提高軸伸的剛度，從而增強泵運行的平穩性。
文檔編號F04D29/08GK2592910SQ0228840
公開日2003年12月17日 申請日期2002年12月18日 優先權日2002年12月18日
發明者劉虎山 申請人:上海凱泉泵業(集團)有限公司