CN101539148B - 一种低噪声的多级屏蔽泵 - Google Patents

Abstract

一种低噪声的多级屏蔽泵，特别涉及一种具有低噪声和较小轴向负荷的多级屏蔽泵。本发明的技术特点是在电机定子的外侧设有屏蔽水带。该屏蔽水带与首级出水口和次级吸入口连通，成为泵流道的一部分；次级叶轮及后续各级叶轮的进口根据轴系静力的方向，与首级叶轮的进口相向布置；电机转子和电机定子分别由转子屏蔽套与定子屏蔽套密封，在两个屏蔽套之间留有间隙；电机转子设在首级叶轮和次级叶轮之间。本发明可以大大降低泵的运转噪声，并可根据轴系静力来调整叶轮的级数，以各叶轮轴向水推力的合力平衡轴系静力，将轴承负荷降低至零附近。这样从结构上保证了无渗漏、超低噪声的流体输送，使得泵的运行耐久性得到提高。

Description

一种低噪声的多级屏蔽泵

技术领域

本发明涉及一种屏蔽泵，特别涉及一种具有低噪声和较小轴向负荷、高耐久性的屏蔽泵。该发明可广泛应用于市政、石化等领域的各种输水系统。

背景技术

为了满足输水系统高扬程的要求，通常采用多级离心泵作为动力设备。但普通离心泵在运行时噪声与振动大，而且轴系零部件的重力和轴向水推力均作用在轴承上，使得轴承的负荷很大、泵的运行可靠性变差。在有些场合也采用屏蔽泵作为输水设备。现有屏蔽泵的技术在于电机转子与电机定子分别由一层厚度为0.3～0.5mm的屏蔽套密封，电机转子与电机定子之间通有循环冷却水，可在一定程度上降低泵的噪声。但由于屏蔽泵轴系零部件的重力，以及作用在叶轮上的轴向水推力的作用，使得轴承负荷较大、轴承易于磨损，从而降低了泵的运行安全性和耐久性。随着现代社会的发展，人们对泵系统的安全性、稳定性、环保性能等都提出了更高的要求。尤其当屏蔽泵使用在高楼供水系统或空调系统时，现有多级离心泵及屏蔽泵的技术在轴承的耐久性、泵运行的总体噪声方面均难以满足需求。

为解决上述问题，需要设计一种新型多级屏蔽泵结构，这种结构能够使得屏蔽泵具有输送扬程高、轴承的轴向负荷低、流体无泄漏等特点，从而有效满足各种输水系统的低噪声和高耐久性动力设备的要求。

发明内容

本发明的目的是提出一种低噪声的多级屏蔽泵，该结构能使屏蔽泵具有输送扬程高、轴承的轴向负荷低等特点，保证降低运转噪声及提高轴承耐久性，从而改善泵的运行可靠性。

本发明的技术方案如下：

一种低噪声的多级屏蔽泵，含有泵进口，轴，电机转子，转子屏蔽套，定子屏蔽套，电机定子，定子外套，首级叶轮，首级叶轮进口，首级出水口，次级结构单元，次级吸入口，次级叶轮进口以及后续设置的各级结构单元。所述的次级结构单元包括次级泵体、次级叶轮、次级吸入口、次级叶轮进口、次级压水室以及次级出水口，所述的后续设置的各级结构单元与次级结构单元的结构相同，其特征在于：在所述的定子外套的外侧设有第一外筒，所述的第一外筒与定子外套之间形成屏蔽水带，所述的屏蔽水带依次与首级出水口，次级吸入口、次级叶轮进口、次级叶轮、次级压水室、次级出水口以及后续的各级吸入口、叶轮进口、叶轮、压水室和出水口相连通。

本发明的另一技术特征在于：所述次级叶轮及后续各级叶轮进口根据轴系静力的作用方向，与首级叶轮进口相向布置。在所述转子屏蔽套与定子屏蔽套之间留有间隙。

本发明的技术特征还在于：所述的电机转子通过上端轴承和下端轴承支撑，电机转子、上端轴承和下端轴承均位于首级叶轮和次级叶轮之间。将所述的电机转子，电机定子和首级叶轮装配在第一外筒内，将所述的次级结构单元及后续设置的各级结构单元均装配在第二外筒内，它们之间螺栓连接。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及技术效果：①在定子外套和第一外筒之间形成环形流道。从首级出水口流出的流体通过该环形流道后进入次级吸入口，这样在环形流道中形成了屏蔽水带。该屏蔽水带既可加快电机的散热，也大大降低了电机的噪声。此外，在定子屏蔽套和转子屏蔽套之间的间隙流道通有循环水，循环水对电机的旋转噪声也有一定屏蔽作用。因此，在屏蔽水带和间隙流道循环水的双重屏蔽作用下，该屏蔽泵可达到非常低的噪声。②根据轴系上静力的作用方向，将次级叶轮及后续级叶轮与首级叶轮相向设置，使得作用在各叶轮上的轴向水推力与轴系上静力基本平衡，最大限度地减轻轴向负荷，从而改善轴承的工作条件，提高轴承的使用寿命。③次级结构单元及后续设置的各级结构单元均采用相同的结构，这样既有利于根据需要的扬程或轴系静力大小调整泵的级数，也非常便于加工制造。④将电机转子，电机定子和首级叶轮装配在第一外筒内，将次级结构单元及后续设置的各级结构单元均装配在第二外筒内，它们之间螺栓连接。这样有利于形成检修便利、装配简单的紧凑结构。

附图说明

图1为本发明提供的一种低噪声多级屏蔽泵的主剖视图。

图2为图1中A-A断面的剖视图。

图中：1-泵进口；2-首级叶轮；3-首级叶轮进口；4-首级出水口；5-屏蔽水带；6-下端轴承；7-定子外套；8-电机定子；9-第一外筒；10-电机转子；11-接线口；12-上端轴承；13-上轴承座；14-上轴承支架；15-联接螺栓；16-次级流道隔板；17-次级压水室；18-次级叶轮；19-次级吸入口；20-次级泵体联接段；21-次级叶轮进口；22-次级泵体；23-拉紧螺栓；24-轴；25-三级叶轮；26-三级吸入口；27-四级叶轮；28-四级出水口；29-末端流道；30-泵出口；31-第二外筒；32-转子屏蔽套；33-定子屏蔽套。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的原理、结构作进一步的说明。

图1为本发明提供的一种低噪声的多级屏蔽泵的主剖视图，含有泵进口1，轴24，电机转子10，转子屏蔽套32，定子屏蔽套33，电机定子8，定子外套7，首级叶轮2，首级叶轮进口3，首级出水口4，次级结构单元，次级吸入口19，次级叶轮进口21以及后续设置的各级结构单元，所述的次级结构单元包括次级泵体22、次级叶轮18、次级吸入口19、次级叶轮进口21、次级压水室17以及次级出水口，所述的后续设置的各级结构单元与次级结构单元的结构相同。

电机转子10由转子屏蔽套32密封并固定在轴24上；在电机转子10的径向外侧布置有电机定子8，其内侧、外侧分别设有定子屏蔽套33和定子外套7。这样在定子屏蔽套33和转子屏蔽套32之间存在间隙流道，该流道与电机转子两侧的轴承所处空间连通。在定子外套7的外侧设有第一外筒9，它与定子外套7围成屏蔽水带5，屏蔽水带5依次与首级出水口4，次级吸入口19、次级叶轮进口、次级叶轮、次级压水室、次级出水口以及后续的各级吸入口、叶轮进口、叶轮、压水室和出水口相连通。

在电机转子10的两侧沿轴向设有下端轴承6和上端轴承12；电机转子10、上端轴承12和下端轴承均位于首级叶轮2和次级叶轮18之间。在轴24的下端固定有首级叶轮2，首级叶轮进口3与泵进口1相通。首级出水口4是与首级叶轮2相配的压水室的一部分，并与屏蔽水带5相连通。屏蔽水带5向上与次级吸入口19相连通，而次级吸入口19与次级叶轮进口21连通。次级叶轮18、三级叶轮25及四级叶轮27均固定在轴24的上端，各级叶轮均有与之相配叶轮进口、吸入口、出水口、压水室及泵体组成，并组成各级结构单元以便形成流道。以次级叶轮18为例，与之相匹配的次级压水室17、次级吸入口19和次级出水口由次级泵体22、次级流道隔板16和次级泵体联接段20围成。次级压水室17外侧的次级出水口与三级吸入口26相连通，依次类推。末端流道29与四级出水口28和泵出口30相通。与次级叶轮及后续级叶轮相配的单元结构、末端流道29均通过拉紧螺栓23与上轴承支架14固定联接，且装配在第二外筒31的内腔中。

第一外筒9与第二外筒31构成多级屏蔽泵的外壳，它们由一组螺栓联接。接线口11穿过屏蔽水带5，以便电机定子8的各相接线与电源连接。电机转子10和电机定子8构成电机，驱动轴24及固定在轴上的首级叶轮2、次级叶轮18以及后续设置的各级叶轮旋转。轴24及轴系部件由下端轴承6和上端轴承12支承。

泵的工作过程如下：

来自泵进口1的流体，经首级叶轮进口3进入首级叶轮2及其压水室。流体被加压后流入首级出水口4和屏蔽水带5。进入屏蔽水带5的流体绝大部分向上进入次级吸入口19，而极小部分流向上端轴承12。该部分流体浸润上端轴承12和上轴承座13组成的摩擦副后，向下流经定子屏蔽套33和转子屏蔽套32之间的间隙流道，在冷却电机转子及电机定子的同时屏蔽电机转子的旋转噪声；该部分流体继续向下，经下端轴承6的摩擦面后流回首级叶轮进口3之前的腔室。进入次级吸入口19的流体经次级叶轮进口21进入次级叶轮18。流体被次级叶轮18加压后，在次级压水室17内扩压后流入三级吸入口26。流体被三级叶轮25及四级叶轮27分别加压后，经过四级出水口28、末端流道，最后由泵出口30排出。

因为电机定子8的外侧围绕屏蔽水带5，加上定子屏蔽套33和转子屏蔽套32之间的间隙流道也具有屏蔽作用，所以传至泵外的噪声将大大降低。次级叶轮18及后续设置的各级叶轮均与首级叶轮2相向设置，它们产生的轴向水推力在方向上与轴系静力相反，只要调整合适的叶轮级数即可将轴向负荷降低至零附近，这样改善了下端轴承6和上端轴承12的工作条件，使得轴承的使用寿命延长，提高泵运行的耐久性。由于将泵的整个轴系均置于流道中，从结构上保证了泵内流体与外部的隔离，流体不会产生任何渗漏现象。

Claims (5)

1.一种低噪声的多级屏蔽泵，含有泵进口(1)，轴(24)，电机转子(10)，转子屏蔽套(32)，定子屏蔽套(33)，电机定子(8)，定子外套(7)，首级结构单元，次级结构单元，以及后续设置的各级结构单元；所述的首级结构单元包括首级叶轮(2)、首级叶轮进口(3)和首级出水口(4)；所述的次级结构单元包括次级泵体(22)、次级叶轮(18)、次级吸入口(19)、次级叶轮进口(21)、次级压水室(17)以及次级出水口，所述的后续设置的各级结构单元与次级结构单元的结构相同，其特征在于：在所述的定子外套(7)的外侧设有第一外筒(9)，所述的第一外筒与定子外套之间形成屏蔽水带(5)，所述的屏蔽水带(5)依次与首级出水口(4)，次级吸入口(19)、次级叶轮进口、次级叶轮、次级压水室、次级出水口以及后续的各级吸入口、叶轮进口、叶轮、压水室和出水口相连通。

2.按照权利要求1所述的低噪声的多级屏蔽泵，其特征在于：所述次级叶轮(18)及后续各级叶轮进口根据轴系静力的作用方向，与首级叶轮进口(3)相向布置。

3.按照权利要求1或2所述的低噪声的多级屏蔽泵，其特征在于：在所述转子屏蔽套(32)与定子屏蔽套(33)之间留有间隙。

4.按照权利要求1或2所述的低噪声的多级屏蔽泵，其特征在于：所述的电机转子(10)通过上端轴承(12)和下端轴承(6)支撑，所述的电机转子(10)、上端轴承(12)和下端轴承均位于首级叶轮(2)和次级叶轮(18)之间。

5.按照权利要求1所述的低噪声的多级屏蔽泵，其特征在于：将所述的电机转子(10)，电机定子(8)和首级叶轮(2)装配在第一外筒(9)内，将所述的次级结构单元及后续设置的各级结构单元均装配在第二外筒(31)内，第一外筒和第二外筒之间螺栓连接。

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