CN105952655A - 液冷多级离心泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液冷多级离心泵，其包括泵体、套接有轴套和间隔环的泵轴、套接在轴套外侧的滑动轴承、与泵轴相联接的联轴器、通过联轴器带动泵轴转动的液冷电机、插接在泵轴上的叶轮，以及多个通过钢带紧固并相互串级配合的导叶。本发明的液体冷却多级离心泵由于采用液冷电机，以消除传统电机采用冷却风扇带来的噪音，同时电机通过电机内壳体和外壳体双重封闭而阻碍了电机噪音的传递途径，从而降低了离心泵的噪音；此外，由于冷却液体通过螺旋式流道冷却电机的定子，把电机产生的热量及时带走，降低了电机的温度，提高了电机的效率，从而提高了多级离心泵的效率。

Description

液冷多级离心泵
技术领域
本发明涉及工业液体输送和城市给排水领域，尤其涉及一种液冷电机驱动的不锈钢多级离心泵。
背景技术
多级离心泵应用于工业液体的输送和城市给排水、高层建筑增压供水、园林喷灌、消防增压、远距离送水、采暖、浴室等冷暖水循环增压及设备配套以及空调机组循环、冷却水输送等。
目前多级离心泵所采用的电机大部分为标准工业电机。标准工业电机对于噪音要求较高的应用场所，比如住宅、商务办公、宾馆酒店等，很难满足客户的要求。降低噪音的方法主要有两个：一是降低噪音源的振动功率，二是阻碍或者切断其传播途径。降低噪音源振动功率一直以来是设计工作者的追求，但是难度较大，成本较高。阻碍或者切断噪音传播途径也能有效的降低噪音水平，但是需要较大的空间，同时成本高。
本发明的液体冷却多级离心泵由于采用液冷电机，去掉了传统电机上冷却用风扇，从而消除了一个噪音源，同时电机通过电机内壳体和外壳体双重封闭，阻碍了电机噪音的传递途径，降低了电机的噪音，从而降低了离心泵的噪音；另一方面，通过液体冷却电机的定子，把电机产生的热量及时带走，降低了电机的温度，提高了电机的效率，从而提高了多级离心泵的效率。
发明内容
本发明的目的是针对多级离心泵的噪音问题，提供一种降低多级离心泵噪音的解决方案。
为实现上述目的，本发明提供了一种多级离心泵，包括：
泵体，位于所述离心泵底部，所述泵体包括液体吸入口和排出口；
泵轴，轴向容置在所述泵体内，所述泵轴上套接有轴套和叶轮间隔环；
滑动轴承，套接在所述轴套外侧，滑动支撑所述泵轴；
叶轮，插接在所述泵轴上并由所述叶轮间隔环轴向定位，所述泵轴带动所述叶轮转动，从而将从所述泵体的吸入口进入的流体加压；
导叶，安装在所述轴套外侧，通过所述叶轮加压的液体由首级所述导叶收集并降低流速，进入下一级所述叶轮继续加压直至把液体从所述排出口排出并送入给水系统；
液冷电机，其通过电机支架轴向安装在所述泵体上端，所述电机支架与泵体通过拉紧螺栓锁紧；所述电机支架具有支架内壳与支架外壳，所述支架内壳与支架外壳之间形成连通所述泵体腔室的引液孔；所述液冷电机的壳体由电机外壳和包含电机定子的电机内壳构成，所述电机内壳与电极外壳之间设置有作为电机冷却液通道的螺旋式流道，所述螺旋式流道与所述引液孔的入口处连通，所述引液孔的出口与所述泵体的吸入口之间通过回液管连通；
电机轴，轴向容置在所述液冷电机的所述电机内壳中间，由所述液冷电机驱动转动；
滚动轴承，滚动支撑所述电机轴；
联轴器，用于联接所述电机轴与泵轴，所述液冷电机通过所述电机轴及联轴器带动所述泵轴转动；
所述泵轴穿过所述电机支架的底部，所述电机支架底部两侧设置有套设在所述泵轴上的机械密封以隔断所述泵体内的流体进入所述电机支架。
其中，所述滚动轴承包括前端滚动轴承与后端滚动轴承，分别用于滚动支撑所述电机轴的前端与后端，所述前端滚动轴承设置在所述电机支架的顶端，所述电机轴穿过所述前端滚动轴承后伸入所述电机支架内并通过所述联轴器与所述泵轴连接。
其中，所述滚动轴承为角接触深沟球轴承，以使其具有轴向载荷的承载能力。
其中，所述螺旋式流道螺旋设置在所述电机内壳的外壁上，作为冷却液体流动的通道，及时的带走电机工作过程中产生的热量。
其中，首级所述叶轮通过轴头螺母轴向定位，首级所述叶轮和第二级所述叶轮之间通过所述轴套轴向定位，其余各级所述叶轮之间通过所述叶轮间隔环轴向定位。
进一步的，所述叶轮的内圈上径向设置有多个凸起用于径向固定在所述泵轴外壁的对应多个径向的沟槽上。
其中，首级所述导叶的一端插接在所述轴套上，首级所述导叶的另一端与其余所述导叶之间通过钢带串级配合定位。
进一步的，所述轴套和导叶之间通过盈配合装配在一起，所述滑动轴承与轴套之间为间隙配合。
其中，所述电机内壳与电极外壳之间采用密封圈密封。
其中，用于容置所述叶轮及导叶的腔室具有外筒及内筒，所述叶轮与导叶均设置在所述内筒内。
本发明的多级离心泵采用液冷电机，去掉了传统电机上冷却用风扇，消除了一个噪音源，同时电机通过电机内壳和电机外壳双重封闭，阻碍了噪音的传播，降低了电机的噪音，从而降低了离心泵的噪音；另一方面，在多级离心泵的工作过程中，通过液体循环冷却电机的定子，把电机工作过程中产生的热量及时带走，降低了电机的温度，提高了电机的效率，从而提高了多级离心泵的效率。
附图说明
图1为本发明液冷多级离心泵的示意图。
图中数字表示：
1.钢带 2.叶轮 3.滑动轴承
4.轴套 5.导叶 6.拉紧螺栓
7.机械密封 8.引液孔 9.前端滚动轴承
10.电机外壳 11.液冷电机 12.后端滚动轴承
13.泵体 14.外筒 15.叶轮间隔环
16.泵轴 17.联轴器 18.电机支架
19.密封圈 20.回液管 21.电机内壳
22.螺旋式流道 23.电机轴 24.内筒
25.吸入口 26.排出口
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明液冷多级离心泵以两级为例的示意图，如图所示，本发明的液冷多级离心泵具体包括：钢带1、叶轮2、滑动轴承3、轴套4、导叶5、拉紧螺栓6、机械密封7、引液孔8、前端滚动轴承9、电机外壳10、液冷电机11、电机轴23、后端滚动轴承12、泵体13、外筒14与内筒24、叶轮间隔环15、泵轴16、联轴器17、电机支架18、密封圈19、回液管20、电机内壳21、螺旋式流道22、吸入口25及排出口26。
泵轴16容置在叶轮2和导叶5内，叶轮2插接在泵轴16上，泵轴16上套接有轴套4和叶轮间隔环15；滑动轴承3套接在轴套4内侧，径向滑动支撑泵轴16，滑动轴承3和轴套4之间为间隙配合；导叶5采用过盈配合装配在轴套4上；叶轮间隔环15的主要功能是叶轮2之间的轴向定位。
液冷电机11的电机轴23通过前端滚动轴承9和后端滚动轴承12支撑，前端滚动轴承9一般为具有轴向载荷承载能力的角接触深沟球轴承而后端滚动轴承12采用普通深沟球轴承，有时后端滚动轴承12也采用角接触深沟球轴承。泵轴16通过联轴器17与电机轴23相联接，外部液冷电机11通过联轴器17带动泵轴16转动，泵轴16带动叶轮2转动，从而将从泵体13的吸入口25吸入的流体加压。导叶5相互串级配合，通过钢带1紧固在一起，通过叶轮2加压的液体经过导叶5收集并降低流速，并通过泵体13的排出口26排出。
首级叶轮2通过轴头螺母轴向定位，首级叶轮2和次级叶轮2之间通过轴套4轴向定位，其余各个叶轮2之间通过叶轮间隔环15轴向定位。叶轮2内圈上有多个凸起径向固定在泵轴16的多个沟槽上。
导叶5的作用是把叶轮2甩出来的液体收集起来，使液体的流速降低，把部分速度能转变为压力能后，再均匀地引入下一级或者经过泵体13排出口26排出送入流体管网系统。导叶5使液体在连续的流道内流动，不易形成死角和突然扩散，流体速度变化比较均匀，水力性能良好。
根据不同的叶轮直径和不同的级数，可为多级离心泵配置多个滑动轴承3，通过调整滑动轴承3的数量优化，确保多级离心泵安全稳定运行。
电机支架18上开了引液孔8并将电机支架18分割为支架内壳与支架外壳，引液孔8作为冷却电机液体的循环通道。液体从离心泵高压腔通过电机支架18上的引液孔8把液体引入电机内壳21和电机外壳10之间设计在电机内壳21上的螺旋式流道22中，冷却液体通过螺旋式流道22由回液管20直接连接到泵体13的入口法兰构成循环系统。冷却电机的液体通过密封圈19与外界分隔。在多级离心泵工作过程中，螺旋式流道22内的循环液体及时的带走电机定子产生的热量，始终让电机保持在一个相对风冷电机而言较低的温度，提高了电机的效率，从而提高了低噪音多级泵的效率。
本发明的液冷多级离心泵的泵轴16通过联轴器17由液冷电机11直接驱动，泵轴16带动叶轮2把液体泵送到指定的扬程。液冷多级离心泵把液体经过泵体13吸入口25通过叶轮2吸入液冷多级离心泵，液体经过叶轮2加压以后，经过导叶5进入下级叶轮2继续加压，然后通过下级导叶5进入下一级叶轮加压，直至通过末级叶轮2加压过程结束后通过末级导叶5排出，最后，液冷多级离心泵把高压的液体经过导叶5和外筒14之间构成的流道从泵体13的排出口26送入管道系统。
根据输送介质的要求，本发明的液冷多级离心泵可选用相应的材料，如不锈钢、钛合金等耐锈耐腐蚀的材质。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液冷多级离心泵，其特征在于，包括：
泵体，位于所述离心泵底部，所述泵体包括液体吸入口和排出口；
泵轴，轴向容置在所述泵体内，所述泵轴上套接有轴套和叶轮间隔环；
滑动轴承，套接在所述轴套外侧，滑动支撑所述泵轴；
叶轮，插接在所述泵轴上并由所述叶轮间隔环轴向定位，所述泵轴带动所述叶轮转动；
导叶，安装在所述轴套外侧；
液冷电机，其通过电机支架轴向安装在所述泵体上端，所述电机支架与泵体通过拉紧螺栓锁紧；所述电机支架具有支架内壳与支架外壳，所述支架内壳与支架外壳之间形成连通所述泵体腔室的引液孔；所述液冷电机的壳体由电机外壳和包含电机定子的电机内壳构成，所述电机内壳与电极外壳之间设置有作为电机冷却液通道的螺旋式流道，所述螺旋式流道与所述引液孔的入口处连通，所述引液孔的出口与所述泵体的吸入口之间通过回液管连通；
电机轴，轴向容置在所述液冷电机的所述电机内壳中间，由所述液冷电机驱动转动；
滚动轴承，滚动支撑所述电机轴；
联轴器，用于联接所述电机轴与泵轴，所述液冷电机通过所述电机轴及联轴器带动所述泵轴转动；
所述泵轴穿过所述电机支架的底部，所述电机支架底部两侧设置有套设在所述泵轴上的机械密封。
2.根据权利要求1所述的液冷多级离心泵，其特征在于，所述滚动轴承包括前端滚动轴承与后端滚动轴承，分别用于滚动支撑所述电机轴的前端与后端，所述前端滚动轴承设置在所述电机支架的顶端，所述电机轴穿过所述前端滚动轴承后伸入所述电机支架内并通过所述联轴器与所述泵轴连接。
3.根据权利要求2所述的液冷多级离心泵，其特征在于，所述滚动轴承为角接触深沟球轴承。
4.根据权利要求1所述的液冷多级离心泵，其特征在于，所述螺旋式流道螺旋设置在所述电机内壳的外壁上。
5.根据权利要求1所述的液冷多级离心泵，其特征在于，首级所述叶轮通过轴头螺母轴向定位，首级所述叶轮和第二级所述叶轮之间通过所述轴套轴向定位，其余各级所述叶轮之间通过所述叶轮间隔环轴向定位。
6.根据权利要求5所述的液冷多级离心泵，其特征在于，所述叶轮的内圈上有凸起径向固定在所述泵轴外壁的沟槽上。
7.根据权利要求1所述的液冷多级离心泵，其特征在于，首级所述导叶的一端插接在所述轴套上，首级所述导叶的另一端与其余所述导叶之间通过钢带串级配合定位。
8.根据权利要求7所述的液冷多级离心泵，其特征在于，所述轴套和导叶之间通过盈配合装配在一起，所述滑动轴承与轴套之间为间隙配合。
9.根据权利要求1所述的液冷多级离心泵，其特征在于，所述电机内壳与电极外壳之间采用密封圈密封。
10.根据权利要求1所述的液冷多级离心泵，其特征在于，用于容置所述叶轮及导叶的腔室具有外筒及内筒，所述叶轮与导叶均设置在所述内筒内。
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