CN101021215A - 圆盘通孔型超低比转速离心泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种圆盘通孔型超低比转速离心泵，它包括原动机、泵盖、泵体、泵吸入口和泵排出口、叶轮、泵轴以及轴密封组件。叶轮是圆盘通孔叶轮，它由叶轮吸入口环、叶轮圆盘和叶轮轮毂组成，其中叶轮圆盘上设有由数个直孔和斜孔构成的液体通道，圆盘通孔叶轮及其叶轮轮毂通过泵轴与原动机相连。圆盘通孔叶轮通过叶轮吸入口环使泵体分为二个工作室，叶轮吸入口环上面为压水室，叶轮吸入口环下面为吸水室，吸水室与泵吸入口相连，压水室与泵排出口相连。本发明的离心泵具有运行可靠、维修方便、泵效率高、汽蚀性能优良、振动和噪声低、电机无过载等优点，符合了节能环保要求。

Description

圆盘通孔型超低比转速离心泵

技术领域

本发明涉及流体机械中的离心泵，特别涉及一种介质为水或其它液体的圆盘通孔型超低比转速离心泵。

背景技术

离心泵是流体机械中重要的泵类产品，适合抽送水和粘度不高的其它液体，具有流量范围大、流量和压力稳定、转速较高及结构紧凑、重量轻、操作方便可靠和维护费用低廉的优点。但是离心泵尤其超低比转速离心泵(比转速≤20)有其自身的缺点，如其叶轮直径增大，出口宽度变小，使得制造高质量叶轮的难度增大。泵效率显著下降，且流量-扬程曲线容易出现驼峰，流量-功率曲线明显攀升，原动机(通常为电机)存在着过载烧毁的可能性。

现有技术中的一种超低比转速离心泵，其结构如图1所示，它主要包括原动机(通常为电机)和超低比转速离心泵头两大部分，其中原动机(通常为电机)1固定在泵盖2上，泵盖2与泵体3相连接，泵体3在其二侧设有泵吸入口4和泵排出口5。叶片式叶轮6通过泵轴7与原动机(通常为电机)1相连，泵盖2与泵轴7的结合部位设置有轴密封组件8(通常为机械密封)。叶片式叶轮6的结构如图2和图3所示，它主要由叶轮吸入口环61、叶轮轮毂62、叶轮前盖板63、叶轮后盖板64和多个叶片65组成，其中叶轮前后盖板63、64与叶片65间的空间构成液体通道。

此种超低比转速离心泵的工作原理是通过原动机(通常为电机)带动叶轮高速旋转，使储存在泵体内的液体在叶轮离心力的作用下，液体由叶片式叶轮的进口经过叶片间的流道排到叶轮的出口，实现将原动机(通常为电机)机械能转换为液体能量(动能、压力能、势能)的目的。

但是此种叶片式超低比转速离心泵存在着下列问题：

1、在制造方面，叶轮直径偏大，出口宽度偏小，通常为4毫米，造成此种叶片式叶轮在铸造加工中废品率高。同时，叶片型线不准确，制造难度较大。

2、在性能方面，泵效率偏低，大流量时容易汽蚀，产生振动和噪声，缩短了泵的使用寿命。流量-功率曲线明显攀升，造成原动机(通常为电机)过载工作，原动机(通常为电机)存在有烧毁的可能性。

发明内容

本发明的任务是提供一种改进的圆盘通孔型超低比转速离心泵，它采用圆盘通孔叶轮替代叶片式叶轮，解决了现有技术的超低比转速离心泵叶片式叶轮铸造难度大、废品率高、叶片型线不准确的制造难题，解决了泵效率低、使用寿命短、可能会烧毁原动机的问题。

本发明的技术解决方案如下：

一种圆盘通孔型超低比转速离心泵，它包括原动机、泵盖、泵体、泵吸入口和泵排出口、叶轮、泵轴以及轴密封组件，原动机通过螺纹连接固定在泵盖上，泵盖与泵体相连接，泵吸入口和泵排出口设置在泵体的左右二侧，轴密封组件安置在泵盖与泵轴的结合部位，所述叶轮是圆盘通孔叶轮，它由叶轮吸入口环、叶轮圆盘和叶轮轮毂组成，其中叶轮圆盘上设有由数个直孔和斜孔构成的液体通道，圆盘通孔叶轮及其叶轮轮毂通过泵轴与原动机相连；

所述圆盘通孔叶轮通过叶轮吸入口环使泵体分为二个工作室，叶轮吸入口环上面为压水室，叶轮吸入口环下面为吸水室，吸水室与泵吸入口相连，压水室与泵排出口相连；

所述轴密封组件的动环随圆盘通孔叶轮一起高速旋转，轴密封组件的静环固定在泵盖上，动环和静环通过摩擦副形成端面密封。

本发明的圆盘通孔型超低比转速离心泵具有下列特点：

1、圆盘通孔叶轮替代叶片式叶轮，从根本上解决了超低比转速离心泵叶片式叶轮铸造废品率高的难题。

2、圆盘通孔叶轮的液体通道也就是多个直孔和斜孔完全是机加工成型，使得流道准确，光洁度高。而叶片式叶轮流道完全靠铸造成型，叶片间液体通道无法机加工，因此光洁度较差。

3、圆盘通孔叶轮无须开模具铸造成型，节省了模具制造费用，对单件小批量生产经济效益尤为显著。

4、同一个水泵试验台对比试验证明，圆盘通孔型超低比转速离心泵的效率、汽蚀性能指标和噪声振动指标均优于叶片式超低比转速离心泵。

本发明的圆盘通孔型超低比转速离心泵具有运行可靠、维修方便、泵效率高、汽蚀性能优良、振动和噪声低、电机无过载等优点，符合了节能环保要求。本离心泵产品流量-功率曲线攀升平缓，原动机即通常为电机工作正常，产品主要应用于石油、电力、化工、钢铁、医药、环保、消防、市政、净水、国防军工、纺织印染、采掘选矿、热力系统、采暖供热、空调循环以及民用建筑等行业。

附图说明

图1是现有技术的一种叶片式超低比转速离心泵的结构示意图。

图2是现有技术的一种叶片式叶轮的结构示意图。

图3是图2叶片式叶轮的侧视结构示意图。

图4是本发明的一种圆盘通孔型超低比转速离心泵的结构示意图。

图5是本发明离心泵中的一种圆盘通孔叶轮的结构示意图。

图6是图5圆盘通孔叶轮的侧视结构示意图。

具体实施方式

参看图4，本发明的一种圆盘通孔型超低比转速离心泵装有原动机21、泵盖22、泵体23、泵吸入口24和泵排出口25、叶轮、泵轴27以及轴密封组件28，原动机21通常为电机。原动机21通过螺纹连接固定在泵盖22上，泵盖22与泵体23相连接。泵吸入口24和泵排出口25设置在泵体21的左右二侧。轴密封组件28安置在泵盖22与泵轴27的结合部位。本发明的离心泵的比转速≤20，其介质为水或其它液体。

参看图5和图6，按本发明的叶轮是一种圆盘通孔叶轮26，它主要由叶轮吸入口环261、叶轮圆盘262和叶轮轮毂263组成，其中叶轮圆盘262上设有数个液体通道，这些液体通道系由直孔264和斜孔265构成。圆盘通孔叶轮26及其叶轮轮毂263通过连接螺钉和键与泵轴27相连，又通过泵轴27与原动机21相连。

圆盘通孔叶轮26通过叶轮吸入口环261使泵体23分为二个工作室，叶轮吸入口环261上面为压水室，叶轮吸入口环261下面为吸水室，吸水室与泵吸入口24相连，压水室与泵排出口25相连。

轴密封组件28通常为机械密封，轴密封组件28的动环随圆盘通孔叶轮26一起高速旋转，轴密封组件28的静环固定在泵盖22上，动环和静环通过摩擦副形成端面密封，以阻止泵内液体泄露和防止泵外空气渗漏到泵内。

本发明的圆盘通孔型超低比转速离心泵的工作过程如下：

泵启动时要求泵内灌满液体，圆盘通孔叶轮在原动机带动下高速旋转，在圆盘通孔叶轮进口处产生真空，吸入管路的液体被吸到圆盘通孔叶轮进口，圆盘通孔叶轮高速旋转产生离心力，储存在泵体内的液体在叶轮离心力的作用下，液体通过圆盘通孔叶轮的多个直孔和斜孔状液体通道被输送到叶轮外缘，液体被排到压水室完成减速过程，速度能转为压力能，液体最终通过排出口排出，完成将原动机的机械能转变为液体的能量(动能、压力能、势能)的全过程，同时实现将液体由低压向高压、由低位置向高位置以及长距离输送的目的。

正是有了上述各组成部件的有机合作，关键是有了圆盘通孔叶轮的能量转换作用，才能保证圆盘通孔型超低比转速离心泵将液体由泵吸入口吸到泵体的吸水室，再通过圆盘通孔叶轮的流道排到泵体的压水室，再压到泵的排出口，实现了这一全过程，达到了正常工作输液的目的。

当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims (1)

1.一种圆盘通孔型超低比转速离心泵，它包括原动机、泵盖、泵体、泵吸入口和泵排出口、叶轮、泵轴以及轴密封组件，原动机通过螺纹连接固定在泵盖上，泵盖与泵体相连接，泵吸入口和泵排出口设置在泵体的左右二侧，轴密封组件安置在泵盖与泵轴的结合部位，其特征在于，所述叶轮是圆盘通孔叶轮，它由叶轮吸入口环、叶轮圆盘和叶轮轮毂组成，其中叶轮圆盘上设有由数个直孔和斜孔构成的液体通道，圆盘通孔叶轮及其叶轮轮毂通过泵轴与原动机相连；

所述圆盘通孔叶轮通过叶轮吸入口环使泵体分为二个工作室，叶轮吸入口环上面为压水室，叶轮吸入口环下面为吸水室，吸水室与泵吸入口相连，压水室与泵排出口相连；

所述轴密封组件的动环随圆盘通孔叶轮一起高速旋转，轴密封组件的静环固定在泵盖上，动环和静环通过摩擦副形成端面密封。

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