圓盤通孔型超低比轉速離心泵的製作方法
2023-06-09 10:04:31
專利名稱：圓盤通孔型超低比轉速離心泵的製作方法
技術領域：
本發明涉及流體機械中的離心泵，特別涉及一種介質為水或其它液體的圓盤通孔型超低比轉速離心泵。
背景技術：
離心泵是流體機械中重要的泵類產品，適合抽送水和粘度不高的其它液體，具有流量範圍大、流量和壓力穩定、轉速較高及結構緊湊、重量輕、操作方便可靠和維護費用低廉的優點。但是離心泵尤其超低比轉速離心泵(比轉速≤20)有其自身的缺點，如其葉輪直徑增大，出口寬度變小，使得製造高質量葉輪的難度增大。泵效率顯著下降，且流量-揚程曲線容易出現駝峰，流量-功率曲線明顯攀升，原動機(通常為電機)存在著過載燒毀的可能性。
現有技術中的一種超低比轉速離心泵，其結構如圖1所示，它主要包括原動機(通常為電機)和超低比轉速離心泵頭兩大部分，其中原動機(通常為電機)1固定在泵蓋2上，泵蓋2與泵體3相連接，泵體3在其二側設有泵吸入口4和泵排出口5。葉片式葉輪6通過泵軸7與原動機(通常為電機)1相連，泵蓋2與泵軸7的結合部位設置有軸密封組件8(通常為機械密封)。葉片式葉輪6的結構如圖2和圖3所示，它主要由葉輪吸入口環61、葉輪輪轂62、葉輪前蓋板63、葉輪後蓋板64和多個葉片65組成，其中葉輪前後蓋板63、64與葉片65間的空間構成液體通道。
此種超低比轉速離心泵的工作原理是通過原動機(通常為電機)帶動葉輪高速旋轉，使儲存在泵體內的液體在葉輪離心力的作用下，液體由葉片式葉輪的進口經過葉片間的流道排到葉輪的出口，實現將原動機(通常為電機)機械能轉換為液體能量(動能、壓力能、勢能)的目的。
但是此種葉片式超低比轉速離心泵存在著下列問題1、在製造方面，葉輪直徑偏大，出口寬度偏小，通常為4毫米，造成此種葉片式葉輪在鑄造加工中廢品率高。同時，葉片型線不準確，製造難度較大。
2、在性能方面，泵效率偏低，大流量時容易汽蝕，產生振動和噪聲，縮短了泵的使用壽命。流量-功率曲線明顯攀升，造成原動機(通常為電機)過載工作，原動機(通常為電機)存在有燒毀的可能性。
發明內容
本發明的任務是提供一種改進的圓盤通孔型超低比轉速離心泵，它採用圓盤通孔葉輪替代葉片式葉輪，解決了現有技術的超低比轉速離心泵葉片式葉輪鑄造難度大、廢品率高、葉片型線不準確的製造難題，解決了泵效率低、使用壽命短、可能會燒毀原動機的問題。
本發明的技術解決方案如下一種圓盤通孔型超低比轉速離心泵，它包括原動機、泵蓋、泵體、泵吸入口和泵排出口、葉輪、泵軸以及軸密封組件，原動機通過螺紋連接固定在泵蓋上，泵蓋與泵體相連接，泵吸入口和泵排出口設置在泵體的左右二側，軸密封組件安置在泵蓋與泵軸的結合部位，所述葉輪是圓盤通孔葉輪，它由葉輪吸入口環、葉輪圓盤和葉輪輪轂組成，其中葉輪圓盤上設有由數個直孔和斜孔構成的液體通道，圓盤通孔葉輪及其葉輪輪轂通過泵軸與原動機相連；所述圓盤通孔葉輪通過葉輪吸入口環使泵體分為二個工作室，葉輪吸入口環上面為壓水室，葉輪吸入口環下面為吸水室，吸水室與泵吸入口相連，壓水室與泵排出口相連；所述軸密封組件的動環隨圓盤通孔葉輪一起高速旋轉，軸密封組件的靜環固定在泵蓋上，動環和靜環通過摩擦副形成端面密封。
本發明的圓盤通孔型超低比轉速離心泵具有下列特點1、圓盤通孔葉輪替代葉片式葉輪，從根本上解決了超低比轉速離心泵葉片式葉輪鑄造廢品率高的難題。
2、圓盤通孔葉輪的液體通道也就是多個直孔和斜孔完全是機加工成型，使得流道準確，光潔度高。而葉片式葉輪流道完全靠鑄造成型，葉片間液體通道無法機加工，因此光潔度較差。
3、圓盤通孔葉輪無須開模具鑄造成型，節省了模具製造費用，對單件小批量生產經濟效益尤為顯著。
4、同一個水泵試驗臺對比試驗證明，圓盤通孔型超低比轉速離心泵的效率、汽蝕性能指標和噪聲振動指標均優於葉片式超低比轉速離心泵。
本發明的圓盤通孔型超低比轉速離心泵具有運行可靠、維修方便、泵效率高、汽蝕性能優良、振動和噪聲低、電機無過載等優點，符合了節能環保要求。本離心泵產品流量-功率曲線攀昇平緩，原動機即通常為電機工作正常，產品主要應用於石油、電力、化工、鋼鐵、醫藥、環保、消防、市政、淨水、國防軍工、紡織印染、採掘選礦、熱力系統、採暖供熱、空調循環以及民用建築等行業。
圖1是現有技術的一種葉片式超低比轉速離心泵的結構示意圖。
圖2是現有技術的一種葉片式葉輪的結構示意圖。
圖3是圖2葉片式葉輪的側視結構示意圖。
圖4是本發明的一種圓盤通孔型超低比轉速離心泵的結構示意圖。
圖5是本發明離心泵中的一種圓盤通孔葉輪的結構示意圖。
圖6是圖5圓盤通孔葉輪的側視結構示意圖。
具體實施例方式
參看圖4，本發明的一種圓盤通孔型超低比轉速離心泵裝有原動機21、泵蓋22、泵體23、泵吸入口24和泵排出口25、葉輪、泵軸27以及軸密封組件28，原動機21通常為電機。原動機21通過螺紋連接固定在泵蓋22上，泵蓋22與泵體23相連接。泵吸入口24和泵排出口25設置在泵體21的左右二側。軸密封組件28安置在泵蓋22與泵軸27的結合部位。本發明的離心泵的比轉速≤20，其介質為水或其它液體。
參看圖5和圖6，按本發明的葉輪是一種圓盤通孔葉輪26，它主要由葉輪吸入口環261、葉輪圓盤262和葉輪輪轂263組成，其中葉輪圓盤262上設有數個液體通道，這些液體通道系由直孔264和斜孔265構成。圓盤通孔葉輪26及其葉輪輪轂263通過連接螺釘和鍵與泵軸27相連，又通過泵軸27與原動機21相連。
圓盤通孔葉輪26通過葉輪吸入口環261使泵體23分為二個工作室，葉輪吸入口環261上面為壓水室，葉輪吸入口環261下面為吸水室，吸水室與泵吸入口24相連，壓水室與泵排出口25相連。
軸密封組件28通常為機械密封，軸密封組件28的動環隨圓盤通孔葉輪26一起高速旋轉，軸密封組件28的靜環固定在泵蓋22上，動環和靜環通過摩擦副形成端面密封，以阻止泵內液體洩露和防止泵外空氣滲漏到泵內。
本發明的圓盤通孔型超低比轉速離心泵的工作過程如下泵啟動時要求泵內灌滿液體，圓盤通孔葉輪在原動機帶動下高速旋轉，在圓盤通孔葉輪進口處產生真空，吸入管路的液體被吸到圓盤通孔葉輪進口，圓盤通孔葉輪高速旋轉產生離心力，儲存在泵體內的液體在葉輪離心力的作用下，液體通過圓盤通孔葉輪的多個直孔和斜孔狀液體通道被輸送到葉輪外緣，液體被排到壓水室完成減速過程，速度能轉為壓力能，液體最終通過排出口排出，完成將原動機的機械能轉變為液體的能量(動能、壓力能、勢能)的全過程，同時實現將液體由低壓向高壓、由低位置向高位置以及長距離輸送的目的。
正是有了上述各組成部件的有機合作，關鍵是有了圓盤通孔葉輪的能量轉換作用，才能保證圓盤通孔型超低比轉速離心泵將液體由泵吸入口吸到泵體的吸水室，再通過圓盤通孔葉輪的流道排到泵體的壓水室，再壓到泵的排出口，實現了這一全過程，達到了正常工作輸液的目的。
當然，本技術領域內的一般技術人員應當認識到，上述實施例僅是用來說明本發明，而並非用作對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍內，對上述實施例的變化、變型都將落在本發明權利要求的範圍內。
權利要求
1.一種圓盤通孔型超低比轉速離心泵，它包括原動機、泵蓋、泵體、泵吸入口和泵排出口、葉輪、泵軸以及軸密封組件，原動機通過螺紋連接固定在泵蓋上，泵蓋與泵體相連接，泵吸入口和泵排出口設置在泵體的左右二側，軸密封組件安置在泵蓋與泵軸的結合部位，其特徵在於，所述葉輪是圓盤通孔葉輪，它由葉輪吸入口環、葉輪圓盤和葉輪輪轂組成，其中葉輪圓盤上設有由數個直孔和斜孔構成的液體通道，圓盤通孔葉輪及其葉輪輪轂通過泵軸與原動機相連；所述圓盤通孔葉輪通過葉輪吸入口環使泵體分為二個工作室，葉輪吸入口環上面為壓水室，葉輪吸入口環下面為吸水室，吸水室與泵吸入口相連，壓水室與泵排出口相連；所述軸密封組件的動環隨圓盤通孔葉輪一起高速旋轉，軸密封組件的靜環固定在泵蓋上，動環和靜環通過摩擦副形成端面密封。
全文摘要
本發明涉及一種圓盤通孔型超低比轉速離心泵，它包括原動機、泵蓋、泵體、泵吸入口和泵排出口、葉輪、泵軸以及軸密封組件。葉輪是圓盤通孔葉輪，它由葉輪吸入口環、葉輪圓盤和葉輪輪轂組成，其中葉輪圓盤上設有由數個直孔和斜孔構成的液體通道，圓盤通孔葉輪及其葉輪輪轂通過泵軸與原動機相連。圓盤通孔葉輪通過葉輪吸入口環使泵體分為二個工作室，葉輪吸入口環上面為壓水室，葉輪吸入口環下面為吸水室，吸水室與泵吸入口相連，壓水室與泵排出口相連。本發明的離心泵具有運行可靠、維修方便、泵效率高、汽蝕性能優良、振動和噪聲低、電機無過載等優點，符合了節能環保要求。
文檔編號F04D29/42GK101021215SQ200710038149
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月16日 優先權日2007年3月16日
發明者王者文, 施勇 申請人:上海凱泉泵業(集團)有限公司