一種高溫磁力泵的製作方法

2023-10-09 18:50:34

專利名稱：一種高溫磁力泵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高溫磁力泵。
背景技術：
目前，在化工、石油、印染、醫藥、食品、電鍍等行業，磁力泵得到廣泛的應用，用 以輸送石油和化學介質等液體，這些介質的各種特性，就要求磁力泵耐腐蝕、耐高溫、耐 高壓、零洩漏；對於傳統磁力泵的外磁聯軸器，一般有兩種固定方式，一種是直接安裝 於電機軸，通常叫直連式，另一種為懸架式，例如名為「多管式高溫磁力泵」(專利號ZL 200920035791. 6)的中國專利，即是採用懸架連接方式；直連式因為存在散熱的局限，一般 僅用於小功率磁力泵結構，而大功率磁力泵通常採用懸架式；對於傳統的懸架式磁力泵，其 懸架結構大多採用前述專利所公開的結構，受該懸架結構的約束，其上兩副滾動軸承之間 的軸距一般都過小，並且軸承的潤滑均採用油脂潤滑；由於外磁聯軸器懸置於傳動軸的一 端，這種懸置結構本身就會因為重力作用而發生偏轉，在高溫工況下，過小的軸承間距，更 會加劇運轉不平衡，另外，油脂潤滑易讓軸承長期處於高溫工作狀態而減少使用壽命，甚至 使軸承定位實效；對於需要M小時連續使用工況來說，上述磁力泵的使用壽命平均為8個 月，但化工行業一般的大修期安排每年一次，因此對上述兩種結構而言均不夠理想。
發明內容本實用新型主要主要目的是提供一種高溫磁力泵，其採用軸承箱的傳動結構，使 磁力泵在高溫下的傳動更平穩，並由此可對傳動軸上的滾動軸承進行油浴潤滑和良好的散 熱，使傳動軸不易定位實效；這種結構，可顯著提高磁力泵的最高工作溫度和使用壽命。本實用新型的另一個目的，是提高傳動軸在高溫工作下的定位精度，從而可以降 低葉輪軸滑動軸承的定位精度要求，由此進一步提高磁力泵的使用壽命。本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的一種高溫磁力 泵，包括泵體、葉輪、葉輪軸、由軸瓦和軸承座構成的滑動軸承、由內磁聯軸器和外磁聯軸器 構成的磁聯軸器、隔離套以及傳動軸，內磁聯軸器、外磁聯軸器分別固定在葉輪軸、傳動軸 的端部，所述傳動軸上套設有軸承箱，傳動軸貫通該軸承箱中部，並通過滾動軸承固定在該 軸承箱兩側壁上；所述軸承箱為底部可盛放潤滑液的封閉結構，其上設有託架、進油口。軸 承箱的這種傳動結構，箱體內可注入潤滑液潤滑滾動軸承並可獲得散熱效果；這種傳動結 構還使兩側的滾動軸承具有較大的軸向間距，定位精度更高，傳動軸可大大減低運轉不平 衡帶來的跳動，並且在高溫工況時，即使高熱傳導至支承軸承，軸承也因油浴潤滑方式得到 良好的散熱和潤滑，從而提高磁力泵的使用壽命和耐高溫能力；由於傳動軸定位精度高，其 上的外磁聯軸器也就獲得更平穩的轉動軌跡，徑向跳動小，相應地，在磁力作用下，內磁聯 軸器的徑向定位精度要求可降低，也就是說葉輪軸上的滑動軸承的精度要求可獲得一定程 度的降低；對泵軸上的滑動軸承精度要求的降低，顯而易見地，可降低磁力泵的製造成本， 更重要的是，滑動軸承精度要求的降低就意味著滑動軸承可允許更大的磨損量，亦即可使用更長的時間，由於滑動軸承是導致磁力泵故障的易損件，故此可大幅提高磁力泵的使用
壽命ο為避免軸承箱箱體內的潤滑液外漏，作為優選，所述滾動軸承外側設有套設於傳 動軸上的端蓋和防塵蓋，該端蓋上設有與傳動軸圓周構成徑向密封的密封圈。出於提高安全的考慮，作為優選，所述外磁聯軸器外套設有防護筒；該防護筒為非 金屬材質，其一端固定在軸承箱側壁、另一端抵靠在軸承座側壁上。這種非金屬結構，起到 較好的隔熱作用，可減少泵體端的高溫傳遞到滾動軸承上的熱量。由於外磁聯軸器懸置於傳動軸的一端，基於使用空間以及受力平衡的考慮，作為 優選，固定在軸承箱兩側壁的滾動軸承，間距約為外磁聯軸器軸向長度的0. 5-1. 5倍。這種 結構，可使外磁聯軸器獲得較佳的定位精度，並在運行中獲得較佳的平穩度，尤其是獲得較 小的徑向偏轉。作為優選，所述軸瓦外圓周上設有1-6個用於防止其轉動的限位臺，該限位臺為 平臺或凸臺，均勻分布在軸瓦外圓周上；軸承座上的軸瓦安裝孔內設有與限位臺適配的平 臺或凹槽。通過軸瓦安裝孔的配合，軸瓦由圓周上的圓弧面進行周向定位，限位臺形成周向 限位，由此可克服葉輪軸高速旋轉帶來的周向摩擦力矩，使軸瓦不會在軸承座內產生相對 轉動，避免了傳統結構的軸瓦在過盈不足時跟轉的現象，也就避免了跟轉現象導致的軸承 座磨壞失效的情況。作為優選，所述軸瓦外圓周的直徑小於軸承座上的軸瓦安裝孔的直徑；在軸瓦和 軸承座間設有間隙補償圈，該間隙補償圈為可收縮變形的彈性體，其內外側分別抵靠在軸 瓦外周、軸瓦安裝孔內壁。軸瓦外圓周直徑小於軸承座上的軸瓦安裝孔直徑，使軸瓦與安裝 孔之間形成膨脹間隙，膨脹間隙為軸瓦與軸承座安裝孔提供了受熱膨脹的空間，避免熱膨 脹變形對軸瓦形成過大的壓應力，從而克服了傳統結構在溫度上升時軸瓦很容易破碎失效 的問題；另外，這種設有間隙的結構，使軸瓦的裝配和更換操作更簡單、容易，軸瓦不會在裝 配過程中擠壓受損。可收縮變形的間隙補償圈，填充在軸瓦與軸瓦安裝孔之間，其彈力施加 在軸瓦圓周上；無論工作溫度升高還是降低，在間隙補償圈的彈力作用下，軸瓦始終與軸瓦 安裝孔保持同軸；因此，設置間隙補償圈的結構，只要控制好間隙補償圈的彈力，就使軸瓦 具有了自動對中的能力，亦即軸瓦中心始終保持在與軸瓦安裝孔中心上的能力。另外，間隙 補償圈具有一定的彈性，在磁力泵運行中可起到良好的減震作用，提高了軸瓦的抗振動衝 擊的能力，對軸瓦起到保護作用，尤其是脆性材料製作的軸瓦，這種減震作用可顯著提高整 體結構的抗衝擊能力。當工作溫度升高時，軸瓦和軸承座受熱變形，軸瓦外徑擴大，軸承座上的軸瓦安裝 孔收縮，兩相疊加，軸瓦易與軸承座之間形成較大的過盈量，過大的過盈量易使軸瓦受損； 為避免此種情況，作為優選，所述軸瓦外圓周與軸瓦安裝孔內圓周的直徑之差，相當於最大 工作溫度時軸瓦外圓周和軸瓦安裝孔內圓周徑向熱變形量之和。這種結構，在高溫下，軸瓦 與軸承座之間不會形成過盈配合，或者形成過盈配合，但其過盈量也不會過大，從而進一步 保護了軸瓦不受熱變形損傷。作為優選，所述隔離套包括由底部和筒部構成的本體，以及設於本體上的固定連 接裝置，所述底部密封固定在筒部的底端；所述本體為兩層或兩層以上的結構，其包括外層 和由耐腐蝕材料製作的內層。筒部套設於內外磁性聯軸器之間，再通過本體上的固定連接裝置，與外部構成密封固定連接；採用耐高溫的高強度非金屬材料製作的外層，可為隔離套 提供較好的耐壓能力，與輸送介質接觸的、由耐高溫的耐腐蝕材料製作的內層，可為隔離套 提供較好的耐腐蝕能力，因此，這種內層耐腐、外層耐壓的結構，使隔離套在具有較好的耐 高溫能力的同時，可將高強度與高耐腐蝕的能力結合到一起，從而克服了現有結構或者缺 乏耐壓能力或者缺乏耐腐蝕能力的不足；將隔離套各層採用非金屬材料製作，可避免金屬 材料渦流損失帶來整機效率降低的問題。內層與輸送介質直接接觸，為隔離套提供耐腐蝕能力；具有較好的耐腐蝕性能的 材料種類較多，作為優選，所述內層的材質為PFA或PTFE或PVDF或FEP。採用這些氟塑料 材料，內層在具有良好的耐腐蝕能力的同時，還易於製作成型，而且成本較低，適於批量制 造；另外這些氟塑料材料製作的內層，還能夠提供較好的密封性能，避免內部的輸送介質外 洩。主要為隔離套提供耐壓能力的外層，雖不與輸送介質直接接觸，但同樣需要具有一定的 耐腐蝕能力；作為優選，所述外層的材質為環氧玻璃鋼。環氧玻璃鋼，具有較好的耐壓能力， 亦具有較好的耐高溫性能，還具有一定的耐腐蝕性能；環氧玻璃鋼外層易製作，成本低。為 提高內層與相鄰層的結合強度，作為優選，所述內層與相鄰層的結合面採用活化表面處理。 對於諸如氟塑料等非金屬材料製作的內層，其採用活化表面處理，使得內層與相鄰層之間 有良好的結合，更能增強隔離套的抗高壓和耐高溫性能。在高壓作用下，底部與筒部的連接部易因為應力集中而開裂，作為優選，所述底 部與筒部的連接部設置為弧形。同理，作為優選，所述固定連接裝置的根部與本體的連接部 設置圓角。這種弧形過渡或圓角結構，有效地避免了應力集中現象，進一步提高了隔離套的 抗高壓和耐高溫性能。傳統磁力泵隔離套多採用平底結構，在高溫環境下，受熱變形、壓力 變形的影響，平底結構常常難以承受更高的工作壓力；作為優選，所述本體的底部為弧形底 或錐形底或蝶形底或復曲面底。弧形底或錐形底或蝶形底或復曲面底，具有一定的延展性， 抗變形能力較強；另外，這些形狀的底部，還可避免底部與隔離套筒體結合部應力集中而開 裂，提高了結合部的抗變形能力。因此，本實用新型具有如下有益效果1、軸承箱的傳動結構，使磁力泵在高溫下的傳動更平穩，並由此可對傳動軸上的 滾動軸承進行油浴潤滑和良好的散熱，使傳動軸不易定位實效，可顯著提高磁力泵的最高 工作溫度和使用壽命；2、通過提高傳動軸在高溫工作下的定位精度，可降低葉輪軸滑動軸承的定位精度 要求，並由此進一步提高了磁力泵的使用壽命。

附圖1是本發明一種高溫磁力泵的一種結構示意圖；附圖2是附圖1中的I處放大示意圖；附圖3是附圖2中的II處放大示意圖；；附圖4是軸瓦的一種結構示意圖；附圖5是軸瓦的另一種結構示意圖；附圖6是隔離套的一種結構示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。實施例本實用新型一種高溫磁力泵，如附圖1所示，其包括泵體1、葉輪2、葉輪軸 5、由軸瓦4和軸承座3構成的滑動軸承、由內磁聯軸器6和外磁聯軸器7構成的磁聯軸器、 隔離套8以及傳動軸11，內磁聯軸器6、外磁聯軸器7分別固定在葉輪軸5、傳動軸11的端 部，傳動軸11上套設有軸承箱12，傳動軸11貫通該軸承箱12中部，並通過滾動軸承13固 定在該軸承箱12兩側壁上；軸承箱12為底部可盛放潤滑液的封閉結構，其上設有託架17、 進油口，進油口上設有注油器10。固定在軸承箱12兩側壁的滾動軸承13，間距約為外磁聯 軸器7軸向長度的0. 5-1. 5倍。滾動軸承13外側設有套設於傳動軸11上的端蓋14和防塵蓋15，該端蓋14上設 有與傳動軸11圓周構成徑向密封的密封圈。外磁聯軸器7外套設有防護筒9 ；該防護筒9為非金屬材質，其一端固定在軸承箱 12側壁、另一端抵靠在軸承座3側壁上。如附圖2、附圖3、附圖4、附圖5所示，軸瓦4外圓周上設有1-6個用於防止其轉動 的限位臺41，該限位臺41為平臺或凸臺，均勻分布在軸瓦4外圓周上；軸承座3上的軸瓦安 裝孔內設有與限位臺41適配的平臺或凹槽。軸瓦4外圓周的直徑小於軸承座3上的軸瓦 安裝孔的直徑；在軸瓦4和軸承座3間設有間隙補償圈7，該間隙補償圈7為可收縮變形的 彈性體，其內外側分別抵靠在軸瓦4外周、軸瓦安裝孔內壁。軸瓦4外圓周與軸瓦安裝孔的 直徑之差，相當於最大工作溫度時軸瓦4外圓周和軸瓦安裝孔內圓周徑向熱變形量之和。如附圖6所示，隔離套8包括由底部84和筒部85構成的本體，以及設於本體上的 固定連接裝置82，底部84密封固定在筒部85的底端；本體為兩層或兩層以上的結構，其包 括外層81和由耐腐蝕材料製作的內層83。內層83的材質為PFA或PTFE或PVDF或FEP ； 所述外層81的材質為環氧玻璃鋼；內層83與相鄰層的結合面採用活化表面處理。底部84 與筒部85的連接部設置為弧形；底部84為弧形底或錐形底或蝶形底或復曲面底。葉輪軸5與軸瓦4可有不同的連接方式，例如葉輪軸5直接套設於軸瓦4中，或者 在葉輪軸5圓周上設一軸套並將該軸套套設於軸瓦4中。傳統的懸架式磁力泵，如背景技術中所述的公開專利所公開的，最高工作溫度一 般在160°左右；本發明的磁力泵，耐溫可高達350°。安裝使用時，軸承箱12、泵體1分別通過託架17固定安裝在使用位置；傳動軸11 的自由端與外部驅動電機的電機軸構成傳動連接；在外部驅動電機的驅動下，傳動軸11在 軸承箱12中轉動，外磁聯軸器7隨之轉動；在磁力作用下，外磁聯軸器7帶動內磁聯軸器6 迴轉，並帶動葉輪軸5在滑動軸承中迴轉，使葉輪軸5上的葉輪2轉動而形成磁力泵進入工 作狀態。
權利要求1.一種高溫磁力泵，包括泵體(1)、葉輪( 、葉輪軸(5)、由軸瓦(4)和軸承座(3)構 成的滑動軸承、由內磁聯軸器(6)和外磁聯軸器(7)構成的磁聯軸器、隔離套(8)以及傳動 軸(11)，內磁聯軸器(6)、外磁聯軸器(7)分別固定在葉輪軸( 、傳動軸(11)的端部，其特 徵在於所述傳動軸(11)上套設有軸承箱(12)，傳動軸(11)貫通該軸承箱(12)中部，並 通過滾動軸承(1 固定在該軸承箱(1 兩側壁上；所述軸承箱(1 為底部可盛放潤滑液 的封閉結構，其上設有託架(17)、進油口，進油口上設置注油器(10)。
2.根據權利要求1所述的一種高溫磁力泵，其特徵在於所述滾動軸承(1 外側設有 套設於傳動軸(11)上的端蓋(14)和防塵蓋(15)，該端蓋(14)上設有與傳動軸(11)圓周 構成徑向密封的密封圈。
3.根據權利要求1所述的一種高溫磁力泵，其特徵在於所述外磁聯軸器(7)外套設 有防護筒(9)；該防護筒(9)為非金屬材質，其一端固定在軸承箱(1 側壁、另一端抵靠在 軸承座( 側壁上。
4.根據權利要求1所述的一種高溫磁力泵，其特徵在於固定在軸承箱(1 兩側壁的 滾動軸承(1 ，間距約為外磁聯軸器(7)軸向長度的0. 5-1. 5倍。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的一種高溫磁力泵，其特徵在於所述軸瓦(4) 外圓周上設有1-6個用於防止其轉動的限位臺(41)，該限位臺為平臺或凸臺，均勻分 布在軸瓦(4)外圓周上；軸承座(3)上的軸瓦安裝孔內設有與限位臺Gl)適配的平臺或凹 槽。
6.根據權利要求5所述的一種高溫磁力泵，其特徵在於所述軸瓦(4)外圓周的直徑 小於軸承座(3)上的軸瓦安裝孔的直徑；在軸瓦(4)和軸承座(3)間設有間隙補償圈(7)， 該間隙補償圈(7)為可收縮變形的彈性體，其內外側分別抵靠在軸瓦(4)外周、軸瓦安裝孔內壁。
7.根據權利要求6所述的一種高溫磁力泵，其特徵在於所述軸瓦(4)外圓周與軸瓦 安裝孔的直徑之差，相當於最大工作溫度時軸瓦(4)外圓周和軸瓦安裝孔內圓周徑向熱變 形量之和。
8.根據權利要求1或2或3或4所述的一種高溫磁力泵，其特徵在於所述隔離套(8) 包括由底部(84)和筒部(8 構成的本體，以及設於本體上的固定連接裝置(82)，所述底部 (84)密封固定在筒部(8 的底端；所述本體為兩層或兩層以上的結構，其包括外層(81) 和由耐腐蝕材料製作的內層(83)。
9.根據權利要求8所述的一種高溫磁力泵，其特徵在於所述內層(8 的材質為PFA 或PTFE或PVDF或FEP;所述外層(81)的材質為環氧玻璃鋼；所述內層(8 與相鄰層的結 合面採用活化表面處理。
10.根據權利要求8所述的一種高溫磁力泵，其特徵在於所述底部(84)與筒部(85) 的連接部設置為弧形；所述底部(84)為弧形底或錐形底或蝶形底或復曲面底。
專利摘要本實用新型涉及一種高溫磁力泵，其包括泵體、葉輪、葉輪軸、由軸瓦和軸承座構成的滑動軸承、由內磁聯軸器和外磁聯軸器構成的磁聯軸器、隔離套以及傳動軸，內磁聯軸器、外磁聯軸器分別固定在葉輪軸、傳動軸的端部，所述傳動軸上套設有軸承箱，傳動軸貫通該軸承箱中部，並通過滾動軸承固定在該軸承箱兩側壁上；所述軸承箱為底部可盛放潤滑液的封閉結構，其上設有託架、進油口。這種傳動結構，軸承箱的箱體內可注入潤滑液潤滑滾動軸承並可獲得散熱效果，還使兩側的滾動軸承具有較大的軸向間距，定位精度更高，傳動軸可大大減低運轉不平衡帶來的跳動，並且在高溫工況時，即使高熱傳導至支承軸承，軸承也因油浴潤滑方式得到良好的散熱和潤滑，從而提高磁力泵的使用壽命和耐高溫能力。
文檔編號F04D29/04GK201896760SQ20102054070
公開日2011年7月13日 申請日期2010年9月25日 優先權日2010年9月25日
發明者顧建軍, 顧秋林 申請人:太倉順達磁力泵科技有限公司