CN105736398A - 一种电镀设备用立式液下离心泵 - Google Patents

Abstract

一种电镀设备用立式液下离心泵，其包括：管状或支架状的泵座，位于泵座上部的电动机，位于泵座下部的泵体；偶合于电动机输出的泵轴向下穿越泵座的内腔进入泵体的内腔，与位于泵体的内腔中的叶轮连接；进液口位于泵体底部，出液口位于泵体侧面；其特征在于：所述泵座是内镶金属件的塑料件；所述叶轮包括同轴的工作叶轮和防漏叶轮；工作叶轮为离心式，进液口位于工作叶轮的下方，出液口位于工作叶轮的出口方向；防漏叶轮也为离心式，位于工作叶轮上方，包括后盘和径向地固定于后盘之上的叶片。该设计可克服传统的塑料泵中叶轮在泵体内的轴向间隙配合不能适应电镀工艺过程中溶液温度的变化而发生泄露过大或摩擦，甚至卡死等问题。

Description

一种电镀设备用立式液下离心泵

技术领域

本发明涉及一种电镀设备用立式液下离心泵，在国际专利分类表中，属于F04D13/08。

背景技术

立式液下离心泵的典型结构如图1所示：电动机1固定于管状或支架状的泵座4之上，其输出轴3向下穿越泵座4进入泵体5，与叶轮6连接。使用时，输出轴3和泵座4的全部或部分、泵体5与叶轮6浸没于液下；电动机1启动后，叶轮6在输出轴3的驱动下在泵体5内旋转，离心作用力使液体从进口7吸入，经出口8排出。叶轮6在泵体5内需要有适当的轴向间隙配台。该间隙不能过大，以减少液流自高压区向低压区泄露的影响；也不能过小，以致发生摩擦，甚至卡死。

为了防腐蚀，化工行业使用的许多的立式液下离心泵的基本结构，除输出轴3因强度要求不得不使用不锈钢外，其余均用塑料制成，即所俗称的塑料泵。其中，泵座4和泵体5分别以塑料型材加工后连接或整体注塑而成。在电镀工艺过程中，溶液温度常有较大的变化。传统的塑料泵用于电镀设备容易发生各种材料热膨胀系数差异导致的问题，尤其是塑料的泵座4轴向尺寸热胀冷缩的变化明显大于不锈钢的输出轴3的变化。当叶轮6在泵体5内的轴向间隙配合不能适应这种变化的差异时，就发生摩擦，甚至卡死。泵座4轴向尺寸较大时，问题会更严重。为了防止这种问题的出现，只好加大轴向间隙以适应溶液温度变化的影响，但却导致泄露过大，既降低了泵的运行效率，并会发生溶液上窜对泵座4以上的部件，尤其是电动机的腐蚀的情况。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种电镀设备用立式液下离心泵，可以改善传统的塑料泵在电镀工艺过程中溶液温度有较大变化时，由于泵座和泵轴材料热膨胀系数的差异导致叶轮在泵体内的轴向间隙配合不能适应发生泄露过大或摩擦，甚至卡死等问题。

本发明解决技术问题地技术方案是一种电镀设备用立式液下离心泵，其包括：管状或支架状的泵座，位于泵座上部的电动机，位于泵座下部的泵体；偶合于电动机输出泵轴向下穿越泵座的内腔进入泵体的内腔，与位于泵体的内腔中的叶轮连接；进液口位于泵体底部，出液口位于泵体侧面；其特征在于：

——所述泵座是内镶金属件的塑料件；

——所述叶轮包括同轴的工作叶轮和防漏叶轮；工作叶轮为离心式，进液口位于工作叶轮的下方，出液口位于工作叶轮的出口方向；防漏叶轮也为离心式，位于工作叶轮上方，包括后盘和径向地固定于后盘之上的叶片。

塑料件的泵座内镶金属件的结果是使泵座的变形为金属件所约束。由于金属件与泵轴同为金属，热膨胀系数较小且接近，因而消除或大大减少泵座轴向尺寸热胀冷缩的变化与泵轴轴向尺寸热胀冷缩的变化的差异，即使在电镀工艺过程中，溶液温度有较大的变化，也不容易发生叶轮在泵体内的轴向间隙配合不能适应这种变化出现摩擦甚至卡死的问题；位于工作叶轮上方的防漏叶轮采用后盘在下的结构，后盘及其上的叶片由泵轴带动旋转时把上方的液体吸下，甩至后盘与泵体之间，在工作叶轮的上方产生自上而下的压力，可达到阻止工作叶轮运转时泵送液体沿轴向间隙向上的泄露，即使叶轮在泵体内使用较大的轴向间隙，也不会导致泄露过大，降低泵的运行效率，发生溶液上窜对泵座以上的部件，尤其是电动机的腐蚀的情况，因而可以更容易适应溶液温度变化的影响。实践表明，该二措施巧妙地联合运用，意想不到地完全克服传统的塑料泵在电镀工艺过程中溶液温度变化较大时容易发生的问题。

进一步的设计之一是，所述金属网为钢铁基镀铜。该结构除利用钢铁基较高的强度外，也利用了电镀铜与塑料有较好的相容性，使镶件在塑料件中比单纯的钢铁件有更牢固的结合，因而延长使用寿命，但比单纯的铜件成本低且强度高，以及与同为钢铁件的泵轴有大体一致的热膨胀系数，因而更有利于消除或大大减少泵座轴向尺寸热胀冷缩的变化与泵轴轴向尺寸热胀冷缩的变化的差异，即使在电镀工艺过程中，溶液温度有较大的变化，也不容易发生叶轮在泵体内的轴向间隙配合不能适应这种变化出现摩擦甚至卡死的问题。

进一步的设计之二是，所述泵体的内腔的周壁为与泵轴同轴的圆筒形，所述防漏叶轮与泵体的径向间隙小于工作叶轮与泵体的径向间隙。实验表明，该设计可进一步加强防漏叶轮的防泄漏作用。

附图说明

如下附图用于结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是传统电镀设备用立式液下离心泵结构图；

图2是本发明实施例电镀设备用立式液下离心泵结构图；

图3是本发明实施例电镀设备用立式液下离心泵泵座镶件展开图。

图4是图3泵座镶件成形前的冲制图形。

具体实施方式

本发明实施例是在传统电镀设备用立式液下离心泵结构的基础上改进而成。

一种传统电镀设备用立式液下离心泵的结构如图1所示。立式的电动机1固定于管状的泵座4之上，其输出轴3向下穿越泵座4的内腔、泵座4的内腔与泵体5的内腔之间的间隔2的中心开孔，进入泵体5的内腔，叶轮6在泵体5的内腔焊接或以不锈钢螺母固定于输出轴3轴伸的末端。泵体5内腔为与输出轴3同轴的圆筒形，叶轮6为具有前盘61和后盘62的离心式，进液口7位于叶轮的下方和泵体5底部的中央，出液口8迎着叶轮的出口，沿圆周的切线方向开设于泵体5周壁。在泵体5内，叶轮6的后盘62与间隔2需要有适当的轴向间隙，该间隙不能过大，以减少液流自高压区向低压区泄露的影响；也不能过小，以致发生摩擦，甚至卡死。

泵座4和泵体5为整体注塑而成。泵座4在电动机1的固定处径向延伸适当的平面，以便固定于电镀设备上。输出轴3可以是电动机1的转子轴的延长，可以是一体化的整根，也可以是转子通常的轴伸经连轴节连接的延长轴，且通常为不锈钢制成，或进一步外套塑料管以防腐蚀。叶轮6由塑料型材加工焊接而成，或整体注塑而成。以上使用的塑料材料为具有适当强度和耐热和腐蚀的工程塑料，例如CPVC和PP等。

使用时，输出轴3和泵座4的全部或部分、泵体5与叶轮6的全部浸没于电解液中；电动机1启动后，叶轮6在输出轴3的驱动下在泵体5内旋转，离心作用力使液体从进液口7吸入，经出液口8排出。

本发明实施例电镀设备用立式液下离心泵结构如图2所示，其对如图1所示电镀设备用立式液下离心泵结构的改进包括：

——泵体5内腔的圆筒形往上加高，在叶轮6的上方增加防漏叶轮9；防漏叶轮9也为离心式，包括后盘91和径向地固定于后盘之上的叶片92；防漏叶轮9也由塑料材料焊接而成，或整体注塑而成。设计防漏叶轮9的外径大于叶轮6的外径，使防漏叶轮9与泵体5内腔的径向间隙约为叶轮6与泵体5内腔的径向间隙的1/2或1/3；防漏叶轮9后盘91的厚度约为叶轮6前、后盘的厚度的2倍，刚性明显增加，可以减少受热或机械变形导致的摩擦甚至卡死的问题。

——泵体5的圆筒形周壁在注塑时预先放入展开图如图3所示钢铁基镀铜菱形孔金属网镶件10，使泵体5注塑成形后，把金属网镶件10完全包封在塑料内。通常是在约2mm厚的08F钢板上如图4所示横向冲间断缝再纵向拉伸成菱形孔金属网，然后裁剪适当的面积卷成直径与泵体5相当的圆筒形并镀铜约10微米厚即成为所需金属网镶件10。金属网镶件10该加工方法效率很高，非常节省钢材且刚性好；对于较轻型的设备，除注塑成形外，也可以金属网镶件在熔融塑料中挂涂而成。实践表明，该金属网镶件塑料件结构比大平面钢构件披覆防腐材料(注塑、塑料熔融挂涂或玻璃钢等)结构节省金属材料，因而重量减轻，成本降低，且塑铁结合更牢固，非常耐用。

以上设计中，还可以有以下选择：

——泵座4可以由管状改为支架状，金属网镶件也就先成形为相应的几片分离的支撑，然后进行塑料加工；

——泵的其它塑料件，例如泵体5、叶轮6和防漏叶轮9等也可以按照泵座4以金属网镶件进行塑料加工而成，有利于增强刚性；

——泵体5的圆筒形周壁于叶轮6所在段可以改为离心泵常见的蜗壳状，可获得适合的泵特性；

——叶轮6的叶片63在前盘61和后盘62间的布置可以设计为前向叶轮式、后向叶轮式或径向叶轮式，可以顺向旋转或逆向旋转，并因此可具有不同的泵特性，以满足不同的工艺要求。

Claims (5)

1.一种电镀设备用立式液下离心泵，其包括：管状或支架状的泵座(4)，位于泵座(4)上部的电动机(1)，位于泵座(4)下部的泵体(5)；偶合于电动机(1)输出的泵轴(3)向下穿越泵座(4)的内腔进入泵体(5)的内腔，与位于泵体(5)的内腔中的叶轮连接；进液口(7)位于泵体(5)底部，出液口(8)位于泵体(5)侧面；其特征在于：

——所述泵座(4)是内镶金属件(10)的塑料件；

——所述叶轮包括同轴的工作叶轮(6)和防漏叶轮(9)；工作叶轮(6)为离心式，进液口位(7)于工作叶轮(6)的下方，出液口(8)位于工作叶轮(6)的出口方向；防漏叶轮(9)也为离心式，位于工作叶轮(6)上方，包括后盘(91)和径向地固定于后盘之上的叶片(92)。

2.根据权利要求1所述电镀设备用立式液下离心泵，其特征在于：所述金属件(10)为金属网。

3.根据权利要求2所述电镀设备用立式液下离心泵，其特征在于：所述金属网的网孔为菱形。

4.根据权利要求1或权利要求2或权利要求3所述电镀设备用立式液下离心泵，其特征在于：所述金属件(10)为钢铁基镀铜。

5.根据权利要求1或权利要求2或权利要求3所述电镀设备用立式液下离心泵，其特征在于：所述泵体(5)的内腔的周壁为与泵轴(3)同轴的圆筒形，所述防漏叶轮(9)与泵体(5)的径向间隙小于工作叶轮(6)与泵体(5)的径向间隙。