CN102220984B - 强制环流防旋结构单级泵 - Google Patents

Abstract

强制环流防旋结构单级泵涉及有强制环流和防旋结构单级泵领域。内泵盖(6)位于装在电机端盖凸缘(10)上的外泵盖(5)和泵体(8)间，泵体(8)和内泵盖(6)间有O型密封圈(12)；在电机输出加长轴(2)上有机械密封动环(16)；背部有叶轮背叶片(13)的叶轮(7)装在电机输出加长轴(2)上，在内泵盖(6)中有内泵盖冷却水环流孔(24)和L型防旋筋(19)；在叶轮背叶片(13)和内泵盖(6)间的水流间隙(27)、内泵盖冷却水环流孔(24)都连通在泵腔高压区(25)和泵腔低压区(26)间。强制环流防旋结构单级泵延长了机械密封和泵体、内泵盖的使用寿命。

Description

强制环流防旋结构单级泵

技术领域

本发明强制环流防旋结构单级泵涉及设计有强制环流结构并在内泵盖内设计有防旋结构的单级泵领域。

背景技术

单级泵在运转时，位于电机的电机输出加长轴上的机械密封与介质流体相摩擦将产生摩擦热量，在机械密封上也会停留有介质流体中的固体颗粒，为了有效地带走机械密封上所产生摩擦热量并冲洗其上的固体颗粒，就需要在单级泵内设计有强制环流结构，以便延长机械密封的使用寿命；此外，为了消除在单级泵的内泵盖内产生的旋流杂质颗粒“水磨轮”效应，应在内泵盖内设计有防旋结构，以便破坏旋转的液体和液体中的颗粒所产生的旋流。

发明内容

本发明的目的是提供一种强制环流防旋结构单级泵，通过在叶轮背叶片和内泵盖间的水流间隙及内泵盖冷却水环流孔在泵腔高压区和泵腔低压区间形成冲向机械密封的强制环流，以达到延长机械密封使用寿命的目的，且在内泵盖内设置有L型防旋筋，延长了内泵盖的使用寿命。

强制环流防旋结构单级泵，它由电机、电机输出加长轴、排气阀、外泵盖、内泵盖、叶轮、泵体、底板、O型密封圈、叶轮背叶片、机械密封静环和机械密封动环组成，外泵盖连接安装在电机的电机端盖凸缘上，装有排气阀的内泵盖位于外泵盖和泵体之间，泵体与外泵盖相连接，在泵体和内泵盖间加装有O型密封圈，置于地面的底板安装在泵体上；在电机输出加长轴上套装有机械密封动环，机械密封静环加装在内泵盖内，通过键加装在电机输出加长轴上的叶轮上端与机械密封动环接触相连，在叶轮背部有叶轮背叶片，在叶轮下端通过螺栓垫圈和锁紧螺栓使叶轮轴向固定在电机输出加长轴外端端部；在内泵盖中开有内泵盖冷却水环流孔，在内泵盖外圈内壁上有L型防旋筋；在泵体、叶轮和内泵盖之间形成有泵腔高压区，在内泵盖和机械密封间形成有泵腔低压区；在叶轮背叶片和内泵盖之间的水流间隙、内泵盖冷却水环流孔两者都分别连通在泵腔高压区和泵腔低压区之间。

本发明强制环流防旋结构单级泵结构设计原理说明如下：

由于单级离心泵的机械密封源源不断地与介质水流体相摩擦而产生热量，并在机械密封上产生有停留的固体颗粒，使昂贵的机械密封使用寿命降低，由于在内泵盖腔体周边开有冷却水环流孔，并在叶轮背部设计有的叶轮背叶片与内泵盖间形成有水流间隙，则可使泵体、叶轮和内泵盖之间所形的泵腔高压区内的冷却介质和水流体通过内泵盖冷却水环流孔高速进入由内泵盖和机械密封之间形成的泵腔低压区，介质水流体再从泵腔低压区经叶轮背叶片和内泵盖间的水流间隙再进入泵腔高压区，则在上述泵腔高压区和泵腔低压区间形成强制环流，可有源源不断的冷却液体流冲向机械密封的动环和静环摩擦面，可对其进行冷却和冲洗，从而，延长了机械密封使用寿命。

另外由于在内泵盖内壁上设计有L型防旋筋，则可使旋转的叶轮所带动的液体和液体中的固体颗粒所产生的高速旋转运动而得到抑制和消除，消除了旋流杂质颗粒“水磨轮”效应，从而延长了内泵盖和泵体的使用寿命。

本发明强制环流防旋结构单级泵的结构进一步说明如下：

外泵盖上端通过连接螺栓安装在电机的电机端盖凸缘上，外泵盖下端通过螺栓安装在泵体上。

电机输出加长轴穿装在内泵盖的内泵盖电机输出轴安装孔内，内泵盖的外圈壁嵌装在外泵盖和泵体之间，安装在内泵盖内圈壁内的机械密封静环相对于电机输出加长轴为静止件，不随电机输出加长轴转动。

机械密封动环密封地套装在电机输出加长轴上，随电机输出加长轴一起转动。

叶轮通过键套装在电机输出加长轴上，叶轮上端与机械密封动环下端相接触；在叶轮背部有叶轮背叶片，叶轮背叶片与叶轮形成一体件。

介质流体由泵体进口流道输入，介质流体由泵体出口流道输出，底板通过底板连接螺栓安装连接在泵体底部。

在内泵盖外圈内壁上均布有L型防旋筋，在内泵盖的凸台内的内圈壁上均布有内泵盖冷却水环流孔，在内泵盖的内泵盖密封腔内和机械密封之间形成有泵腔低压区。

机械密封由机械密封静环和机械密封动环组成。

在泵体内壁内、叶轮背部外和内泵盖的内圈壁外形成有介质流体强制环流的泵腔高压区。

泵腔高压区中的高压介质流体经内泵盖冷却水环流孔流入到泵腔低压区，再经叶轮背叶片和内泵盖间的水流间隙流回泵腔高压区，形成对机械密封的冷却环流通道。由于叶轮背叶片和内泵盖间的水流间隙很狭窄，故流入泵腔低压区内介质流体能经上述叶轮背叶片和内泵盖间的间隙产生强制环流而流回上述泵腔高压区，从而可实现对机械密封的冷却和冲洗作用。

本发明强制环流防旋结构单级泵优点在于延长了单级泵内机械密封的使用寿命，内泵盖内的L型防旋筋消除了由于旋转叶轮带动介质液体和固体颗粒在泵体和内泵盖内所产生的旋转运动，则就消除了介质流体中所含固体颗粒在泵体和内泵盖最远点积聚形成的“水磨轮”效应，延长了单级泵的过流零件使用寿命。

附图说明

图1：强制环流防旋结构单级泵剖视结构示意图。图1中，箭头A和箭头B分别表示泵体8的介质流体入口流道和出口流道。

图2：为图1中Z区部分放大的Z-Z剖视结构示意图。

图3：为内泵盖6主视示意图，图中箭头表示介质流体旋转运动在内泵盖6内被消除的示意图。

图4：强制环流防旋结构单级泵局部剖示图。

图5：为内泵盖6三维示意图。

具体实施方式

参见各附图，强制环流防旋结构单级泵，它由电机1、电机输出加长轴2、排气阀4、外泵盖5、内泵盖6、叶轮7、泵体8、底板9、O型密封圈12、叶轮背叶片13、机械密封静环15和机械密封动环16组成，外泵盖5连接安装在电机1的电机端盖凸缘10上，装有排气阀4的内泵盖6位于外泵盖5和泵体8之间，泵体8与外泵盖5相连接，在泵体8和内泵盖6间加装有O型密封圈12，置于地面的底板9安装在泵体8上；在电机输出加长轴2上套装有机械密封动环16，机械密封静环15加装在内泵盖6内，通过键加装在电机输出加长轴2上的叶轮7上端与机械密封动环16接触相连，在叶轮7背部有叶轮背叶片13，在叶轮7下端通过螺栓垫圈17和锁紧螺栓18使叶轮7轴轴向固定在电机输出加长轴外端端部；在内泵盖6中开有内泵盖冷却水环流孔24，在内泵盖6外圈内壁上有L型防旋筋19；在泵体8、叶轮7和内泵盖6之间形成有泵腔高压区25，在内泵盖6和机械密封间形成有泵腔低压区26；在叶轮背叶片13和内泵盖6之间的水流间隙27、内泵盖冷却水环流孔24两者都分别连通在泵腔高压区25和泵腔低压区26之间。

参见图1，外泵盖5通过连接螺栓3安装连接在电机端盖凸缘10上；泵体8通过螺栓11与外泵盖5相连接；底板9通过底板连接螺栓14安装在泵体8底部。

电机输出加长轴2穿装在内泵盖6的内泵盖电机输出轴安装孔23内，内泵盖6的外圈壁嵌装在外泵盖5和泵体8之间，安装在内泵盖6内圈壁内的机械密封静环15相对于电机输出加长轴2为静止件，不随电机输出加长轴2转动。

机械密封动环16密封地套装在电机输出加长轴2上，随电机输出加长轴2一起转动；机械密封静环15和机械密封动环16组合后的机械密封，对内泵盖6和电机输出加长轴2之间的间隙形成密封，使流体介质不会流出。

叶轮7通过键套装在电机输出加长轴2上，叶轮7上端与机械密封动环16接触相连。

在叶轮7背部连接有4个均布相间的叶轮背叶片13，叶轮背叶片13与叶轮7铸造成一体件。

介质流体由泵体8的进口流道输入，如图1中箭头A所示，介质流体由泵体8的出口流道输出，如图1中箭头B所示。

底板9置于地面上。

参见图1和图3，在内泵盖6的排气阀安装孔22内安装有排气阀4，以供排出泵体8内气体。

参见图3，在内泵盖6外圈内壁上均布有4个彼此相间配置的L型防旋筋；L型防旋筋19与内泵盖6铸造成一体件。

参见图3和图4，在内泵盖6的凸台20内均布地开有4个直径为3毫米的内泵盖冷却水环流孔24；在内泵盖6的内泵盖密封腔21和机械密封之间形成有泵腔低压区26。

参见图4，机械密封由机械密封静环15和机械密封动环16组成。

参见图4，在泵体8内壁内、叶轮7背部和内泵盖6的内圈壁外形成有泵腔高压区25。在泵腔高压区25内形成有如箭头C所示介质流体的强制环流。

如图4所示，由泵腔高压区25、内泵盖冷却水环流孔24、泵腔低压区26以及由叶轮背叶片13和内泵盖6之间形成的水流间隙27构成冷却环流通道，冷却环流通道方向如图4中箭头D所示。

Claims (10)

1.强制环流防旋结构单级泵，它由电机(1)、电机输出加长轴(2)、排气阀(4)、外泵盖(5)、内泵盖(6)、叶轮(7)、泵体(8)、底板(9)、O型密封圈(12)、叶轮背叶片(13)、机械密封静环(15)和机械密封动环(16)组成，其特征在于外泵盖(5)连接安装在电机(1)的电机端盖凸缘(10)上，装有排气阀(4)的内泵盖(6)位于外泵盖(5)和泵体(8)之间，泵体(8)与外泵盖(5)相连接，在泵体(8)和内泵盖(6)间加装有O型密封圈(12)，置于地面的底板(9)安装在泵体(8)上；在电机输出加长轴(2)上套装有机械密封动环(16)，机械密封静环(15)加装在内泵盖(6)内，通过键加装在电机输出加长轴(2)上的叶轮(7)上端与机械密封动环(16)接触相连，在叶轮(7)背部有叶轮背叶片(13)，在叶轮(7)下端通过螺栓垫圈(17)和锁紧螺栓(18)使叶轮(7)轴向固定在电机输出加长轴外端端部；在内泵盖(6)中开有内泵盖冷却水环流孔(24)，在内泵盖(6)外圈内壁上有L型防旋筋(19)；在泵体(8)、叶轮(7)和内泵盖(6)之间形成有泵腔高压区(25)，在内泵盖(6)和机械密封间形成有泵腔低压区(26)；在叶轮背叶片(13)和内泵盖(6)之间的水流间隙(27)、内泵盖冷却水环流孔(24)两者都分别连通在泵腔高压区(25)和泵腔低压区(26)之间。

2.根据权利要求1所述的强制环流防旋结构单级泵，其特征在于外泵盖(5)通过连接螺栓(3)安装连接在电机端盖凸缘(10)上；泵体(8)通过螺栓(11)与外泵盖(5)相连接；底板(9)通过底板连接螺栓(14)安装在泵体(8)底部。

3.根据权利要求1所述的强制环流防旋结构单级泵，其特征在于电机输出加长轴(2)穿装在内泵盖(6)的内泵盖电机输出轴安装孔(23)内，内泵盖(6)的外圈壁嵌装在外泵盖(5)和泵体(8)之间。

4.根据权利要求1所述的强制环流防旋结构单级泵，其特征在于安装在内泵盖(6)内圈壁内的机械密封静环(15)相对于电机输出加长轴(2)为静止件，不随电机输出加长轴(2)转动。

5.根据权利要求1所述的强制环流防旋结构单级泵，其特征在于随电机输出加长轴(2)一起转动的机械密封动环(16)密封地套装在电机输出加长轴(2)上；机械密封静环(15)和机械密封动环(16)组合后的机械密封，对内泵盖(6)和电机输出加长轴(2)之间的间隙形成密封。

6.根据权利要求1所述的强制环流防旋结构单级泵，其特征在于在叶轮(7)背部连接有4个均布相间的叶轮背叶片(13)，叶轮背叶片(13)与叶轮(7)铸造成一体件。

7.根据权利要求1所述的强制环流防旋结构单级泵，其特征在于在内泵盖(6)的排气阀安装孔(22)内安装有排气阀(4)。

8.根据权利要求1所述的强制环流防旋结构单级泵，其特征在于在内泵盖(6)外圈内壁上均布有4个彼此相间配置的L型防旋筋(19)；L型防旋筋(19)与内泵盖(6)铸造成一体件。

9.根据权利要求1所述的强制环流防旋结构单级泵，其特征在于在内泵盖(6)的凸台(20)内均布地开有4个直径为3毫米的内泵盖冷却水环流孔(24)。

10.根据权利要求1所述的强制环流防旋结构单级泵，其特征在于在内泵盖(6)的内泵盖密封腔(21)和机械密封之间形成有泵腔低压区(26)。

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