CN102182691B - 一种用于多级泵中的模块化泵单元 - Google Patents

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Abstract

一种用于多级泵的模块化泵单元,多级泵中驱动叶轮旋转的主轴是多级的,具有多套轴承系统;单级模块化轴单元是串联的,同一台泵级数不是固定的,可根据工况需求快速简易增加或减少泵级数;本发明避免了多级泵主轴设计的复杂性,提高了主轴强度、刚度,减小轴承受的轴向力和径向力,从而延长轴使用寿命,极大程度减少多级泵断轴事故的发生;并且可实现模块化加工生产,拓宽了一台多级泵的适用范围,具有较高的推广价值和实用意义。

Description

一种用于多级泵中的模块化泵单元
技术领域
本发明涉及流体输送机械领域,尤其涉及一种用于多级泵中的模块化泵单元。
背景技术
多级离心泵装有两个以上串联的叶轮,它相对于单级离心泵泵可以实现更高的扬程;相对于活塞泵、隔膜泵等则可以泵送较大的流量。多级离心泵的效率较高,能够满足高扬程、高流量工况的需要,在石化、电力、建筑、消防等行业得到了广泛的应用。
目前多级离心泵通常使用一个主轴带动各级叶轮旋转,通过平衡机构及对称布置叶轮方式实现轴向力自平衡,主轴通常是多阶梯轴段,使得主轴结构过于复杂,导致应力集中的结构比较多,从而导致主轴局部应力集中,影响使用寿命。
此外由于目前多级离心泵主轴长度固定,导致多级泵的级数固定,从而在一定程度上限制了多级泵的使用工况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可适用于多种工况、便于减轻主轴内部承受应力、安装拆卸方便、刚度高、寿命高的模块化安装的泵轴单元。
本发明是通过以下技术方案实现的:模块化的单级泵单元由模块化的泵轴单元、单级轴承系统、口环、叶轮及包围在叶轮外面的泵壳组成,其中泵壳与导叶铸成一体。泵轴单元结构简单,主要六角形轴头、六角形轴孔及定位轴肩组成。单级泵轴单元均配备一套轴承系统,轴承系统选用可同时承受轴向力与径向力的轴承,例如双列角接触轴承或双列深沟球轴承系统。
轴通过键带动叶轮旋转,流体介质通过叶轮带动下经过导叶进入下一级叶轮。叶轮通过轴肩和上级泵壳实现轴向定位,单级轴模块通过泵壳和单级轴承实现轴向定位和径向定位;叶轮进口段有口环,便于减少多级泵水力损失。
组装好的单级泵模块泵外壳通过螺栓连接,泵轴单元通过螺纹或六棱柱方式实现动力传递,通过拆卸泵壳螺栓,可方便增加或减少泵单元模块,进一步满足不同工况下所需泵扬程的需求。
本发明与现有多级泵相比具有以下优点:1、可快速简易的增加或减少泵级数,更换失效部件,从而增加多级泵使用工况;2、通过增加多级轴承系统,减轻轴承受径向力,增加轴刚度,延长轴寿命;3、通过模块化单级泵轴单元,从而避免多级泵轴结构的复杂性,从而提高轴寿命;4、通过逐级减轻轴向力,提高轴寿命。
附图说明
图1为本发明用于多级泵的一实施例的结构示意图。
图2为本发明详细结构示意图。
图中,1、模块化泵轴单元;1a、六角形轴头;1b、轴肩;1c、六角形轴孔;2、口环;3、泵壳;4、叶轮;5、轴承。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
参照图1为本发明用于多级泵的一实施例结构示意图,单级模块化泵单元由模块化的泵轴单元1、单级轴承系统5、叶轮4、口环2及包围在叶轮外面的泵壳3组成;装配时先装配一个单级泵单元,单级泵轴单元通过六角形轴头或螺纹或花键等形式与下级泵轴连接,泵壳通过螺栓连接;同一台多级泵可根据使用工况要求快速简易的增加或减少泵级数,达到所需泵扬程。
轴通过键带动叶轮旋转,流体介质通过叶轮带动经过导叶进入下一级叶轮;叶轮通过轴肩和上级泵壳实现轴向定位,单级轴模块通过泵壳和单级轴承实现轴向定位和径向定位;叶轮进口段有口环,便于减少多级泵水力损失。
参照图2为本发明一实施例结构图,单级模块化泵轴单元由六角形轴头1a、轴肩1b及与轴头1a相配合的轴孔;级与级之间轴单元通过轴头和轴孔的配合实现动力传动,即不再是多级泵-单一主轴模式、多级泵-两套轴承系统,而采用多级泵-多级轴模式、多级泵-多套轴承系统。
单级模块化轴头1a在另一实施例中可采用螺纹传动形式或花键传动形式等。
单级泵单元均有单套轴承系统,轴承可采用止推轴承或角接触轴承,轴向力和径向力分担到各个轴承系统,从而增加轴整体刚度,减轻轴设计的复杂性,延长轴寿命。

Claims (1)

1.一种用于多级泵中的模块化泵单元,其特征在于:多级泵中用于驱动叶轮旋转的泵轴是多级模块化的,多级泵通过多个泵轴单元串联实现,泵的级数不是固定的,可快速简易的增加或减少泵级数;单级模块化的泵单元由单级模块化的泵轴单元、单级轴承系统、叶轮、口环及包围在叶轮外面的泵壳组成,其中泵壳与导叶铸成一体,单级模块化的泵轴单元轴头端截面是六边形的,或单级模块化的泵轴单元轴头是带有螺纹或花键的,轴末端加工有与轴头端配合连接的轴孔,通过上下级泵轴单元轴头与轴孔配合实现动力传递;装配时先装配单级模块化的泵单元,单级模块化的泵轴单元通过六边形轴头或螺纹或花键形式与下级泵轴连接,泵壳通过螺栓连接;每个单级模块化的泵轴单元均与单级轴承系统中的一套轴承连接,用于平衡轴向力和径向力,提高泵轴刚度,延长泵轴寿命;
泵轴通过键带动叶轮旋转,流体介质通过叶轮带动经过导叶进入下一级叶轮;叶轮通过轴肩和上级泵壳实现轴向定位,单级模块化的泵轴单元通过泵壳和单级轴承系统实现轴向定位和径向定位;叶轮进口段有口环,便于减少多级泵水力损失。
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