CN103075363A - 小流量高扬程新型旋涡泵 - Google Patents

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陈万强
郭文君
曹海泉
宁晓莉
李祥阳
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Abstract

旋涡泵属于高新技术产品，科技含量和经济附加值高，用于载重汽车、船舶、大型挖掘机、铁路机车、煤炭和石油开采机械等领域，具有极大的市场潜力和推广应用前景。该产品集机械传动技术、液压技术、润滑冷却技术和材料技术为一体，属于高新技术产品，科技含量和经济附加值高，项目在同类产品中保持国内先进水平。采用内包骨架旋转轴唇形密封圈，突破现有产品所采用的机械密封方式的局限；在叶轮的优化设计上，建立了两侧双肩式叶轮结构，突破了叶轮侧隙调整困难的束缚，消除了流量脉动、运行不平稳的问题，从而保证了叶轮与泵体和泵盖的轴向间隙最小。

Description

小流量高扬程新型旋涡泵
技术领域
高性能小型旋涡泵，具有体积小、重量轻、耐高温、高可靠性、寿命长的特点，并且能在复杂环境下长期可靠的进行工作。 
该产品重点用于特种车辆激光冷却系统系统，同时也可以用于载重汽车、船舶、大型挖掘机、铁路机车、煤炭和石油开采机械等领域，具有极大的市场潜力和推广应用前景。 
背景技术
旋涡泵是一种压力较高、流量较小的叶片泵，它具有结构简单、尺寸小、重量轻的特点，可输送粘度小于15°E的无固体颗粒的清洁液体。旋涡泵适合用于向激光系统提供冷却液以进行散热。 
国外发达国家这方面的研究在技术上很成熟，生产的产品也十分广泛。但因为我们是装备于特种车辆及其特殊用途，国外对我们实行了严密的技术封锁和产品禁运，至今无法满足配套需求。 
目前国内研究和生产旋涡泵的单位不少，但都不能满足国内特种车辆的特殊需求。几年前，国内某著名的专业泵阀研制单位，投入了相当的人力和物力，进行了该项目的研究和开发，至今因为其中的关键技术无法突破，无果而终，损失巨大。其中存在的主要问题是产品密封性能差造成泄漏、特别是在低温下无法启动和密封失效、不抗振及耐腐蚀性差。 
尽快研究开发该项目技术和产品，为国家不断增加新的产品类别，保持经济持续快速增长，有着具有极其重要的现实意义。 
发明内容
(1)旋涡泵结构优化设计, 提出叶轮轴的新的设计方法。旋涡泵的传动轴和叶轮设计成整体结构，也就是说叶轮、传动轴是一个整体。整体结构的主要优点:①使漩涡泵的整体几何尺寸小型化;②制造精度高。所有零件在加工时均有两端面的定位中心孔进行定位,即所有零件具有相同的加工基准,保证了制造精度。最终实现叶轮侧隙结构的优化及达到减小密封间隙的最佳效果。拟提出的整体式叶轮轴的示意图见附图1；(2) 建立了闭式叶轮、开式流道、单级传送、双支撑结构。闭式叶轮、开式流道、单级传送、双支撑结构，实现小型化；通过优化流道设计，减少流体运动阻力，确保最大电流在规定范围内；严格控制叶轮与泵体、泵盖之间的端面间隙，减少内部泄漏，以保证额定的压力和流量。旋涡泵结构原理图及流体运动示意图见附图2及附图3。  
具体实施方式
小流量高扬程旋涡泵将旋涡泵的传动轴和叶轮设计成整体结构，也就是说叶轮、传动轴是一个整体。整体结构的主要优点:①使漩涡泵的整体几何尺寸小型化;②制造精度高。所有零件在加工时均有两端面的定位中心孔进行定位,即所有零件具有相同的加工基准,保证了制造精度。最终实现叶轮侧隙结构的优化及达到减小密封间隙的最佳效果。附图1为拟提出的整体式叶轮轴的示意图。 
该旋涡泵主要由直流电动机和泵头组成，泵头主要有泵体、泵盖和叶轮，叶轮与泵体及泵盖之间的空腔构成流道(如附图2)。 
电动机带动叶轮旋转时,造成叶轮内和流道内的液体都作圆周方向的运动,因而产生离心力。由于叶轮内的液体的圆周速度大于流道内液体的圆周速度,即叶轮内液体的离心力Fu 大于流道内运动的液体的离心力Fc ,形成类似旋涡的环形运动(如附图3)。 
  

Claims (3)

1.小流量高扬程新型旋涡泵的应用范围：特种车辆激光冷却系统系统，以及载重汽车、船舶、大型挖掘机、铁路机车、煤炭和石油开采机械等领域。
2.小流量高扬程新型旋涡泵的采用双支撑整体式结构，既可以立式安装，也可以卧式安装，在国内具有独创性。
3.小流量高扬程新型旋涡泵解决了困扰国内旋涡泵发展中叶轮侧隙设计及调整、密封、抗振动冲击等技术难题，促进旋涡泵技术发展做出有力技术支撑。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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