CN102828970B - 一种立式无密封液面污水自吸泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种立式无密封液面污水自吸泵，其特征是：所述的电机与水泵支承座装配在池面支承板的上面；所述的泵体通过泵盖、中间连接体、轴承悬架体装配在池面支承板的下面；所述的水泵旋转主轴与泵盖间没有设置密封，水泵工作时，叶轮轴向力平衡环内的后盖板处于对外开放状态；所述的泵体上设置有泵体注水孔；所述的水泵出口管路上设置有排气阀外接孔。本发明的目的是要提供一种立式安装，电机设置在水池上面，水泵设计在水池下面液面附近，泵的轴向长度不受污水池的深度影响，泵自身具有排气与自吸功能，泵的吸入管底部不需要装配底阀，且具有占地面积小、效率高、无密封、无污染、故障率低、分体检修与维护方便特点的一种立式无密封液面污水自吸泵。

Description

一种立式无密封液面污水自吸泵

技术领域

本发明涉及一种立式自吸泵，尤其涉及一种立式无密封液面污水自吸泵。 

背景技术

普通水泵采用液面安装方式从下位水池吸水工作时，在吸入管路的最下端装有底阀，在启动前必须将整个吸入管路注满水。但底阀常常由于夹入污物或本身关闭不严而出故障，要消除这些故障需要花费很大的劳动量，因此，普通水泵不能够用于采用液面安装方式从下位水池吸取输送污水。 

在不能够建设地下泵房采用倒灌式安装方式的情况下，现有的污水输送一般选用以下三种泵：1、污水污物潜水电泵；2、液下污水泵；3、污水自吸泵。其中： 

一、污水污物潜水电泵。污水污物潜水电泵将电机与水泵紧密设计为一体，产品具有体积小、整机重量轻、安装比较方便、标准化程度高的优势，因此，在现有的污水输送中使用最多。但其也存在以下缺陷：1、电机与水泵旋转主轴上的机械密封在使用过程中有可能发生泄漏，并因此影响电机的使用安全；2、当污水温度高或浓度高时，将不利于电机与轴承的正常散热；3、电机与水泵整机完全浸泡在腐蚀性介质中，使用寿命短；4、电机与水泵同用1根旋转主轴，一旦磨损维修将十分困难。 

二|、液下污水泵。液下污水泵采用立式设计，将电机设置在水池上面，将水泵通过连接筒与可以连接加长的旋转主轴悬吊设置在污水池的底部位置，水泵本身无密封，因此，产品具有结构简单、易损件少、使用可靠、适用性广泛的特点。其缺陷是：1、轴长且重，轴承支撑点多，增大了机械摩擦，降低了水泵效率；2、当污水池较深时，水泵的轴向长度也相应较长，这不仅要增加泵的制造成本，而且将增加水泵的安装与维修时的吊装难度与费用；3、每台水泵的轴向长度都需要根据污水池的深度来确定，产品通用化程度低。 

三、污水自吸泵。污水自吸泵最大的特点是整机采用液面安装方式，且能够自吸，安装与维修均比较方便。其主要缺陷是：1、泵体结构繁杂、输送介质内循环损耗大、效率比相同规格离心泵低5％～10％；2、污水输送过程中的泥沙与其它污物极易在泵体储水腔中沉淀积聚、并造成回水孔堵塞，因此，需要根据输送介质情况经常对泵体储水腔进行排污清理；3、泵在工作过程中有可能由于泵本身系统的机械故障导致输送污水泄漏，污染工作面环境。 

发明内容

本发明的目的是要提供一种立式安装，电机设置在水池上面，水泵设计在水池下面液面附近，泵的轴向长度不受污水池的深度影响，泵自身具有排气与自吸功能，泵的吸入管底部不需要装配底阀，制造成本低、且具有占地面积小、效率高、无密封、无污染、故障率低、分体检修与维护方便特点的一种立式无密封液面污水自吸泵。 

本发明的一种立式无密封液面污水自吸泵由电机与水泵支承座、池面支承板、轴承悬架体、轴承密封盖、中间连接体、泵盖、泵体、泵吸入盖、水泵联轴器、旋转主轴、上轴承、 下轴承、轴承密封、叶轮、密封环、水泵出口管路等组成，其特征是：所述的电机与水泵支承座装配在池面支承板的上面；所述的泵体通过泵盖、中间连接体、轴承悬架体装配在池面支承板的下面；所述的旋转主轴通过上轴承与下轴承装配在水泵支承座与轴承悬架体的中轴线上；所述的旋转主轴上部装配有水泵联轴器与电机联接；所述的旋转主轴与轴承密封盖之间装配有轴承密封；所述的叶轮通过旋转主轴装配在泵体流道基圆的中轴线位置上；所述的叶轮后盖板上设置有轴向力平衡环；所述的泵盖上与叶轮后盖板上的轴向力平衡环配合设置有密封环；所述的泵吸入盖通过泵吸入盖顶起螺栓与吸入盖固定螺栓装配在泵体下部；所述的泵体上设置有泵体注水孔；所述的水泵出口管路上设置有排气阀外接孔。 

其中，所述的密封环为U字型密封环； 

其中，所述的叶轮为没有前盖板的半开式叶轮； 

其中，所述的叶轮叶片上的下弧面与泵吸入盖上的上弧面间隔距离为0.3～0.5mm之间。 

本发明的工作原理是： 

1、当池中液位已经完全淹没叶轮时，水泵处于倒灌状态，水泵出口管路与叶轮后端泵腔处于排气状态，水泵一旦启动便能够连续排气与输水，立即投入正常工作。在水泵工作过程中，池中水位虽然会不断下降，但只要水泵叶轮进口管路中不进空气，并能够保持叶轮进口处的必须汽蚀余量，水泵便能够继续正常工作。 

2、当池中液位部分淹没叶轮叶片时，水泵启动后，淹没叶轮叶片处的水被叶轮不断输送到泵体中，并将泵体中的空气压缩后由水泵出口和叶轮轴向力平衡环与泵盖密封环间的间隙中排出泵体，随着泵体中的空气被不断排出、液位不断升高，当液位已经完全淹没叶轮时水泵便能够进入正常工作状态。 

3、当池中液位低于叶轮叶片，但离叶轮叶片距离较近，小于泵的必须汽蚀余量25％时，水泵启动后，叶轮叶片中的空气被不断排挤到泵体中，并在泵体流道中被压缩增压，增压后的空气由水泵出口和叶轮轴向力平衡环与泵盖密封环间的间隙中排出泵体，随着泵体中与水泵进口管路中的空气被不断排出、液位不断升高，当液位已经完全淹没叶轮时水泵便能够进入正常工作状态。 

4、当池中液位离叶轮叶片距离较远，大于泵的必须汽蚀余量25％，但小于泵的必须汽蚀余量时，水泵启动后同时通过泵体注水孔向泵体中注入压力水，压力水在压力差的作用下，射向叶轮槽道内，并被叶轮击碎，与吸入管路来的空气混合后，甩向蜗壳，向旋转方向流动并压缩，压缩后的空气与水由于比重不同在速度降低后将出现分离，其中，分离出来的空气将由水泵出口和叶轮轴向力平衡环与泵盖密封环间的间隙中排出泵体，由于水重于空气、且水分子更大，压力水在叶轮叶片上的下弧面与泵吸入盖上的上弧面间形成的液膜有利于阻断压缩后的空气回到叶轮进口，提高水泵进口管中空气的排放速度与真空度，随着泵体与水泵进口管路中的空气被不断排出、液位不断升高，当液位已经完全淹没叶轮时水泵便能够进入正常工作状态。 

5、由于水泵设计在池下液面附近，水泵工作时，从水泵旋转主轴与泵盖间泄漏出来的水会随后流回污水池中，泄漏对环境不会有任何影响，因此，水泵旋转主轴与泵盖间不需要设 置密封。由于没有密封，便开启了叶轮后端泵体内向外部空间的排气通道。 

6、由于水泵旋转主轴与泵盖间没有设置密封，水泵工作时，叶轮轴向力平衡环内的后盖板处于对外开放状态，基本没有压力，因此不需要向普通离心泵一样在叶轮轴向力平衡环内的后盖板上开平衡回水孔，杜绝了外部空气回到叶轮进口处的通道。 

7、当水泵出口管路上设置有止回阀时，为了保证泵体与出口管路中的空气能顺利排放，在水泵出口与止回阀间的水泵出口管路上设置有排气阀外接孔，通过该孔与外接的排气阀可以将水泵出口管路积聚的空气排放到污水池中，排放对环境不会有任何影响。 

8、由于水泵旋转主轴与泵盖间没有设置密封，水泵各零件间正常工作时没有摩擦，水泵不会由于缺水干运行而发生故障，因此，允许在水泵泵体与叶轮中无水时将水泵改作为空气压缩机使用，以实现水泵的排气与自吸功能。 

9、由于采用半开式叶轮，通过调节泵吸入盖顶起螺栓与吸入盖固定螺栓可以调节泵吸入盖在泵体上的安装位置，将叶轮叶片上的下弧面与泵吸入盖上的上弧面间隔距离控制在0.3～0.5mm之间，有利于阻碍压缩后的高压空气通过间隙通道回到叶轮进口的低压处。 

10、采用U字型密封环，不仅将轴向力平衡环与密封环之间的间隙配合面由一个面提高到三个面，延长了间隙配合面密封间隙长度，有利于降低水泵容积损耗、提高水泵效率；而且能够防止泄漏水直接向外四处喷射撞击，利用泄漏水冷却下轴承与轴承密封工作时产生的热量。 

本发明与现有技术产品相比效果主要体现为以下： 

1、与普通液面安装方式泵相比，，本发明产品采用立式安装方式，将水泵设置在水池下面的液面附近，不需要在水泵进口管路的底部安装底阀，也不需要在水泵旋转主轴与泵盖间安装密封，故不会有底阀与密封泄漏故障，不仅占地面积小，而且设备常见故障少，对环境没有污染。 

2、与污水污物潜水电泵相比，本发明产品电机与水泵采取分体设计结构，电机采用普通标准电机，安装在污水池上面，不仅使用环境好，不宜损坏，而且通用化程度高、价格便宜、安装与维修也十分方便。 

3、与液下污水泵相比，本发明产品将水泵设置在水池下面的液面附近，不需要根据水池的深度来设计泵的轴向长度，不仅标准化程度高、选型方便、而且水泵效率高、易损件少、可以节省水泵制造、运输与安装维修成本。 

4、与污水自吸泵相比，本发明产品采用立式安装方式，将水泵设置在水池下面的液面附近，进口管路为一根自通管，水泵自吸根据的是离心式空气压缩机的原理，启动前不需要向水泵泵体内灌满水，没有虹吸与泄漏故障、也没有额外的回流损失，不仅占地面积小、故障率低，结构简单、没有环境污染，而且水泵效率能提高6％～10％。 

附图说明

附图1为本发明所述的一种立式无密封液面污水自吸泵的结构示意图。 

图中符号说明： 

1电机与水泵支承座、2池面支承板、3轴承悬架体、4轴承密封盖、5中间连接体、6泵 盖、7泵体、8泵吸入盖、9水泵联轴器、10旋转主轴、11上轴承、12下轴承、13轴承密封、14叶轮、15密封环、16叶轮后盖板、17轴向力平衡环、18泵吸入盖顶起螺栓、19泵吸入盖固定螺栓、20泵体注水孔、21水泵出口管路、22排气阀外接孔、23叶片下弧面、24吸入盖上弧面、 

具体实施方式

本发明的一种立式无密封液面污水自吸泵由电机与水泵支承座1、池面支承板2、轴承悬架体3、轴承密封盖4、中间连接体5、泵盖6、泵体7、泵吸入盖8、水泵联轴器9、旋转主轴10、上轴承11、下轴承12、轴承密封13、叶轮14、密封环15、水泵出口管路21等组成，其特征是：所述的电机与水泵支承座1装配在池面支承板2的上面；所述的泵体7通过泵盖6、中间连接体5、轴承悬架体3装配在池面支承板2的下面；所述的旋转主轴10通过上轴承11与下轴承12装配在电机与水泵支承座1与轴承悬架体3的中轴线上；所述的旋转主轴10上部装配有水泵联轴器9与电机联接；所述的旋转主轴10与轴承密封盖4之间装配有轴承密封13；所述的叶轮14通过旋转主轴10装配在泵体流道基圆的中轴线位置上；所述的叶轮后盖板16上设置有轴向力平衡环17；所述的泵盖6上与叶轮后盖板16上的轴向力平衡环17配合设置有密封环15；所述的泵吸入盖8通过泵吸入盖顶起螺栓18与泵吸入盖固定螺栓19装配在泵体7下部；所述的泵体7上设置有泵体注水孔20；所述的水泵出口管路21上设置有排气阀外接孔22。 

其中，所述的密封环15为U字型密封环；

其中，所述的叶轮14为没有前盖板的半开式叶轮； 

其中，所述的叶轮叶片上的叶片下弧面23与泵吸入盖8上的吸入盖上弧面24间隔距离为0.3～0.5mm之间。 

Claims (4)

1.一种立式无密封液面污水自吸泵，由电机与水泵支承座、池面支承板、轴承悬架体、轴承密封盖、中间连接体、泵盖、泵体、泵吸入盖、水泵联轴器、旋转主轴、上轴承、下轴承、轴承密封、叶轮、密封环、水泵出口管路组成，其特征是：所述的电机与水泵支承座装配在池面支承板的上面；所述的泵体通过泵盖、中间连接体、轴承悬架体装配在池面支承板的下面；所述的旋转主轴通过上轴承与下轴承装配在电机与水泵支承座与轴承悬架体的中轴线上；所述的旋转主轴上部装配有水泵联轴器与电机联接；所述的旋转主轴与轴承密封盖之间装配有轴承密封；所述的叶轮通过旋转主轴装配在泵体流道基圆的中轴线位置上；所述的叶轮后盖板上设置有轴向力平衡环；所述的泵盖上与叶轮后盖板上的轴向力平衡环配合设置有密封环；所述的泵吸入盖通过泵吸入盖顶起螺栓与泵吸入盖固定螺栓装配在泵体下部；所述的泵体上设置有泵体注水孔；所述的水泵出口管路上设置有排气阀外接孔。

2.按权利要求1所述的一种立式无密封液面污水自吸泵，其特征是：所述的密封环为U字型密封环。

3.按权利要求1所述的一种立式无密封液面污水自吸泵，其特征是：所述的叶轮为没有前盖板的半开式叶轮。

4.按权利要求1所述的一种立式无密封液面污水自吸泵，其特征是：所述的叶轮叶片上的下弧面与泵吸入盖上的上弧面间隔距离为0.3～0.5mm之间。