CN1078935C - 无油润滑节能泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种不需加油又可节约能源的卧式离心泵，该泵的特点是和普通泵一样仍使用机械联轴器，但用自润滑轴承代替滚动轴承，且自润滑轴承都浸没在所泵送的介质中。

当泵运转时，由于动压效应、轴颈被其与轴承之间一层液膜支承，当二者间有少许凸点接触时，由于使用的是自润滑轴承，其摩擦力与磨损量也较普通滑动轴承小得多；由于轴的支承距离缩短，轴受力后的变形减少，致使泵轴的驱动力及振动等减小，故而亦有节能效应。

Description

无油润滑节能泵

本发明涉及到一种不使用润滑油(含脂，下同)润滑且可节约能源、能泵送各种介质的卧式离心泵。

卧式离心泵，现绝大多数仍是使用机械联轴器联接动力与泵。这种泵传动可靠、运转平稳、使用范围广，缺点是容易泄漏、需加油润滑、常因油质问题引起轴承损坏。同时，主要工作元件叶轮被远距离支承或悬臂放置，轴受力后变形加大，泵的振动、摩擦阻力与驱动力均增加，致使能耗较大。

卧式离心泵中另有一类“无密封泵”。这种泵使用滑动轴承支承，整个转子部件被密封在泵体内，与动力联接使用磁力联轴器。这种泵的优点是不泄漏，不需加油润滑，但由于必须使用磁力联轴器，致使结构复杂，工作不可靠，成本较高，且功率越大，效率也越低，一般只在功率较小，且对密封要求较严的场合使用。

本发明的目的，是提供一种尽量具有上述两种泵的优点，又尽可能避免其缺点的卧式离心泵。这种泵使用机械连轴器而不是磁力联轴器与动力联接，故无论多大功率均可应用，又具有“无密封”泵维护保养少、不需加油润滑的优点，动密封点也比普通泵减少一半。同时，该泵比上述两种泵结构都简单，成本都低，且效率高、有一定节能作用。此外，这种泵是在现有的普通卧式离心泵基础上改造而成，与其相差不大，现在的水泵厂生产这种泵基本不需新添生产设备。

本发明是这种实现的：对于两端支承泵，将普通卧式离心泵从吸入段到压出段及平衡系统等过流部件基本不变，用自润滑轴承代替滚动轴承，并使自润滑轴承浸没在所泵送的介质中。在电机端(吸入端)，去掉支承轴承部件，将密封腔加长，在密封腔里部装自润滑轴承，为节省用料或便于装卸，自润滑轴承外亦可套装一金属外套。自润滑轴承用紧配合或其它方法固定在密封腔中，与轴套为动配合，在密封腔加长处再装密封装置。

在另一端，将自润滑轴承固定安装在尾盖的密封腔内，与轴套为动配合，然后用盖板将密封腔封死即可，与普通卧式离心泵相比，省掉了轴承室与密封部件，如使用耐高温自润滑轴承，尾盖上也可不用设计水套。泵运转时，两端自润滑轴承都浸没在被泵送的介质中。与滑动轴承一样，由于轴颈转动产生的动压效应将液体带入轴承与轴颈之间而形成一层液膜，将二者隔离开，当二者间少量凸点接触时，由于使用的是自润滑轴承，其摩擦力也较普通滑动轴承少得多。由于动压效应的存在，使自润滑轴承的PV值提高很多，泵转速越高，则动压效应越强，反之则PV值较小，故自润滑轴承浸没在介质中与干摩擦时的效果相比产生了质的变化。

对于轴向力不能完全平衡的泵，还应增加一套止推轴承，止推轴承也可用自润滑材料制作。

对于悬臂式卧式离心泵，由于两端支承式泵在改为无油润滑泵后结构已大为简化，且具有维护方便的优点，故1至2级泵也完全可以按上述方案设计。当然也可按现在悬臂泵的形式，将进排管都设计在泵体上，将轴承箱去掉，加长密封腔，在密封腔里部装自润滑轴承，密封腔加长部分再装密封装置。在另一端，将密封环改成同时起密封作用的自润滑轴承，将叶轮密封环加长；使之成为轴套，这样事实上这种泵也成为两端支承泵了。

由于轴的支承距离被大幅缩短，或是由悬臂放置改为两端支承，使轴受力后的变形大为减少，这样转子的驱动力、摩擦力、振动、躁音都显著减小，因而可达到节能目的。

无油润滑泵亦可如普通泵一样加装冷却水套，其长度可根据需要决定。

下面将根据附图所列举的实施例对本发明作进一步说明。

图1是根据本发明设计的两端支承式自润滑泵。图2是加加长段的吸入端设计。图3是镶有金属套的自润滑轴承。图4为近似原悬臂泵的无油滑滑卧式离心泵。

参见图1，吸入段(10)与压出段(11)之间的全部部件及平衡系统等过流部件与普通卧式离心基本一样。在压出端，尾盖(1)固定在压出段(11)上，自润滑轴承(2)使用紧配合或其它方法固定在尾盖(1)的内孔中，自润滑轴承(2)与轴套(3)为动配合，轴套(3)固定在轴(4)上，尾盖(1)用盖板(5)密封住，如使用耐高温自润滑轴承，尾盖(1)亦可不设计冷却水套。在吸入端，加长前盖(9)固定在吸入段(10)上，自润滑轴承(8)固定在加长前段(9)的密封腔里部，与加长轴套(6)为动配合，加长轴套(6)固定在轴(4)上，加长轴套(6)亦可做成能传递扭矩的两件，以减少单件长度，密封装置(7)可为填料、机械密封或其它密封装置，安装在加长前盖(9)的密封腔前部，压盖作为密封装置的一部份固定在加长前盖(9)上。加长前盖(9)上的冷却水套长度可根据需要确定。如为常温泵或是高温泵但使用了耐高温的自润滑轴承和耐高温密封装置亦可不用冷却水套。

参见图2，此图为加加长段的无油润滑泵吸入端设计，其中加长段(2)有一伸长部份，伸入前盖(1)的密封腔中，用以固定自润滑轴承(3)，前盖(1)与吸入段可做一体，亦可单段分开，单段分开时，自润滑轴承(3)亦可直接固定在前盖内孔中。密封装置(5)与压盖(6)仍和图(1)一样，图(2)这样设计，对于较大的泵或是前盖与吸入段做成一体的泵对自润滑轴承的装卸更方便一些，加长段的具体各部分尺寸及形状可根据不同泵的冷却水套所需要的长短具体设计。

图3为镶有金属套的自润滑轴承，自润滑轴承(2)镶在金属套(1)中，金属套(1)再装入泵中，自润滑轴承拨出时，用螺杆从螺孔(3)中旋入即可将金属套顶出，金属套可反复使用，这样也可节约自润滑材料。

图4为近似普通悬臂泵的无油润滑泵。泵体(1)与普通悬臂泵基本相同，但在原装泵体密封环处适当加长，自润滑轴承(3)固定在泵体(1)上原装泵体密封环处，同时起泵体密封环与向心止推轴承作用，向心止推轴套(4)固定在叶轮(2)上，同时也起叶轮密封环作用。泵盖(6)因要增加密封腔长度加长较多，但冷却水套的长度则可根据需要仅相应增长。向心止推自润滑轴承(9)固定在泵盖(6)的密封腔里部，与加长轴套(8)和固定在叶轮(2)和轴套(8)之间的档板(10)组成一套向心止推轴承。这样这种泵事实上也是一种两端支承泵了。密封装置安装在密封腔口，以免液体泄漏。这种结构同样也保证了自润滑轴承处于液体介质的浸没中，两端自润滑向心止推自润滑轴承不仅能有效的支持转子，也能有效的平衡转子的轴向力受力。这种泵也可使用平衡装置，当使用平衡装置时，则可不必使用推力轴承，自润滑轴承设计成向心轴承即可。

Claims (5)

1.一种不需加油(或脂)润滑的卧式离心泵，包括泵体和电机，泵体中包括叶轮、叶轮轴与轴承，电机轴与叶轮轴采用机械联轴器连接，其特征在于：支撑叶轮轴的轴承全部使用自润滑轴承，且这些自润滑轴承都浸没在所泵送的介质中。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征是：电机端动密封装置在联轴器与自润滑轴承之间。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征是：对于两端支承泵，其非电机端不使用动密封装置，自润滑轴承和轴端均被密封在尾盖的内孔中。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征是：当叶轮级数较少、为1～2级时，泵的进排管也可如悬臂泵一样都设计在泵体上，但在泵的入口处泵体密封环设计为自润滑轴承。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征是：自润滑轴承可以直接固定在泵内，也可先固定在一个金属外套上，再将外套固定在泵内。

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