CN102734180A - 一种工作稳定可靠的多级潜水泵 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水泵技术领域，具体涉及一种工作稳定可靠的多级潜水泵。本多级潜水泵包括套设在泵轴上的第一工作组段和第二工作组段，第一工作组段的出水口与第二工作组段的吸水口相连通，第二工作组段的出水口与电机上的过水通道或者排水管相连通；第一工作组段中设置第一叶轮组，第二工作组段中设置有第二叶轮组，第一叶轮组和第二叶轮组的设置方式使得当潜水泵工作时第一工作组段所受到的轴向力的合力和第二工作组段所受到的轴向力的合力互相指向对方。本发明中的这种结构方式使得泵轴在水泵工作时所受到的轴向力呈互相挤压状，从而极大地改善了泵轴的受力状况，提高了泵轴的使用寿命，相应地也提高了整个水泵的运行状况。
Description
技术领域
本发明属于水泵技术领域，具体涉及一种工作稳定可靠的多级潜水泵。
背景技术
传统的卧式、立式多级泵是将几个乃至十几个叶轮串联在一根泵轴上，随着级数的增加，作用在泵轴上的轴向力也成几何级数量增加，同时由于现有的设计理念和设计结构存在缺陷，导致泵轴受力不均匀，从而使得现有的多级泵运行时振动大且易于出现故障，因此亟待改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种工作稳定可靠的多级潜水泵，本多级潜水泵运行平稳，工作安全可靠。
为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种工作稳定可靠的多级潜水泵，本潜水泵包括带有吸水口的第一工作组段以及与电机相联接的第二工作组段，所述第一工作组段和第二工作组段均套设在泵轴上，且第一工作组段和第二工作组段互相联接在一起，第一工作组段的出水口与第二工作组段的吸水口相连通，第二工作组段的出水口与电机上的过水通道或者排水管相连通；第一工作组段中设置有用于泵水的第一叶轮组，第二工作组段中设置有用于泵水的第二叶轮组，第一叶轮组和第二叶轮组的设置方式使得当潜水泵工作时第一工作组段所受到的轴向力的合力和第二工作组段所受到的轴向力的合力互相指向对方。
同时，本发明还可以通过以下技术措施得以进一步实现：
优选的，所述第一工作组段自远离第二工作组段一侧向靠近第二工作组段一侧依次由止推端座、第一吸入段、过渡段、第一吐出段、第一泵水段和第一联接段构成，所述第一工作组段的吸水口设置在第一吸入段上，第一工作组段的出水口设置在第一联接段上，所述第一叶轮组由设置在第一吸入段中的吸水叶轮和设置在第一泵水段上的多个第一泵水叶轮构成；所述第二工作组段自靠近第一工作组段一侧向远离第一工作组段一侧依次由第二联接段、第二泵水段和泵机联接段构成，所述第二工作组段的吸水口设置在第二联接段上，第二工作组段的出水口设置在泵机联接段上，第二叶轮组由设置在第二泵水段上的多个第二泵水叶轮构成；所述第一联接段的出水口与第二联接段的吸水口彼此相连通，所述泵机联接段的出水口与电机上的过水通道或者排水管相连通；所述泵轴的一端与止推端座固连，另一端依次穿过第一吸入段、过渡段、第一吐出段、第一泵水段、第一联接段、第二联接段、第二泵水段和泵机联接段与电机的转轴固接。
进一步的，所述第一泵水段还包括套设在泵轴上的第一壳体和第一导叶，所述第一泵水叶轮和第一导叶一一对应，且第一导叶设置在相对应的第一泵水叶轮背面，所述第一壳体套设在第一泵水叶轮的周侧；所述第一壳体、第一泵水叶轮和第一导叶三者构成一个低压传输机构，所述低压传输机构沿泵轴的轴向设置有多个；所述第二泵水段还包括套设在泵轴上的第二壳体和第二导叶，所述第二泵水叶轮和第二导叶一一对应，且第二导叶设置在相对应的第二泵水叶轮背面，所述第二壳体套设在第二泵水叶轮的周侧；所述第二壳体、第二泵水叶轮和第二导叶三者构成一个高压传输机构，所述高压传输机构沿泵轴的轴向设置有多个。
所述第一吸入段中的吸水叶轮、第一泵水段中的第一泵水叶轮、第二泵水段中的第二泵水叶轮均套设在泵轴上，且均通过平键与泵轴相连。
优选的，所述吸水叶轮与第一泵水叶轮的进水口朝向彼此相反，第一泵水叶轮和第二泵水叶轮的进水口朝向彼此相对。
进一步的，所述吸水叶轮与第二泵水叶轮二者的总数量与第一泵水叶轮的数量相等。
更进一步的，所述第一壳体上沿泵轴的轴向设置有供拉杆通过的孔和供流体通过的流道，所述第一壳体上的流道分为来水流道和供水流道，其中来水流道的进水端与第一吐出段的吐出口相连通，来水流道的出水端通过第一联接段和第二联接段所共同围成的空腔与首级低压传输机构的叶轮入口相连通；供水流道的进水端与末级低压传输机构的排出口相连通，供水流道的出水端通过第一联接段和第二联接段所共同围成的空腔与首级高压传输机构的叶轮入口相连通；所述第一壳体的内侧壁与第一泵水叶轮和第一导叶共同围合成低压泵水通道，所述来水流道、低压泵水通道和供水流道依次相连构成一个完整的低压输水通道；所述第二壳体上沿泵轴的轴向仅设置有供拉杆通过的孔，所述第二壳体的内侧壁与第二泵水叶轮和第二导叶共同围合成高压泵水通道，所述末级高压传输机构的排出口与泵机联接部分的进水端相连通。
优选的，所述止推端座由止推轴承组件和止推轴承座构成，止推轴承座罩设在止推轴承组件的外侧；所述的泵轴与止推端座相连的一端穿设固定于止推轴承组件中。
作为本发明的更为优选的技术方案，所述泵轴包括穿设在第一工作组段中的第一泵轴、穿设在第二工作组段中的第二泵轴以及设置在第一泵轴和第二泵轴之间的花键套，所述花键套设置在由第一联接段和第二联接段共同围成的空腔中；所述第一泵轴和第二泵轴的彼此相邻的一端端部均设置有花键，且第一泵轴和第二泵轴的彼此相邻的端部均插设入花键套中。
进一步的，所述第一联接段中设置有用于支撑第二泵轴的支撑环座。
本发明的有益效果在于：
1）、由于本发明中的第一叶轮组和第二叶轮组的设置方式使得当潜水泵工作时第一工作组段所受到的轴向力和第二工作组段所受到的轴向力互相指向对方，也即泵轴在水泵工作时所受到的轴向力呈互相挤压状，这种结构方式极大地改善了泵轴的受力状况，从而提高了泵轴的使用寿命，相应地也提高了整个水泵的运行状况。
2）、本发明中的吸水叶轮与第二泵水叶轮二者的总数量与第一泵水叶轮的数量相等，则可以使泵轴上所受到的轴向力互相抵消，从而进一步确保了泵轴工作时的平稳性和可靠性。
3）、进一步的，本发明中的泵轴由第一泵轴和第二泵轴构成，从而缩短了泵轴的长度，不但有效地降低了泵轴的挠度，确保了泵轴转动时的平稳性和可靠性，而且有利于泵轴的加工制造。
4）、所述第一泵轴和第二泵轴通过花键套连接在一起，不但简化了结构，易于装配，而且降低了安装成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是泵轴的受力状况示意图。
图中标记的含义如下：
1—泵机联接段 2—第二泵水段 3—第二联接段
4—第一联接段 5—第一泵水段 6—第一吐出段
7—过渡段 8—第一吸入段 9—止推轴承组件
10—止推轴承座 11—第一泵轴 12—第一泵水叶轮
13—花键套 14—第二泵水叶轮 15—第二泵轴
16—支撑环座 17—第一键孔 18—第二键孔
19—吸水叶轮 21—第二壳体 22—第二导叶
51—第一壳体 52—第一导叶
具体实施方式
如图1所示，一种工作稳定可靠的多级潜水泵，本潜水泵包括带有吸水口的第一工作组段以及与电机相联接的第二工作组段，所述第一工作组段和第二工作组段均套设在泵轴上，且第一工作组段和第二工作组段互相联接在一起，第一工作组段的出水口与第二工作组段的吸水口相连通，第二工作组段的出水口与电机上的过水通道或者排水管相连通；第一工作组段中设置有用于泵水的第一叶轮组，第二工作组段中设置有用于泵水的第二叶轮组，第一叶轮组和第二叶轮组的设置方式使得当潜水泵工作时第一工作组段所受到的轴向力的合力和第二工作组段所受到的轴向力的合力互相指向对方。
优选的，如图1所示，所述第一工作组段自远离第二工作组段一侧向靠近第二工作组段一侧依次由止推端座、第一吸入段8、过渡段7、第一吐出段6、第一泵水段5和第一联接段4构成，所述第一工作组段的吸水口设置在第一吸入段8上，第一工作组段的出水口设置在第一联接段4上，所述第一叶轮组由设置在第一吸入段8中的吸水叶轮19和设置在第一泵水段5上的多个第一泵水叶轮12构成；所述第二工作组段自靠近第一工作组段一侧向远离第一工作组段一侧依次由第二联接段3、第二泵水段2和泵机联接段1构成，所述第二工作组段的吸水口设置在第二联接段3上，第二工作组段的出水口设置在泵机联接段1上，第二叶轮组由设置在第二泵水段2上的多个第二泵水叶轮14构成；所述第一联接段4的出水口与第二联接段3的吸水口彼此相连通，所述泵机联接段1的出水口与电机上的过水通道或者排水管相连通；所述泵轴的一端与止推端座固连，另一端依次穿过第一吸入段8、过渡段7、第一吐出段6、第一泵水段5、第一联接段4、第二联接段3、第二泵水段2和泵机联接段1与电机的转轴固接。
进一步的，所述第一泵水段5还包括套设在泵轴上的第一壳体51和第一导叶52，所述第一泵水叶轮12和第一导叶52一一对应，且第一导叶52设置在相对应的第一泵水叶轮12背面，所述第一壳体51套设在第一泵水叶轮12的周侧；所述第一壳体51、第一泵水叶轮12和第一导叶52三者构成一个低压传输机构，所述低压传输机构沿泵轴的轴向设置有多个；所述第二泵水段2还包括套设在泵轴上的第二壳体21和第二导叶22，所述第二泵水叶轮14和第二导叶22一一对应，且第二导叶22设置在相对应的第二泵水叶轮14背面，所述第二壳体21套设在第二泵水叶轮14的周侧；所述第二壳体21、第二泵水叶轮14和第二导叶22三者构成一个高压传输机构，所述高压传输机构沿泵轴的轴向设置有多个。
所述第一吸入段8中的吸水叶轮19、第一泵水段5中的第一泵水叶轮12、第二泵水段2中的第二泵水叶轮14均套设在泵轴上，且均通过平键与泵轴相连。
优选的，所述吸水叶轮19与第一泵水叶轮12的进水口朝向彼此相反，第一泵水叶轮12和第二泵水叶轮14的进水口朝向彼此相对。
进一步的，所述吸水叶轮19与第二泵水叶轮14二者的总数量与第一泵水叶轮12的数量相等。
更进一步的，所述第一壳体51上沿泵轴的轴向设置有供拉杆通过的孔和供流体通过的流道，所述第一壳体51上的流道分为来水流道和供水流道，其中来水流道的进水端与第一吐出段6的吐出口相连通，来水流道的出水端通过第一联接段4和第二联接段3所共同围成的空腔与首级低压传输机构的叶轮入口相连通；供水流道的进水端与末级低压传输机构的排出口相连通，供水流道的出水端通过第一联接段4和第二联接段3所共同围成的空腔与首级高压传输机构的叶轮入口相连通；所述第一壳体51的内侧壁与第一泵水叶轮12和第一导叶52共同围合成低压泵水通道，所述来水流道、低压泵水通道和供水流道依次相连构成一个完整的低压输水通道；所述第二壳体21上沿泵轴的轴向仅设置有供拉杆通过的孔，所述第二壳体21的内侧壁与第二泵水叶轮14和第二导叶22共同围合成高压泵水通道，所述末级高压传输机构的排出口与泵机联接部分的进水端相连通。
优选的，所述止推端座由止推轴承组件9和止推轴承座10构成，止推轴承座10罩设在止推轴承组件9的外侧；所述的泵轴与止推端座相连的一端穿设固定于止推轴承组件9中。
作为本发明的更为优选的技术方案，所述泵轴包括穿设在第一工作组段中的第一泵轴11、穿设在第二工作组段中的第二泵轴15以及设置在第一泵轴11和第二泵轴15之间的花键套13，所述花键套13设置在由第一联接段4和第二联接段3共同围成的空腔中；所述第一泵轴11和第二泵轴15的彼此相邻的一端端部均设置有花键，且第一泵轴11和第二泵轴15的彼此相邻的端部均插设入花键套13中。
进一步的，所述第一联接段4中设置有用于支撑第二泵轴15的支撑环座16。
下面结合附图1、2对本发明的工作过程作进一步说明。
如图1所示，第一泵轴11的远离第二泵轴15的一端穿设固定于止推轴承组件9中，第一泵轴11的另一端依次穿过第一吸入段8、过渡段7、第一吐出段6、第一泵水段5和第一联接段4而与第二泵轴15的一端相连，第二泵轴15的另一端则依次穿过第二联接段3、第二泵水段2和泵机联接段1与电机的转轴固接。所述第一泵轴11和第二泵轴15的彼此相邻的一端端部均设置有花键，且第一泵轴11和第二泵轴15的彼此相邻的端部均插设入花键套13中，所述花键套13设置在由第一联接段4和第二联接段3共同围成的空腔中。
工作时，水流的流动方向参见图1中的箭头所示，水流由第一吸入段8的吸水口进入，经第一吸入段8中的吸水叶轮19加压后依次进入过渡段7和第一吐出段6，并由第一吐出段6的吐出口进入设置在第一壳体51上的来水流道，水流由第一壳体51上的来水流道而进入由第一联接段4和第二联接段3共同围成的空腔中，进而由所述空腔进入第一泵水段5中的第一泵水叶轮12的进水口，水流经过多个彼此串接的第一泵水叶轮12依次加压后再通过设置在第一壳体51上的供水流道进入第二联接段3的吸水口，水流随即进入第二泵水段2中的第二泵水叶轮14的进水口，并由多个彼此串接的第二泵水叶轮14再次加压后通过泵机联接段1进入设置在电机中的过水通道，从而完成整个输水过程。
如图1所示，所述吸水叶轮19设置为一个，第一泵水叶轮12设置为三个，第二泵水叶轮14设置为两个，吸水叶轮19通过平键设置在第一泵轴上，第一泵水叶轮12则通过第一键孔17处的平键设置在第一泵轴11上，第二泵水叶轮14通过第二键孔18处的平键设置在第二泵轴15上。
三个第一泵水叶轮12在输水时所产生的轴向力在第一泵轴11上的分布如图2中所示，分别为F1、F2、F3。所述吸水叶轮19产生的轴向力为F1 /；两个第二泵水叶轮14在输水时所产生的轴向力在第二泵轴15上的分布如图2所示，分别为F2 /、F3 /。图2中的箭头表示各力的方向，也即三个第一泵水叶轮12所产生的F1、F2、F3的合力方向向左，而吸水叶轮19和两个第二泵水叶轮14所产生的F1 /、F2 /、F3 /的合力方向向右。此时有下述等式成立：F1＋F2＋F3＋F1 /＋F2 /＋F3 /＝0，也即第一泵轴11和第二泵轴15所各自受到的轴向力的合力方向是相对的，即第一泵轴11和第二泵轴15相互挤压。
Claims (10)
1.一种工作稳定可靠的多级潜水泵，其特征在于：本潜水泵包括带有吸水口的第一工作组段以及与电机相联接的第二工作组段，所述第一工作组段和第二工作组段均套设在泵轴上，且第一工作组段和第二工作组段互相联接在一起，第一工作组段的出水口与第二工作组段的吸水口相连通，第二工作组段的出水口与电机上的过水通道或者排水管相连通；第一工作组段中设置有用于泵水的第一叶轮组，第二工作组段中设置有用于泵水的第二叶轮组，第一叶轮组和第二叶轮组的设置方式使得当潜水泵工作时第一工作组段所受到的轴向力的合力和第二工作组段所受到的轴向力的合力互相指向对方。
2.根据权利要求1所述的工作稳定可靠的多级潜水泵，其特征在于：所述第一工作组段自远离第二工作组段一侧向靠近第二工作组段一侧依次由止推端座、第一吸入段（8）、过渡段（7）、第一吐出段（6）、第一泵水段（5）和第一联接段（4）构成，所述第一工作组段的吸水口设置在第一吸入段（8）上，第一工作组段的出水口设置在第一联接段（4）上，所述第一叶轮组由设置在第一吸入段（8）中的吸水叶轮（19）和设置在第一泵水段（5）上的多个第一泵水叶轮（12）构成；
所述第二工作组段自靠近第一工作组段一侧向远离第一工作组段一侧依次由第二联接段（3）、第二泵水段（2）和泵机联接段（1）构成，所述第二工作组段的吸水口设置在第二联接段（3）上，第二工作组段的出水口设置在泵机联接段（1）上，第二叶轮组由设置在第二泵水段（2）上的多个第二泵水叶轮（14）构成；
所述第一联接段（4）的出水口与第二联接段（3）的吸水口彼此相连通，所述泵机联接段（1）的出水口与电机上的过水通道或者排水管相连通；
所述泵轴的一端与止推端座固连，另一端依次穿过第一吸入段（8）、过渡段（7）、第一吐出段（6）、第一泵水段（5）、第一联接段（4）、第二联接段（3）、第二泵水段（2）和泵机联接段（1）与电机的转轴固接。
3.根据权利要求2所述的工作稳定可靠的多级潜水泵，其特征在于：所述第一泵水段（5）还包括套设在泵轴上的第一壳体（51）和第一导叶（52），所述第一泵水叶轮（12）和第一导叶（52）一一对应，且第一导叶（52）设置在相对应的第一泵水叶轮（12）背面，所述第一壳体（51）套设在第一泵水叶轮（12）的周侧；所述第一壳体（51）、第一泵水叶轮（12）和第一导叶（52）三者构成一个低压传输机构，所述低压传输机构沿泵轴的轴向设置有多个；
所述第二泵水段（2）还包括套设在泵轴上的第二壳体（21）和第二导叶（22），所述第二泵水叶轮（14）和第二导叶（22）一一对应，且第二导叶（22）设置在相对应的第二泵水叶轮（14）背面，所述第二壳体（21）套设在第二泵水叶轮（14）的周侧；所述第二壳体（21）、第二泵水叶轮（14）和第二导叶（22）三者构成一个高压传输机构，所述高压传输机构沿泵轴的轴向设置有多个。
4.根据权利要求3所述的工作稳定可靠的多级潜水泵，其特征在于：所述第一吸入段（8）中的吸水叶轮（19）、第一泵水段（5）中的第一泵水叶轮（12）、第二泵水段（2）中的第二泵水叶轮（14）均套设在泵轴上，且均通过平键与泵轴相连。
5.根据权利要求4所述的工作稳定可靠的多级潜水泵，其特征在于：所述吸水叶轮（19）与第一泵水叶轮（12）的进水口朝向彼此相反，第一泵水叶轮（12）和第二泵水叶轮（14）的进水口朝向彼此相对。
6.根据权利要求5所述的工作稳定可靠的多级潜水泵，其特征在于：所述吸水叶轮（19）与第二泵水叶轮（14）二者的总数量与第一泵水叶轮（12）的数量相等。
7.根据权利要求5所述的工作稳定可靠的多级潜水泵，其特征在于：所述第一壳体（51）上沿泵轴的轴向设置有供拉杆通过的孔和供流体通过的流道，所述第一壳体（51）上的流道分为来水流道和供水流道，其中来水流道的进水端与第一吐出段（6）的吐出口相连通，来水流道的出水端通过第一联接段（4）和第二联接段（3）所共同围成的空腔与首级低压传输机构的叶轮入口相连通；供水流道的进水端与末级低压传输机构的排出口相连通，供水流道的出水端通过第一联接段（4）和第二联接段（3）所共同围成的空腔与首级高压传输机构的叶轮入口相连通；所述第一壳体（51）的内侧壁与第一泵水叶轮（12）和第一导叶（52）共同围合成低压泵水通道，所述来水流道、低压泵水通道和供水流道依次相连构成一个完整的低压输水通道；
所述第二壳体（21）上沿泵轴的轴向仅设置有供拉杆通过的孔，所述第二壳体（21）的内侧壁与第二泵水叶轮（14）和第二导叶（22）共同围合成高压泵水通道，所述末级高压传输机构的排出口与泵机联接部分的进水端相连通。
8.根据权利要求2～7任一项所述的工作稳定可靠的多级潜水泵，其特征在于：所述止推端座由止推轴承组件（9）和止推轴承座（10）构成，止推轴承座（10）罩设在止推轴承组件（9）的外侧；所述的泵轴与止推端座相连的一端穿设固定于止推轴承组件（9）中。
9.根据权利要求2～7任一项所述的工作稳定可靠的多级潜水泵，其特征在于：所述泵轴包括穿设在第一工作组段中的第一泵轴（11）、穿设在第二工作组段中的第二泵轴（15）以及设置在第一泵轴（11）和第二泵轴（15）之间的花键套（13），所述花键套（13）设置在由第一联接段（4）和第二联接段（3）共同围成的空腔中；所述第一泵轴（11）和第二泵轴（15）的彼此相邻的一端端部均设置有花键，且第一泵轴（11）和第二泵轴（15）的彼此相邻的端部均插设入花键套（13）中。
10.根据权利要求9所述的工作稳定可靠的多级潜水泵，其特征在于：所述第一联接段（4）中设置有用于支撑第二泵轴（15）的支撑环座（16）。
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