CN102022342A - 便捷污水自吸离心泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便捷污水自吸离心泵，包括泵体(1)，在泵体(1)内设有半开式叶轮(15)以及与半开式叶轮(15)相连的主轴(6)；在泵体(1)的右侧通孔处设置整体式轴承支撑座(3)，在泵体(1)的左侧通孔处设置有快捷检修盖板(23)；在泵体(1)内分别设有叶轮前靠板(18)和叶轮后靠板(14)，位于快捷检修盖板(23)和半开式叶轮(15)之间的叶轮前靠板(18)与快捷检修盖板(23)固定相连，位于半开式叶轮(15)和整体式轴承支撑座(3)之间的叶轮后靠板(14)与整体式轴承支撑座(3)固定相连。该便捷污水自吸离心泵能方便调整半开式叶轮的前后间隙，且具有不宜堵塞、便于处理故障等特点。

Description

便捷污水自吸离心泵

技术领域

本发明涉及一种通用机械产品——离心泵，特别涉及一种污水自吸离心泵。

背景技术

在目前公知的污水自吸离心泵中，无论是内混式还是外混式，长期以来人们最难攻克的有以下几种问题：在排污工作过程中，叶轮被各类脏污堵塞、卡死最常见，且维修麻烦；半开式叶轮被脏物长期磨损后，导致前后间隙增大，从而影响污水自吸离心泵的效率；且还存在着现场维修时轴承拆卸、安装极其困难等诸多难以克服的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种便捷污水自吸离心泵，其具有不宜堵塞、能便于处理故障、且能方便调整半开式叶轮的前后间隙(即半开式叶轮与叶轮前靠板以及与叶轮后靠板之间的间隙)，使其长期处于最有效工况等特点。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种便捷污水自吸离心泵，设有泵体排出口的泵体、与泵体相连的进水管、位于泵体内的半开式叶轮以及与半开式叶轮相连的主轴；在泵体的右侧通孔处设置整体式轴承支撑座，轴承外端盖与整体式轴承支撑座固定相连；在泵体的左侧通孔处设置有快捷检修盖板；整体式轴承支撑座内设置用于装润滑油的空腔；

在泵体内分别设有叶轮前靠板和叶轮后靠板，位于快捷检修盖板和半开式叶轮之间的叶轮前靠板与快捷检修盖板固定相连，位于半开式叶轮和整体式轴承支撑座之间的叶轮后靠板与整体式轴承支撑座固定相连；

主轴依次贯穿叶轮后靠板、整体式轴承支撑座的空腔和轴承外端盖，且主轴依靠支撑轴承与整体式轴承支撑座转动相连；在主轴和叶轮后靠板之间设置机械密封，在主轴和整体式轴承支撑座之间设置轴承内密封；在主轴和轴承外端盖之间设置轴承外密封；

在整体式轴承支撑座上设有泄漏槽，泄漏槽的一端与叶轮后靠板与整体式轴承支撑座相连处的缝隙相连通、另一端与整体式轴承支撑座的外表面相通。

作为本发明的便捷污水自吸离心泵的改进：在快捷检修盖板和泵体之间设置调节螺钉，调节螺钉用于调整叶轮前靠板与半开式叶轮之间的间隙。

作为本发明的便捷污水自吸离心泵的进一步改进：快捷检修盖板利用相互配套的把手式螺母和双头螺柱与泵体相连。

作为本发明的便捷污水自吸离心泵的进一步改进：在进水管与泵体内腔的相连处设置进口止回阀。

作为本发明的便捷污水自吸离心泵的进一步改进：轴承内密封和轴承外密封均为无接触式密封；

轴承内密封包括交替设置的3个圆环密封缝隙和2个回油槽孔，每个回油槽孔均由梯形截面的环形槽和圆柱孔组合而成，梯形截面的环形槽与主轴和整体式轴承支撑座之间的间隙相连通，圆柱孔与润滑油回流通道相连通，润滑油回流通道与空腔相连通；圆环密封缝隙与主轴和整体式轴承支撑座之间的间隙相连通，且圆环密封缝隙与梯形截面的环形槽相连通。

本发明的便捷污水自吸离心泵，一般情况难以堵塞；即使发生堵塞也能方便处理故障；只需卸下快捷检修盖板，即可对泵体内的堵塞情况进行处理。利用调节螺钉能轻易调整叶轮前靠板与半开式叶轮之间的间隙，即实现轻易调整半开式叶轮的前后间隙；从而使半开式叶轮长期处于最有效工况。整体式轴承支撑座能实现整体安装或拆卸，且主轴的前后两端均为构思新颖的无接触式密封，不但方便检修而且实践证明无接触密封彻底消除了主轴的磨损问题。

综上所述，本发明的便捷污水自吸离心泵凭借其独特的结构消除了现有污水泵的老大难问题，构思新颖，结构简单，容易制造，易于市场化生产和使用。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本发明的便捷污水自吸离心泵的剖视结构示意图；

图2是图1中的A的放大局部示意图；

图3是图1中的B(或C)的放大局部示意图；

图中：

泵体1、泄漏孔2、整体式轴承支撑座3、轴承润滑油高度标志4、轴承外端盖5、主轴6、支撑轴承7、泄漏槽8、轴承座加油孔9、固定螺钉10、轴承内密封11、机械密封12、内固定螺钉13、叶轮后靠板14、半开式叶轮15、泵体排出口16、叶轮螺钉17、叶轮前靠板18、进口止回阀19、进水管20、双头螺柱21、把手式螺母22、快捷检修盖板23、转动螺钉24、轴承外密封25、回油槽孔26；圆环密封缝隙27；离心泵蜗壳出口28、离心泵蜗壳流道29、隔板30、左半小空腔31(为进水流道)、右半大空腔32(起到排水和汽水分离作用)、33空腔、34润滑油回流通道；

密封件41、密封件42、密封件43；排空堵塞44，排泄孔45，回水孔46，通道47；

梯形截面的环形槽261、圆柱孔262。

具体实施方式

图1～图3结合给出了一种便捷污水自吸离心泵，包括内设空腔的泵体1，在泵体1内设有隔板30，从而将泵体1内的空腔分割成左半小空腔31和右半大空腔32；离心泵蜗壳流道29内置在隔板30上，在离心泵蜗壳流道29的左孔处设置叶轮前靠板18(叶轮前靠板18的中心设有中心孔)，从而构成离心泵进口；在离心泵蜗壳流道29的右孔处设置叶轮后靠板14，从而构成离心泵背靠；在离心泵蜗壳流道29内置半开式叶轮15，半开式叶轮15是本发明核心运动件。在离心泵蜗壳流道29处设置离心泵蜗壳出口28，离心泵蜗壳出口28与右半大空腔32相连通；在泵体1的顶部设置与泵体1右半大空腔32相连通的泵体排出口16。上述内容均为公知技术。

在左半小空腔31侧壁的上半部设置进水管20，进水管20与泵体1的左半小空腔31相连通，在进水管20的出口处(即进水管20与左半小空腔31的相连通处)设置进口止回阀19。进口止回阀19的作用是只能使水流从进水管20向左半小空腔31内流动，而左半小空腔31内的水却不能反向流动至进水管20。

在泵体1左半小空腔31的下半部侧壁处设置小空腔通孔，覆盖小空腔通孔的快捷检修盖板23与泵体1相连，具体结构如下：快捷检修盖板23的外缘圆周上设置3对以上相互配套的把手式螺母22和双头螺柱21与泵体1固定相连，双头螺柱21贯穿快捷检修盖板23后靠螺纹旋进并固定于泵体1，正向或反向调节把手式螺母22可相应的起到紧固或松开的作用。在快捷检修盖板23的外缘圆周上和泵体1之间还设置3颗以上相对应的调节螺钉24，调节螺钉24借助于快捷检修盖板23用于调节叶轮前靠板18与半开式叶轮15之间的间隙。为了保证密封性，在快捷检修盖板23与泵体1的内外圆配合之间设置密封件41。

叶轮前靠板18固定相连在快捷检修盖板23右侧，且叶轮前靠板18位于半开式叶轮15的左侧。依靠转动调节螺钉24能调整叶轮前靠板18与半开式叶轮15之间的间隙；此间隙一般控制在1～2mm。当打开快捷检修盖板23时，能将叶轮前靠板18一起带出，从而便于对叶轮前靠板18进行更换。快捷检修盖板23的上述结构优点还体现在能实现：当半开式叶轮15出现堵塞后也可便捷进行处理，从而无需拆除整个包含进水管20的进水管路(这也是本发明的优点之一)。

由于进水管20在半开式叶轮15整体的上方，且由于在进水管20的出口处设置了进口止回阀19；因此在半开式叶轮15停止工作时，泵体1的左半小空腔31内总是保留有近半体积的水，能为本发明提供直接启动工作的方便。

在泵体1内设置与外界相连通的通道47，在通道47与外界相连通处设置排空堵塞44，此通道47位于快捷检修盖板23的下方，即，通道47靠近泵体1的底部。在隔板30内的离心泵蜗壳流道29的左右两侧分别设有排泄孔45和回水孔46，排泄孔45位于叶轮前靠板18的下方；回水孔46位于叶轮后靠板14的下方，回水孔46的作用是不断地参与汽水混合。右半大空腔32通过回水孔46与离心泵蜗壳流道29相连通，离心泵蜗壳流道29通过排泄孔45与通道47相连通。

在泵体1右半大空腔32的侧壁上设置大空腔通孔，覆盖大空腔通孔的整体式轴承支撑座3依靠固定螺钉10与泵体1固定相连，在整体式轴承支撑座3的右侧还设置轴承外端盖5，该轴承外端盖5与整体式轴承支撑座3固定相连。在整体式轴承支撑座3内设置用于装润滑油的空腔33；在整体式轴承支撑座3的表面设置轴承座加油孔9，该轴承座加油孔9与整体式轴承支撑座3的空腔33相连通，润滑油从此轴承座加油孔9加入至整体式轴承支撑座3的空腔33中，在整体式轴承支撑座3对应空腔33的表面处设置轴承润滑油高度标志4，利用此轴承润滑油高度标志4能获知整体式轴承支撑座3的空腔33中润滑油的高度情况；一般，润滑油的高度至轴承润滑油高度标志4的中线。为了保证整体式轴承支撑座3与泵体1之间的密封性，在整体式轴承支撑座3与泵体1之间设置密封件42。

叶轮后靠板14位于半开式叶轮15和整体式轴承支撑座3之间，且叶轮后靠板14依靠内固定螺钉13与整体式轴承支撑座3固定相连。叶轮后靠板14与离心泵蜗壳流道29的右孔处之间设置密封件43，从而做到了工作时叶轮后靠板14与泵体1的一体不泄漏；维修时，叶轮15、叶轮后靠板14等可以连同整体式轴承支撑座3一起拆卸，方便检修(这也是本发明的优点之一)。

主轴6依次贯穿叶轮后靠板14、整体式轴承支撑座3的空腔33(包括整个整体式轴承支撑座3)和轴承外端盖5；主轴6的左端利用叶轮螺钉17与半开式叶轮15固定相连。在整体式轴承支撑座3内的左右两端分别各设置一对支撑轴承7，主轴6依靠上述支撑轴承7与整体式轴承支撑座3转动相连。

在主轴6和叶轮后靠板14之间设置机械密封12，因此叶轮后靠板14还同时起到机械密封座的支撑和固定作用。

在整体式轴承支撑座3内设有泄漏槽8，在整体式轴承支撑座3的表面设有泄漏孔2，该泄漏槽8的一端与泄漏孔2相连通，泄漏槽8另一端与叶轮后靠板14与整体式轴承支撑座3相连处的缝隙相连通；这样，即使机械密封12处发生意外泄漏，污水能依次经泄漏槽8和泄漏孔2流至泵体1的外部，而不会影响润滑油，因而确保了本发明整个装置的正常使用寿命。

在主轴6和整体式轴承支撑座3之间设置轴承内密封11；在主轴6和轴承外端盖5之间设置轴承外密封25。轴承内密封11和轴承外密封25均采用由回油槽孔26与圆环密封缝隙27组合而成的无接触式密封，实现了恒久无磨损工作(这也是本发明的优点之一)。

轴承内密封11(无接触式密封)的结构具体如图3所示：在整体式轴承支撑座3对应主轴6的表面并列设置2道回油槽孔26，每道回油槽孔26均由梯形截面的环形槽261和圆柱孔262组合而成，梯形截面的环形槽261的窄端略大于圆柱孔262的孔径；且梯形截面的环形槽261的宽端对应于主轴6的表面，即，梯形截面的环形槽261与主轴6和整体式轴承支撑座3之间的间隙相连通。梯形截面的环形槽261的斜锥面与主轴6的轴线夹角D＝15°～45°，一般为30°。圆柱孔262与润滑油回流通道34相连通，该润滑油回流通道34的另一端直接与整体式轴承支撑座3的空腔33相连通。在2个梯形截面的环形槽261之间以及2个梯形截面的环形槽261的左右两侧各设置一个圆环密封缝隙27(即共设置3处圆环密封缝隙27)，因此，3个圆环密封缝隙27和2个回油槽孔26交替设置。圆环密封缝隙27与主轴6和整体式轴承支撑座3之间的间隙相连通，且圆环密封缝隙27与梯形截面的环形槽261相连通。圆环密封缝隙27的深度一般为0.2～0.3mm(对于运动粘度范围为10～50(m m.s^-1)的润滑油而言)。黏附在主轴6上的润滑油经过圆环密封缝隙27时，在离心力的作用下，会通过回油槽孔26(即依次经梯形截面的环形槽261和圆柱孔262)以及润滑油回流通道34自动回流到整体轴承支撑座3的空腔33中，从而彻底消除了主轴6的任何磨损。即，流经润滑油回流通道34的润滑油经过支撑轴承7的滚子缝隙，一部分直接流到整体轴承支撑座3的空腔33中，一部分被支撑轴承7的滚子带走起到润滑轴承作用。润滑了支撑轴承7后的多余润滑油会沿着主轴6外渗，由于润滑油自身粘度作用，当润滑油沿着主轴6外渗到圆环密封缝隙27位置时，油膜在离心力的作用下将会离开主轴6转而沿着梯形截面的环形槽261的30°斜锥面，继而从圆柱孔262再次回流到润滑油回流通道34。

采用无接触式密封的轴承外密封25的结构(为图2中的C部)等同于轴承内密封11的结构(为图2中的B部)，即实现黏附在主轴6上的润滑油经过轴承外端盖5处的圆环密封缝隙27，在离心力的作用下，会通过轴承外端盖5处的回油槽孔26(即依次经梯形截面的环形槽261和圆柱孔262)以及润滑油回流通道34自动回流到整体轴承支撑座3的空腔33中。从而彻底消除了主轴6的任何磨损。

在本发明中，整体式轴承支撑座3、轴承外端盖5、主轴6、半开式叶轮15、叶轮后靠板14、支撑轴承7、机械密封12、轴承内密封11和轴承外密封25均相连成一体，从而方便进行拆卸。

上述便捷污水自吸离心泵实际工作时，主轴6与外接动力源相连；进水管20插入需要被排空的污水中，具体内容如下：

1、首先，从轴承座加油孔9向整体式轴承支撑座3的空腔33中加入润滑油，直至整体式轴承支撑座3空腔33中润滑油的高度达到轴承润滑油高度标志4的中线。

2、启动外接动力源，在主轴6的带动下，半开式叶轮15做高速旋转时，泵体1的左半小空腔31内的储备循环水使得半开式叶轮15中心区产生真空负压吸水，左半小空腔31形成真空状态，使得进水管20外侧的空气会逐步溶解于循环水中；半开式叶轮15外缘区产生高压，将初始的汽水混合体不断地从离心泵蜗壳出口28排出到右半大空腔32，汽水混合体中的气体在右半大空腔32中不断地得到释放后从泵体排出口16排掉，直至进水管20外侧所有的空气排尽全腔进水，这个自吸过程一般需要3到5分钟。

3、然后，污水由进水管20通过进口止回阀19流入左半小空腔31内；然后经叶轮前靠板18的中心孔进入离心泵蜗壳流道29内，从离心泵蜗壳出口28排出到右半大空腔32内，最后从泵体排出口16被排出泵体1外被输送到高处/远方有需要的地方。

4、由于快捷检修盖板23的上端利用相互配套的把手式螺母22和双头螺柱21(设置3对以上的把手式螺母22和双头螺柱21)与泵体1固定相连，在快捷检修盖板23的下端和泵体1之间设置调节螺钉24；且叶轮前靠板18与快捷检修盖板23固定相连；因此依靠转动调节螺钉24能调整叶轮前靠板18与半开式叶轮15之间的间隙。无论是新安装还是中途检修，均能依靠转动调节螺钉24来调整叶轮前靠板18与半开式叶轮15之间的间隙。

手工卸下把手式螺柱螺母22，就能打开快捷检修盖板23，同时将叶轮前靠板18一起带出，从而便于对叶轮前靠板18进行更换。打开快捷检修盖板23带出叶轮前靠板18后，能露出半开式叶轮15，便于对堵塞状态的半开式叶轮15进行清除处理，从而实现快速排除故障。

5、检修或长期不使用时，特别是在我国北方的冬天，为了防止积水结冰膨胀使泵体爆裂，要对泵体1内的水放空。步骤是卸下排空堵塞44，使得左半小空腔31中的积水经过叶轮前靠板18的中心孔后流经离心泵蜗壳流道29内，再流经排泄孔45，最后从通道47处排泄掉；右半大空腔32内的所有的积水，先经过回水孔46，流经离心泵蜗壳流道29内，再流经排泄孔45，最后也从通道47处排泄掉。因此，本发明更适合在我国南方被大量采用。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (5)

1.便捷污水自吸离心泵，包括设有泵体排出口(16)的泵体(1)、与泵体(1)相连的进水管(20)、位于泵体(1)内的半开式叶轮(15)以及与半开式叶轮(15)相连的主轴(6)；其特征是：在泵体(1)的右侧通孔处设置整体式轴承支撑座(3)，轴承外端盖(5)与所述整体式轴承支撑座(3)固定相连；在泵体(1)的左侧通孔处设置有快捷检修盖板(23)；所述整体式轴承支撑座(3)内设置用于装润滑油的空腔(33)；

在泵体(1)内分别设有叶轮前靠板(18)和叶轮后靠板(14)，位于快捷检修盖板(23)和半开式叶轮(15)之间的叶轮前靠板(18)与所述快捷检修盖板(23)固定相连，位于半开式叶轮(15)和整体式轴承支撑座(3)之间的叶轮后靠板(14)与所述整体式轴承支撑座(3)固定相连；

主轴(6)依次贯穿叶轮后靠板(14)、整体式轴承支撑座(3)的空腔(33)和轴承外端盖(5)，且所述主轴(6)依靠支撑轴承(7)与整体式轴承支撑座(3)转动相连；在主轴(6)和叶轮后靠板(14)之间设置机械密封(12)，在主轴(6)和整体式轴承支撑座(3)之间设置轴承内密封(11)；在主轴(6)和轴承外端盖(5)之间设置轴承外密封(25)；

在所述整体式轴承支撑座(3)上设有泄漏槽(8)，所述泄漏槽(8)的一端与叶轮后靠板(14)与整体式轴承支撑座(3)相连处的缝隙相连通、另一端与整体式轴承支撑座(3)的外表面相通。

2.根据权利要求1所述的便捷污水自吸离心泵，其特征是：在所述快捷检修盖板(23)和泵体(1)之间设置调节螺钉(24)，所述调节螺钉(24)用于调整叶轮前靠板(18)与半开式叶轮(15)之间的间隙。

3.根据权利要求2所述的便捷污水自吸离心泵，其特征是：所述快捷检修盖板(23)利用相互配套的把手式螺母(22)和双头螺柱(21)与泵体(1)相连。

4.根据权利要求3所述的便捷污水自吸离心泵，其特征是：在进水管(20)与泵体(1)内腔的相连处设置进口止回阀(19)。

5.根据权利要求4所述的便捷污水自吸离心泵，其特征是：所述轴承内密封(11)和轴承外密封(25)均为无接触式密封；

所述轴承内密封(11)包括交替设置的3个圆环密封缝隙(27)和2个回油槽孔(26)，每个回油槽孔(26)均由梯形截面的环形槽(261)和圆柱孔(262)组合而成，所述梯形截面的环形槽(261)与主轴(6)和整体式轴承支撑座(3)之间的间隙相连通，所述圆柱孔(262)与润滑油回流通道(34)相连通，所述润滑油回流通道(34)与空腔(33)相连通；所述圆环密封缝隙(27)与主轴(6)和整体式轴承支撑座(3)之间的间隙相连通，且圆环密封缝隙(27)与梯形截面的环形槽(261)相连通。

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