CN103603823A - 一种新型渣浆泵叶轮的支撑传动方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明所提供的一种新型渣浆泵叶轮的支撑传动方法与装置，由下泵盖、叶轮、泵体、上泵盖、滑动键、传动轴、联接管、支承座、轴承盖、球轴承、轴承座、滚子轴承、联轴器、电机支承座、出液弯头、出液管组成。电机通过联轴器和传动轴将功率传递给叶轮，叶轮带动液体转动，在离心力作用下输出渣浆液体。为提高使用寿命，其过流部件均涂覆耐磨陶瓷覆层，叶轮在泵体内由垂直和倾斜存液槽浮动支撑，传动轴与叶轮之间采用浮动联接，由滑动键传递扭矩。本发明提供的装置使用寿命长，结构便于耐磨陶瓷涂层涂覆，消除了轴承过早失效现象，无需进行叶轮调整，安装使用方便，维修成本低。

Description

一种新型渣浆泵叶轮的支撑传动方法与装置

技术领域

本发明涉及一种新型渣浆泵叶轮的支撑传动方法与装置，主要应用于钢铁、冶金、炼油、矿山、电力、煤炭、建材、环保、市政工程等行业，输送浓液、稠油、油渣、污浊液、泥浆、灰浆、流砂及城市排污沟道的流动污泥，以及含有渣物的流体和有腐蚀性液体。

背景技术

渣浆泵是用于处理含有渣的固体颗粒以及和水的混合物组成的磨蚀性、腐蚀性液体和泥浆的重型连续性工作泵，一般浸入池内工作。因其过流部件的主要失效形式为磨损失效，同时由于转动件磨损的非对称性，造成叶轮端离心载荷增大，引起轴承过早失效，严重影响和缩短了渣浆泵的实际使用寿命，使生产效率降低，加大耗能和设备的维修投资，进而影响生产的发展。因此，目前过流部件已采用耐磨或抗腐蚀材料覆层结构，提高了过流部件的使用寿命，但由于覆层材料的制造精度限制，使覆层结构的不均匀性较大，造成叶轮转动时的离心偏载增大，使叶轮局部过快磨损，引起失效。同时由于液下渣浆泵主轴支撑的传统设计为上端轴承支撑，中下端为较长的悬臂段，导致下端叶轮的离心偏载对支撑轴承处的载荷被成倍放大，引起轴承过载失效。

发明内容

本发明的目的是提供：叶轮采用浮动支撑方法，传动轴与叶轮之间采用浮动扭矩传递，过流部位均涂覆耐磨陶瓷覆层的一种新型渣浆泵叶轮的支撑传动方法与装置。

本发明所提供的一种新型渣浆泵叶轮的支撑传动方法与装置，由：下泵盖、叶轮、泵体、上泵盖、滑动键、传动轴、联接管、支承座、轴承盖、球轴承、轴承座、滚子轴承、联轴器、电机支承座、出液弯头、出液管组成。装置整体由支承座支承，驱动电动机安装在电机支承座上，通过联轴器与传动轴联接，传动轴由轴承支撑在轴承座内，由联接管将轴承座与泵进行联接。电机通过联轴器和传动轴将功率传递给叶轮，叶轮转动带动液体转动，在离心力作用下输出渣浆液体。为提高使用寿命，其过流部件均涂覆耐磨陶瓷覆层，叶轮在泵体内由垂直和倾斜存液槽浮动支撑，传动轴与叶轮之间采用浮动联接，由滑动键传递扭矩。

按照本发明，叶轮与泵体之间由垂直和倾斜存液槽浮动支撑。叶轮在泵体内与泵体和上泵盖之间所有对应尺寸均采用大间隙配合，上泵盖与泵体共同组成叶轮浮动支承结构，在叶轮上部与上泵盖之间设置沿圆柱表面周分布的垂直矩形存液槽，在叶轮下部与泵体之间设置沿圆锥表面分布的倾斜倒梯形存液槽。存液槽向所在表面内凹入一定深度，用以储存液体。在叶轮转动过程中，由于垂直存液槽在圆周上均布，在叶轮与上泵盖之间形成液体层，因此在叶轮旋转时对叶轮径向起到润滑支撑作用。在叶轮下部与泵体之间设置的倾斜倒梯形存液槽，在叶轮与泵体之间形成的液体层，对叶轮轴向和径向起到润滑支撑作用。

按照本发明，传动轴与叶轮之间采用浮动联接，传动轴伸入叶轮的轴径小于叶轮对应的轴孔尺寸，当叶轮处于中心位置时，叶轮轴孔内表面不与传动轴轴径接触，叶轮转动时的径向偏心载荷不能传递给传动轴，使叶轮与传动轴之间形成浮动连接。

按照本发明，传动轴与叶轮之间由滑动键传递扭矩。传动轴的下端部设置滑动键槽，内部装入滑动键，滑动键的厚度小于传动轴端部的滑动键槽，使滑动键可以在滑动键槽内自由滑动。滑动键的宽度大于传动轴直径，可以深入叶轮轴孔键槽，既保证传动轴的转矩可靠传递给叶轮，也能避免叶轮的径向载荷传递给传动轴。

按照本发明，叶轮整体为陀螺形。叶轮上部外表面为圆柱形，内部为双层凸环结构，外层凸环的外径上设置矩形存液槽，内层凸环的内部设置传动轴孔和滑动键糟。叶轮中部最大直径处为叶轮盘体，叶轮盘体下设置12片叶片，叶片由中心部分伸出，为螺线形。叶片上部与叶轮盘体下表面连接成为一体，叶片上部外端为圆柱形，叶片下部外端为圆锥形。叶片中部采用中间支承环加固结构，保证叶轮叶片的连接强度和刚性。中间支承环的外形为圆锥形，外部设置倒梯形存液槽。叶轮全部涂覆耐磨陶瓷覆层。由于叶轮与传动轴采取浮动连接，因此安装时不需要进行间隙调整。

按照本发明，泵体为整体结构，外形为蜗壳形状，内部下层采用半封闭凸环支承结构，在凸环内锥孔的内圆锥表面设置倾斜倒梯形存液槽。泵体上下口处的内径与上下泵盖的配合法兰凸缘外径之间进行配合连接。由于上下泵盖与泵体的配合部位是保证泵体形成工作空间和被联接管支承的部位，配合要求较高，为保证配合和加工精度，不采用耐磨陶瓷涂覆。

按照本发明，上泵盖整体为盘形，上部设有凸缘法兰，与联接管下端孔口配合，下部凸台外径与泵体配合，凸台内孔的内圆柱表面设置矩形存液槽。

按照本发明，上泵盖，泵体，下泵盖，叶轮等与液体接触的部位，均采用耐磨陶瓷涂层涂覆，非过流部位不采用耐磨陶瓷涂层涂覆。这样既保证了配合部位的制造精度，又能避免过流部位发生过快磨损。

本发明所述装置的过流部位采用耐磨陶瓷覆层，叶轮在泵体内由垂直和倾斜存液槽浮动支承，叶轮与传动轴之间采用浮动联接，与叶轮与传动轴采用钢性连接的装置相比，有如下优点：1、使用寿命长；2、结构便于耐磨陶瓷涂层涂覆；3、消除了传动轴支承轴承过早失效现象；4、安装使用方便，无需进行叶轮调整，降低维修成本。

附图说明

附图结合实施实例说明本发明的具体原理和结构：

附图为本发明实例装置的装配主剖视图和零件图。图中标号标明零部件。

附图中：

图1是本发明实例装置装配图的主剖视图。其中：1是下泵盖1，2是叶轮，3是泵体，4是上泵盖，5是滑动键，6是传动轴，7是联接管，8是支撑座，9是轴承盖，10是球轴承，11是轴承座，12是滚子轴承，13是联轴器，14是电机支承座，15是出液弯头，16是出液管。

图2是泵体的剖视图。

图3是泵体的俯视图。

图4是上泵盖的主剖视图。

图5是叶轮的主视图。

图6是叶轮的仰视图。

图7是叶轮的俯视图。

图8是叶轮的剖视图。

具体实施方式

本发明结合附图说明具体实施实例。

参照附图，本实施例的一种新型渣浆泵叶轮的支撑传动方法与装置由：下泵盖1，叶轮2，泵体3，上泵盖4，滑动键5，传动轴6，联接管7，支撑座8，轴承盖9，球轴承10，轴承座11，滚子轴承12，联轴器13，电机支承座14，出液弯头15，出液管16组成。

参照附图1，整体由支承8支承。驱动电动机安装在电机支承座14上，通过联轴器13与传动轴6联接，传动轴6由轴承10和12支撑在轴承座11内，由联接管7将轴承座11与上泵盖4和泵体3通过螺钉进行联接。本实施实例装置本质上是离心泵，由电机通过联轴器13和传动轴6将功率传递给叶轮2，叶轮2在泵体内转动，由于泵体内是由泵体3和上泵盖4及下泵盖1组成的半封闭空间，在装置浸入液池后，泵体内充满液体，因此，在叶轮2的螺线形叶片作用下，带动液体转动。渣浆液体在离心力作用下，在泵体内形成输液压力，并沿出液弯头15和出液管16输出渣浆液体。

为提高使用寿命，必须提高装置过流部位的耐磨性，因此本实施实例装置的过流部件均涂覆耐磨陶瓷覆层。上泵盖4，泵体3，下泵盖1，叶轮2等与液体接触的部位，均采用耐磨陶瓷涂层涂覆，非过流部位不采用耐磨陶瓷涂层涂覆。由于耐磨陶瓷覆层涂覆精度较难控制，涂覆后再进行加工十分困难，因此，耐磨陶瓷覆层叶轮2的转动离心偏载导致传动轴轴承过早失效，造成使用寿命大为降低，维修成本升高。为此，本发明实施实例装置的叶轮2在泵体3内由垂直和倾斜存液槽浮动支承，传动轴6与叶轮2之间采用浮动联接，由滑动键传递扭矩。这样既保证了配合部位的制造精度，又能避免过流部位发生过快磨损。

参照附图1、2、3和4，本实施例的叶轮2与泵体3之间由垂直和倾斜存液槽浮动支承。也就是在叶轮2置于泵体3内时，保持叶轮2与泵体3和上泵盖4之间所有对应尺寸均采用大间隙配合。上泵盖4与泵体2共同组成叶轮浮动支承结构。在叶轮2上部与上泵盖4之间设置沿圆柱表面周分布的承直矩形存液槽，在叶轮2下部与泵体3之间设置沿圆锥表面分布的倾斜倒梯形存液槽。存液槽向所在表面内凹入一定深度，用以储存液体。在叶轮2转动过程中，由于垂直存液槽在圆周上均布，在叶轮2与上泵盖4之间形成液体层，因此在叶轮2旋转时对叶轮径向起到润滑支承作用。在叶轮2下部与泵体3之间设置的倾斜倒梯形存液槽，在叶轮与泵体之间形成的液体层，对叶轮2轴向和径向起到润滑支承作用。

参照附图1和附图8，本实施实例的传动轴6与叶轮2之间采用浮动联接。在结构上将传动轴6伸入叶轮2的轴径小于叶轮对应的轴孔尺寸，当叶轮2处于中心位置时，叶轮轴孔内表面不与传动轴6的轴径接触，叶轮2转动时的径向偏心载荷不能传递给传动轴，使叶轮2与传动轴6之间形成浮动连接。传动轴6与叶轮2之间由滑动键5传递扭矩。传动轴6的下端部设置滑动键槽，内部装入滑动键5，滑动键5的厚度小于传动轴6端部的滑动键槽，使滑动键5可以在滑动键槽内自由滑动。滑动键5的宽度大于传动轴6的直径，可以深入叶轮轴孔键槽，既保证传动轴6的转矩可靠传递给叶轮2，也能避免叶轮的径向载荷传递给传动轴。

参照附图5、6、7和8，本实施实例叶轮2的外形整体为陀螺形。叶轮2上部外表面为圆柱形，内部为双层凸环结构，外层凸环的外径上设置矩形存液槽，内层凸环的内部设置传动轴孔和滑动键槽。叶轮2中部最大直径处为叶轮盘体，叶轮盘体下设置12片叶片，叶片由中心部分伸出，为螺线形。叶片上部与叶轮盘体下表面连接成为一体，叶片上部外端为圆柱形，叶片下部外端为圆锥形。叶片中部采用中间支承环加固结构，保证叶轮叶片的连接强度和刚性。中间支承环的外形为圆锥形，外部设置倒梯形存液槽。叶轮2全部涂覆耐磨陶瓷覆层。由于叶轮2与传动轴6采取浮动连接，因此安装时不需要进行间隙调整。

参照附图2和附图4，本实施实例的泵体3为整体结构，外形为蜗壳形状，内部下层采用半封闭凸环支承结构，在凸环内锥孔的内圆锥表面设置倾斜倒梯形存液槽。泵体3上下口处的内径与上下泵盖的配合法兰凸缘外径之间进行配合连接。由于上下泵盖与泵体的配合部位是保证泵体形成工作空间和被联接管支承的部位，配合要求较高，为保证配合和加工精度，不采用耐磨陶瓷涂覆。

参照附图1和附图4，上泵盖4整体为盘形，上部设有凸缘法兰，与联接管7的下端孔口配合，下部凸台外径与泵体配合，凸台内孔的内圆柱表面设置矩形存液槽。上泵盖4与联接管7和泵体3之间均采用螺钉连接。安装时，可以先将下泵盖1与泵体3进行安装；翻转泵体再将叶轮2和滑动键5放入泵体3，盖合上泵盖4并与泵体3用螺钉联接；然后将上泵盖4与泵体联接，将联接管7与上泵盖4联接，同时将传动轴6装入叶轮2；最后将出液弯头15，出液管16与泵体3进行联接。

Claims (8)

1.一种新型渣浆泵叶轮的支撑传动方法与装置，由下泵盖、叶轮、泵体、上泵盖、滑动键、传动轴、联接管、支承座、轴承盖、球轴承、轴承座、滚子轴承、联轴器、电机支承座、出液弯头、出液管组成，电机通过联轴器和传动轴将功率传递给叶轮，叶轮带动液体转动，在离心力作用下输出渣浆液体，其特征在于过流部件均涂覆耐磨陶瓷覆层，叶轮在泵体内由垂直和倾斜存液槽浮动支撑，传动轴与叶轮之间采用浮动联接，由滑动键传递扭矩。

2.如权利要求1所述的一种新型渣浆泵叶轮的支撑传动方法与装置，其特征在于，叶轮与泵体之间由垂直和倾斜存液槽浮动支撑，叶轮在泵体内与泵体和上泵盖之间所有对应尺寸均采用大间隙配合，由上泵盖与泵体共同组成叶轮浮动支承结构，在叶轮上部与上泵盖之间设置沿圆柱表面周分布的垂直矩形存液槽，在叶轮下部与泵体之间设置沿圆锥表面分布的倾斜倒梯形存液槽，存液槽向所在表面内凹入一定深度，用以储存液体，在叶轮与上泵盖及叶轮与泵体之间形成液体层，在叶轮旋转时对叶轮径向和轴向起到润滑支撑作用。

3.如权利要求1所述的一种新型渣浆泵叶轮的支撑传动方法与装置，其特征在于，传动轴与叶轮之间采用浮动联接，传动轴伸入叶轮的轴径小于叶轮对应的轴孔尺寸，当叶轮处于中心位置时，叶轮轴孔内表面不与传动轴轴径接触，叶轮转动时的径向偏心载荷不能传递给传动轴，使叶轮与传动轴之间形成浮动连接。

4.如权利要求1所述的一种新型渣浆泵叶轮的支撑传动方法与装置，其特征在于，传动轴与叶轮之间由滑动键传递扭矩，传动轴的下端部设置滑动键槽，内部装入滑动键，滑动键的厚度小于传动轴端部的滑动键槽，使滑动键可以在滑动键槽内自由滑动，滑动键的宽度大于传动轴直径，可以深入叶轮轴孔键槽，既保证传动轴的转矩可靠传递给叶轮，也能避免叶轮的径向载荷传递给传动轴。

5.如权利要求1所述的一种新型渣浆泵叶轮的支撑传动方法与装置，其特征在于，叶轮整体为陀螺形，上部外表面为圆柱形，内部为双层凸环结构，外层凸环的外径上设置矩形存液槽，内层凸环的内部设置传动轴孔和滑动键槽，叶轮中部最大直径处为叶轮盘体，叶轮盘体下设置12片叶片，叶片由中心部分伸出，为螺线形，叶片上部与叶轮盘体下表面连接成为一体，叶片上部外端为圆柱形，叶片下部外端为圆锥形，叶片中部采用中间支承环加固结构，保证叶轮叶片的连接强度和刚性，中间支承环的外形为圆锥形，外部设置倒梯形存液槽，叶轮全部涂覆耐磨陶瓷覆层，由于叶轮与传动轴采取浮动连接，因此安装时不需要进行间隙调整。

6.如权利要求1所述的一种新型渣浆泵叶轮的支撑传动方法与装置，其特征在于，泵体为整体结构，外形为蜗壳形，内部下层采用半封闭凸环支承结构，在凸环内锥孔的内圆锥表面设置倾斜倒梯形存液槽，泵体上下口处的内径与上下泵盖的配合法兰凸缘外径之间进行配合连接，由于上下泵盖与泵体的配合部位是保证泵体形成工作空间和被联接管支承的部位，配合要求较高，为保证配合和加工精度，不采用耐磨陶瓷涂覆。

7.如权利要求1所述的一种新型渣浆泵叶轮的支撑传动方法与装置，其特征在于，上、下泵盖整体为盘形，上泵盖的上部设有凸缘法兰，与联接管下端孔口配合，下部凸台外径与泵体配合，凸台内孔的内圆柱表面设置矩形存液槽，下泵盖设有凸缘法兰与与泵体配合，上、下泵盖与泵体之间用螺钉连接。

8.如权利要求1所述的一种新型渣浆泵叶轮的支撑传动方法与装置，其特征在于，上泵盖，泵体，下泵盖，叶轮等与液体接触的部位，均采用耐磨陶瓷涂层涂覆，非过流部位不采用耐磨陶瓷涂层涂覆，保证配合部位的制造精度，避免过流部位发生过快磨损。

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