CN1006927B - 立式外置液下泵 - Google Patents

Abstract

本发明是一种安装在介质贮槽外面、液位以下，输送液体等介质的液下离心泵。其主要特点是只在主轴上部安装上轴承装置，无液下导轴承；在中间接管上装有回流管；泵体、叶轮、主轴等与介质接触部分用防腐蚀材料衬复或包括超低碳合金钢在内的金属材料直接制作；该类泵还配有泵架，便于调节和移动。本发明的最大优点是无泄漏，使用寿命长，安装维护方便，并且该泵具有自吸能力，便于启动。

Description

本发明涉及液体输送装置，是一种安装在介质贮槽外面、液位以下，采用倒置叶轮结构，吸入口向上的液下泵。

用以输送腐蚀性液体或浆液的液下泵，一般由联轴器、轴承系统、出液管、主轴、液体导轴承、中间接管、泵体、泵盖和叶轮组成。现有液下泵大都用金属材料制成。而且为了减少对轴承系统的腐蚀，把主轴轴承系统设计在液位上部（称为上轴承系统），而在主轴下端设置液体导轴承。该上轴承系统由轴套、轴承、轴承盖和轴承座组成，轴套与主轴滑配连接，并用键或锁紧螺母固定在主轴上，轴套与轴承相配，轴承装在轴承座中，外侧用轴承盖压紧。为防止液体介质泄漏，在轴承座底部位置处装有作为轴封的由填料函体组成的密封器，这种液下泵的进液管口设置在泵体上部。这样的液下泵，因整个泵浸没在介质中，解决了泵的渗漏问题，但泵极易腐蚀损坏。加上叶轮受周期性径向力作用而较快导至液体导轴承损坏从而影响泵的寿命。当前，液下泵在向大流量、高扬程、耐腐蚀、无泄漏发展，则现有液下泵结构更不能适应需要，极待对轴承系统和泵体、叶轮结构进行改进。联邦德国PAUL    BUNGARTZ公司的用于输送发泡液体和低吸入头的VB泵，和RIIEINIIUTTE公司的立式水银泵，从结构上看，这两种泵的进液管道均未设计缓冲段，液流就直接冲击主轴;只设置出气管或出气孔，而无回流管，这对主轴运转和轴承系统的防腐蚀存在一定程度的不利影响，而且泵的其它结构也与本发明有差别。

本发明的目的是为了提供一种改进的液下泵。解决泵的渗漏和耐腐蚀寿命问题，避免主轴因受进口液流的冲击和高速运转时的抖动问题，提高整个泵的性能和使用寿命。是一种安装维修方便、易启动、用途广泛的新型液下泵。

本发明是这样实现的：首先，将泵系统安置在一台高度可调并可移动的泵架上，置于介质贮槽外面，泵的相对位置在贮槽液位以下;把泵的进液管口对接于介质贮槽的出液口，位于泵中间接管上部的回流管其出口端对接于介质贮槽最高液位处的回流孔上。这样，将整个泵系统安装在介质贮槽外面 的方式，避免了贮槽中介质对泵外壳的腐蚀，并且与现有技术相同，把主轴轴承系统设计在液位以上，并取消了液下中间轴承，从而解决了轴承系统的腐蚀和渗漏。其次，本发明对泵系统在结构上作了如下所述的独特设计，从而进一步达到了本发明的目的。

本发明的泵系统包括泵体、泵盖、叶轮、主轴、中间按管、进液管、出液管、回流管、轴承系统和联轴器。在本发明的泵体设计中，对小型泵，采用双螺旋形整体或组装型泵体，对大中型泵，采用导叶体与环形外壳组成的导叶式泵体，这几种泵体均带有出液管。小型泵的双螺旋形组装型泵体由橡胶制成的内衬壳和金属外壳组成，其金属外壳采用沿轴向剖分的结构，便于装拆。以上所说的双螺旋形泵体和导叶式泵体，消除了泵在运转时产生的周期性不对称径向力的作用。本发明的叶轮采用带背叶片的开式或闭式倒置叶轮。进液管设计在泵体上部，并与泵体相连接，它包括一段与主轴同轴心的、截面为倒U形的缓进段，此缓进段的外圈为外壳、内圈形成护轴内圈。设置缓进段的目的是缓和和平衡介质径向力流动对主轴的冲击力。这种把进液管安排在泵体上部进液（即使介质从叶轮上方流入）的方式、使得叶轮上部的管道中呈微负压状态，这对输送具有发泡液体和吸入水头较低的情况下，因该泵内始终有剩液存在，故具有一定的自吸能力。在进液管上部连接有一段中间接管，此接管是一根两端带法兰的空心管道，其安装轴心线与主轴轴心线一致，此中间接管的上法兰与上轴承系统的轴承座互相连接，下法兰与进液管相连接。经此中间接管的上部装有一根回流管，其位置与贮液槽最高液位相适应，回流管的作用是使残存在中间接管中的残液、或蒸气或气体回到贮液槽中去，这就从结构上确保了上轴承系统不与介质相接触或外溢泄漏。本液下泵的主轴是一根长轴、主轴上部是轴承系统，中间穿过中间按管和进液管，下端伸至泵体中并装有叶轮。主轴的轴承系统是一组组装型轴承系统。为阻止介质蒸气或气体进入轴承系统或外溢，本设计在此上轴承系统下部还设置一组付叶轮动力密封装置，以达到不泄漏的要求。在本发明中为适应转速为1500转/分以上的工况的需要，在泵下端增置一闭式下轴承装置，它由付轴套、长螺拴、付叶轮、付导叶、油封和定位滑动轴承付等部件组成。其结构形式是付轴承套的一端通过螺拴与主轴同心连接，轴套的另一端装在定位滑动轴承中，在轴套上装有作为动密封的付叶轮，定位滑动轴承付装在轴承座中，轴承座与泵底盖相连接。

以上所说的泵体、泵盖、叶轮、主轴、中间接管、进液管、出液管和回流管等部件，根据不同输送介质要求，可用包括超低碳合金钢材料等金属材料也可用一般金属材料作为基体，并在与介质接触的表面部分衬复高分子工程塑料、或橡胶、或树脂石墨等材料。

为达到贮液槽外安装此类泵的目的，本发明有一台高度可调、位置可移动的泵架。把此立式液下泵安装在此泵架上，根据贮液槽的出口位置调节泵进液管的高低与之相接。

本发明的优点是，由于把主轴支承结构位置设计在介质液位上部，在中间接管上设置了回流管，并增设了动力密封装置，故本液下泵无轴承系统泄漏现象;由于该泵采用倒置叶轮结构，泵内始终充满液体，该泵就具有自吸能力，便于启动;进液管中有一段缓进段，则消除了介质流入时对主轴的附加径向冲击力;由于泵体为导叶泵体或双螺旋形泵体，并在转速大于1500转/分时采用了闭式付叶轮密封的外部下轴承装置，增设悬臂长轴的下支承点，这就一方面消除了泵运转中的周期性不均匀径向力对主轴的作用。因而就取消了导向流体轴承结构，另方面保证了更长的悬臂长轴在高速运行中的稳定性，而且维修更换泵体和叶轮就很方便;主轴的组装型上轴承结构，使得安装维修十分方便，并保证了主轴不会因装拆轴承而损坏，从而提高了价格昂贵的主轴的使用寿命;最后，由于本发明是外置的，这就消除了泵外表面的腐蚀性，从而成倍提高了泵的耐腐蚀寿命。

附图说明：

图1为本发明的纵向剖示图。

图2为本发明的另一种泵体的局部结构剖示图。

图3为本发明第三种泵体的局部结构剖示图。

图4为本发明带闭式外部下轴承装置的泵体局部结构剖示图。

本发明的实施例如附图所示。现结合附图对本发明作进一步说明。

图1所示的液下泵是一种转速在1500转/分 以下的大中型立式外置液下泵。如图所示，整个泵系统装座在泵架19上，泵架是可移动并可上下调节高低，以便泵的进液管10与不同高度的贮液槽出口位置相接。泵架支承面以上部分是电机、联轴器和轴承系统，以下部分是中间接管12，回流管13，泵体2及叶轮1。主轴11贯穿轴承系统、中间接管、泵体和叶轮。

本实施例中，泵体2由导叶体5和环形外壳6组成，泵体2同泵上盖20和泵底盖3用螺拴固定连结，在泵底盖3上面还设置一块底盖内衬盖。本设计中，进液管10与泵上盖20一体铸成，进流管10中包括一段横截面为倒U形的半螺旋蜗壳缓进段8，此倒U形的外圈形成缓进段外壳，内圈形成护轴内圈9;出液管7与泵体的环形外壳6一体铸成。本设计的叶轮1是带背叶片的倒置开式叶轮，用螺母固接于主轴11上，介质从叶轮1的上部流入。主轴11只在其上部用轴承系统支承，形成一端支承的悬臂主轴。轴承系统由轴套16、轴承15、轴承盖17和轴承座18组成。轴套16与主轴11滑配连结，并用锁紧螺母把它固定在主轴上，籍助锁紧螺母可调节泵内零件间隙。由图所示，轴套16、轴承15和轴承座18组成组合型上轴承装置，这样的装置只要拆开轴承座18与泵架19连接的螺拴和主轴上端的锁紧螺母21，就能把整个轴承装置从主轴11上拆下来。为阻止输送介质的蒸气或气体介质外溢或向上侵入上轴承装置，除有一组由中间套23和填料函件22组成的密封器14外，在轴承座18的底部装有一个由付叶轮24、付导叶25组成的动力密封。付叶轮24装在主轴11上，随主轴转动、其结果是把从中间接管12中向上流的气体压回去，通过回流管13流入贮液槽。在本设计中，中间接管12是一根两端带法兰、上部连有回流管13的空心管，上端法兰与轴承系统的轴承座18相接，下端法兰与进液管10相接。

以上所说的主轴11、进液管10、泵体2、泵上盖20、底盖内衬盖4、出液管7和叶轮1，先用一般金属材料作为基体，然后在与介质接触的表面部分衬复氟塑料制成。

本发明的另一实施例如图2所示，它是一种用于转速在1500转/分以下的全性能系列离心泵性能的立式外置液下泵。其结构与上述实施例基本相同，不同之处是进液管10的缓进段8是环形缓进段，泵体2是整体式双螺壳泵体。这种型式的泵用超低碳合金钢制成。

本发明的第三个实施例如图3所示，它也是一种用于转速在1500转/分以下的全系列离心泵性能的立式外置液下泵。其结构与上述实施例基本相同，不同之处为双螺旋形泵体2，由衬复橡胶的双螺旋形内壳衬26和轴向剖分的金属外壳27组成。叶轮1制成带背叶片的闭式结构，并在其表面衬复橡胶材料。同样，其它零件与输送介质相接触的表面也衬复橡胶材料。

本发明的第四个实施例如图4所示，它是用于转速为1500转/分-3000转/分时的立式处置液下泵，其结构、用材均与前三个实施例相同，不同之处是在泵底盖3下部装有一套闭式外部下轴承装置，它由付导叶28，付叶轮29，油封30，滑动轴承副甲31，滑动轴承副乙32，付轴套33，长螺拴34，滑动轴承座35及轴封盖36组成。其结构为在主轴11的下端通过长螺拴34接置一与主轴11同心的付轴套33，付轴套33与付叶轮29及滑动轴承副乙32滑配连接，滑动轴承副甲31压入轴承座35，装入油封30，轴承座35通过螺钉与下泵盖3紧固，下端用轴封盖36盖封住，整个形成闭式外部下轴承装置。

Claims (7)

1、一种输送液体、气液混合介质、或带固体颗粒浆液的立式外置液下泵，包括电动机、联轴器、主轴11、中间接管12、轴承系统、泵体2、泵盖、叶轮1、进液管10和出液管7，轴承系统的轴套16与轴承相配并用锁紧螺母固定在主轴上11，轴承装在轴承座18中，外铡用轴承盖17压紧，该轴承座18连接于中间接管12上，轴承座底部位置处装有作为轴封的由填料函体组成的密封器14，进液管10设置在泵体2上，本发明的特征在于：

(1).靠近密封14下部设置有由付叶轮24和付导叶25组成的动力密封，付叶轮24装在主轴11上，

(2).进液管10具有一与主轴11同心的缓进段8，并设置有一护轴内圈9，

(3).在中间接管12上部装有一根回流管13，

(4).它还具有一高度可调并可移动的泵架19，置于介质贮槽外面。

2、根据权利要求1所述的液下泵，其特征是所说的泵体2为由导叶体5与环形外壳6组成的导叶泵体。

3、根据权利要求1所述的液下泵，其特征是泵体2为整体型或组装形的对称双螺旋形泵体。

4、根据权利要求1所述的液下泵，其特征是叶轮1为带背叶片的开式或闭式叶轮。

5、根据权利要求1或2或3或4所述的液下泵，其特征是所说的缓进段8是半螺旋形或环形缓进段。

6、根据权利要求5所述的液下泵，其特征为主轴11下端装有与之同轴心的副轴套33，其上装有作为动力密封的付叶轮29和滑动轴承副乙32，此滑动轴承副乙32与滑动轴承副甲31相配，滑动轴承副甲31压入轴承座35，轴承座35则紧固在下泵盖3下部、下端用轴封盖36盖封。

7、根据权利要求6所述的液下泵，其特征是主轴11，中间接管12、进液管10、泵体2、泵盖3和20、叶轮1、出液管7可用包括超低碳合金钢在内的金属材料制成，也可根据介质性质不同，用一般金属材料作为基体，在与介质接触的表面部分衬复高分子塑料、橡胶或树脂石墨材料。

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