CN102400940A - 长轴泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长轴泵，包括多个由导轴承套和导轴承构成的导轴承部件，所述导轴承的材料为聚醚醚酮。本发明的长轴泵采用聚醚醚酮制成的导轴承，可以达到耐高温、耐干磨及耐水胀的效果。该长轴泵的耐高温可提升到100℃，抗干磨达到五分钟，而且即使在停机浸泡6个月的情况下，聚醚醚酮制成的导轴承的水胀仅为0.01mm～0.02mm，不会产生导轴承被泡损坏的现象。这样可以大大提高其适用范围和运行可靠性，延长了使用寿命。

Description

长轴泵

技术领域

本发明涉及一种长轴泵，特别是涉及一种用于输送高温介质及启泵时无润滑冲洗水的长轴泵。

背景技术

工业生产中常常会使用到长轴泵，如立式长轴泵或离心式长轴泵。很多情况下，长轴泵用于输送的介质不仅限于清水，而且还用于抽送钢厂的氧化铁皮废水、电厂的煤渣废水，等等。这些介质含渣量大，且带有一定的温度。因此在使用中要持续不断地往泵内通入冷却水冲洗和润滑导轴承，防止其干摩擦和在高温介质中水解，以避免造成泵的损坏。目前行业内普遍采用天然橡胶或一些高分子材料(如天龙、赛龙等)做长轴泵的导轴承。这些材料都只适用于介质温度不超过60℃的工况环境下，大大限制了长轴泵的使用范围。此外，启泵后一段时间，导轴承处于干磨状态，现有材料制成的导轴承耐干磨性较差，一般不超过30秒，因此严重影响了整台泵的使用寿命和运行可靠性。

相较于上述常用材料，聚醚醚酮(PEEK)是在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的高聚物，属特种高分子材料。具有耐高温、耐化学药品腐蚀等物理化学性能，是一类结晶高分子材料，熔点334℃，软化点168℃，拉伸强度132～148MPa。与其他特种工程塑料相比具有诸多显著优势，耐高温、机械性能优异、自润滑性好、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐辐照性、绝缘性稳定、耐水解、耐水胀和易加工等，在航空航天、机械制造、电子电气、医疗和食品加工等领域得到广泛应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的长轴泵使用范围小，耐干磨性能较差的缺陷，提供一种导轴承由聚醚醚酮制成的长轴泵。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种长轴泵，包括多个由导轴承套和导轴承构成的导轴承部件，其特点在于，所述导轴承的材料为聚醚醚酮。

较佳地，所述导轴承嵌套于所述导轴承套内。

较佳地，所述导轴承的内孔上开有轴向的过水槽。

较佳地，所述长轴泵为立式长轴泵或离心式长轴泵。

本发明的积极进步效果在于：本发明的长轴泵采用聚醚醚酮制成的导轴承，可以达到耐高温耐干磨的效果。该长轴泵的耐高温可提升到100℃，抗干磨达到五分钟，而且即使在停机浸泡6个月的情况下，聚醚醚酮制成的导轴承的水胀仅为0.01mm～0.02mm，不会产生导轴承被泡损坏的现象。这样可以大大提高其适用范围和运行可靠性，延长了使用寿命。

附图说明

图1为本发明长轴泵的套筒式联轴器结构示意图。

图2a为本发明长轴泵的下导轴承部件的俯视图。

图2b为图2a沿线A-A的剖视图。

图3a为本发明长轴泵的中导轴承部件的俯视图。

图3b为图3a沿线B-B的剖视图。

具体实施方式

与现有技术相比，本发明采用聚醚醚酮做导轴承代替行业内长期使用的天然橡胶和天龙、赛龙等材料。特种工程塑料聚醚醚酮具有较高的玻璃化转变温度(Tg＝143℃)和熔点(Tm＝334℃)，其负载热变形温度高达316℃，长期使用温度为260℃，瞬时使用温度可达300℃。其由于耐高温、耐磨损、高强度、耐腐蚀和易加工的特点而被广泛应用于机械制造和工业配件等领域。

聚醚醚酮在以下特性上，都远远优于现使用的导轴承材料：

高温性能：可以在260℃的温度下长期连续工作，甚至在温度接近熔点334℃时也能在短时间内持续一定的机械特性，热变形温度为316℃，热膨胀系数1.5×10^-5℃^-1。

机械性能：在较宽温度范围内具有优异的耐热变形，某些改性复合材料的强度甚至高于轻金属，拉伸强度228Mpa，弯曲强度331Mpa，压缩强度240Mpa，缺口冲击强度120Jm^-1。

耐磨损性：具有优异的耐磨耗性和很低的磨损系数，改性材料具有自润滑性，不加润滑油脂可以连续使用，在宽泛的压力、速度、温度和接触面粗糙度范围内，都表现极好。

耐水解性和耐水胀性：在高温高压下的水或蒸汽中连续使用仍可以保持较高的机械性能和物理性质。

耐腐蚀性：在大多数化学环境下具有极佳的耐腐蚀性，即使在高温情况下亦然，在一般情况下，只溶解于浓硫酸。

基于以上所述优势，本实施例以立式长轴泵为例，结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。其中，长轴泵为本领域通用的技术术语。

图1为本发明的长轴泵的结构示意图，如图所示，该长轴泵由下往上依次装有滤网、喇叭管、导叶体、叶轮、下导轴承部件、下内管、下外管、下轴、中导轴承部件、中间外管、中间轴、中间内管、导轴承架、套筒式联轴器、上外管、出水弯管、上轴、上内管、联轴器、电机。轴与轴之间采用刚性连接，如下轴和中间轴，中间轴和上轴之间通过套筒式联轴器连接为一体。如图2所示该套筒式联轴器1由联轴套11、联轴节12、卡簧13和键14组成。该下轴和该中间轴、该中间轴和该上轴的轴伸端分别设有环形槽，轴伸表面加工有键槽，将该卡簧13装夹于轴伸端环形槽中，使两根轴轴向连接。该联轴套11安装在轴伸端外圈，其内孔设有键槽，将该键14安装在轴伸键槽和该联轴套11的键槽中。此联轴方式构造简单，零件加工容易，装拆方便，轴系同轴度好，刚性好，轴向和圆周方向均有固定，可有效地传递轴向力和扭矩，泵运行时安全可靠。

如图3a和图3b所示，下导轴承部件2包括下导轴承套21和导轴承22。如图4a和图4b所示，中导轴承部件3包括中导轴承套31和导轴承32。其中中导轴承部件由导轴承架与外管通过螺栓紧固连接。该导轴承22和该导轴承32均由聚醚醚酮制成。采用专用工具将加工完成后的聚醚醚酮导轴承嵌套于导轴承套内，形成紧密配合。该导轴承22和该导轴承32的内孔上分别开有轴向过水槽23和轴向过水槽33，当外界能提供冷却冲洗水时，外供的冷却冲洗水能自上而下逐段流经各节导轴承内的轴向过水槽；而当外界不能提供冷却冲洗水时，泵抽送的介质内自下而上逐段流经各节导轴承。在无冷却冲洗水的情况下，启泵后的一段时间内导轴承基本都处于干磨状态，这对导轴承破坏非常大。现有的普通导轴承一般只能承受干磨三十秒，而聚醚醚酮制成的导轴承能承受五分钟。因为由聚醚醚酮制成的导轴承基本不会发生水胀现象，故它与轴的间隙非常小，一般在0.2mm左右，可以减小泵轴的摆动来实现泵的稳定运行。

其工作过程为：立式长轴泵由下往上依次将下轴、中间轴和上轴通过导轴承部件和套管式联轴器连接为一体，并将上轴的上端通过联轴器与电机连接。当立式长轴泵运作时，电机驱动整根轴带动导叶体内的叶轮转动将液体由立式长轴泵的进口端吸入。液体先经过滤网去除杂质，然后由喇叭管收集过滤后的液体，通过旋转的叶轮将液体送入下内管和下外管形成的流道内。中导轴承部件再将液体继续往上输送，分别流过中间内管和中间外管形成的流道以及上内管和上外管形成的流道。最后，由出水弯管流出，将液体输入用户管路。工业运用中，通常输送的液体温度较高，很容易造成泵的损坏。因此，可以通过外界提供冷却冲洗水的方式降温，使外供的冷却冲洗水自上而下逐段流经各节导轴承内的轴向过水槽。若外界不能提供冷却冲洗水时，泵抽送的介质可以自下而上逐段流经各节导轴承，从而最大限度地减小摩擦造成的影响。

本实施例也适用于离心式长轴泵以及其他用于工业中输送高温介质的各类长轴泵。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (4)

1.一种长轴泵，包括多个由导轴承套和导轴承构成的导轴承部件，其特征在于，所述导轴承的材料为聚醚醚酮。

2.如权利要求1所述的长轴泵，其特征在于，所述导轴承嵌套于所述导轴承套内。

3.如权利要求1所述的长轴泵，其特征在于，所述导轴承的内孔上开有轴向的过水槽。

4.如权利要求1-3任一项所述的长轴泵，其特征在于，所述长轴泵为立式长轴泵。

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