CN107917085B - 电动深井压载泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动深井压载泵，该压载泵包括：电机、甲板监测组件、中间轴组件及泵头组件，中间轴组件连接电机和泵头组件并传递电机动力带动泵头组件运行，泵头组件内部设有密封监测腔，甲板监测组件包括：气液分离罐、吹气管、真空喷射器，气液分离罐的入口管设于甲板监测组件内部且与气液分离罐连接，入口管从甲板监测组件内部延伸至密封监测腔底部位置，吹气管布置于甲板监测组件内部且延伸至密封监测腔外壁与密封监测腔连通，通过向吹气管吹气进而将密封监测腔内的泄漏液体吹至气液分离罐，使用气液分离罐判断泵头组件内润滑油和液货是否存在泄露，实现了本发明的密封监测功能，提高本发明的安全稳定性。

Description

电动深井压载泵

技术领域

本发明涉及泵领域，特别涉及一种电动深井压载泵。

背景技术

压载泵是一种常见的用于输送压载舱内的压载水的装置，其主要包括电机、中间轴组件和泵头组件，电机用于输出动力，中间轴组件用于将电机输出的动力传递给泵头组件，从而通过泵头组件实现压载水的输送工作。其中，泵头组件通常包括：泵轴、泵轴外壳和叶轮，泵轴外壳套设在泵轴上保护泵轴，叶轮连接在泵轴一端用于调度液货或海水，泵轴与泵轴外壳间设有第一密封件、第二密封件和第三密封件，第一密封件用于阻挡注入泵轴内润滑的润滑油泄漏。第二密封件布置位置靠近叶轮用于防止液货或海水渗入压载泵。第三密封件布置于第一密封件和第二密封件之间，并与第一密封件形成积油腔，用于存储泄漏液体(海水、润滑油)。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在压载泵运行的工况下，泵轴需保持高速运转，在其旋转过程中，泵轴与泵轴外壳间的第一密封件和第二密封件容易磨损失效，会造成泵轴内的润滑油泄漏以及泵头组件运载的液货或海水渗入积油腔，如若不能及时监测到泄漏，积油腔内部的泄漏液体将会因存储过多而没出积油腔，导致泵头组件损坏甚至烧毁。

发明内容

为了解决现有压载泵轴组件损坏后无法及时监测到的问题，本发明实施例提供了一种电动深井压载泵。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种电动深井压载泵，所述电动深井压载泵包括：电机、中间轴组件及泵头组件，所述电机和所述泵头组件之间通过所述中间轴组件传动连接，所述泵头组件内设置有用于容置电动深井压载泵泄漏液体的积油腔，所述泵头组件内部设有密封监测腔，所述密封监测腔上设有泄漏通道，所述泄漏通道与所述泵头组件内的所述积油腔连通，所述电动深井压载泵还包括：甲板监测组件，所述甲板监测组件包括：气液分离罐、吹气管、甲板支撑座和甲板顶盖，所述甲板支撑座和所述甲板顶盖通过法兰连接，所述气液分离罐布置于所述甲板顶盖的外壁上，所述气液分离罐的入口管与所述密封监测腔连通，且所述气液分离罐的入口管的伸入所述密封监测腔的一端位于所述密封监测腔的底部，所述吹气管安装在所述甲板顶盖上，所述吹气管的一端伸出所述甲板顶盖的外壁，所述吹气管的另一端与所述密封监测腔连通，且所述吹气管的另一端位于所述气液分离罐的入口管的伸入所述密封监测腔的一端的上方。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述甲板顶盖上设有润滑油管道，所述润滑油管道的一端伸出所述甲板顶盖的外壁，所述润滑油管道的另一端与所述中间轴组件连通。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述甲板监测组件还包括检修盖，所述检修盖固定安装在所述甲板顶盖的外壁上。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述甲板顶盖外壁上设有甲板视镜。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述甲板监测组件还包括真空喷射器，所述真空喷射器设置在所述甲板顶盖外壁上，所述泵头组件外设有泵头水箱，所述泵头水箱将所述泵头组件包覆其中，所述真空喷射器的吸气管设于所述甲板监测组件内部且延伸至所述泵头水箱与所述泵头水箱连通。

在本发明实施例的又一种实现方式中，所述甲板顶盖上设有管箍组件，所述气液分离罐和所述真空喷射器通过所述管箍组件固定在所述甲板顶盖上。

在本发明实施例的又一种实现方式中，所述中间轴组件的外壁上设有单球体橡胶接头，所述泵头水箱与所述中间轴组件之间通过所述单球体橡胶接头连接。

在本发明实施例的又一种实现方式中，所述中间轴组件与所述电机的输出轴通过凸缘式联轴器连接。

在本发明实施例的又一种实现方式中，所述凸缘式联轴器包括：上定位环、上联轴节、下定位环和下联轴节，所述上定位环固定安装在所述电机的输出轴的端部，所述上联轴节套装在所述电机的输出轴外，且所述上联轴节通过所述上定位环固定在所述电机的输出轴外，所述下定位环固定安装在所述中间轴组件的端部，所述下联轴节通过所述下定位环固定在所述中间轴组件上。

在本发明实施例的又一种实现方式中，所述电机为变频防爆电机。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例通过在甲板监测组件上设置气液分离罐并将其入口管接入泵头组件的密封监测腔内，且将甲板监测组件内的吹气管连接至密封监测腔外壁与其连通，因此当泵头组件内轴的密封结构损坏润滑油或海水流入密封监测腔后，向吹气管吹气进而将密封监测腔内的泄漏液体吹至气液分离罐，通过气液分离罐的分析判断是否存在泄露，实现了本发明的密封监测功能，防止泵轴内润滑油泄漏或海水渗入无法及时发现而造成泵损坏，提高本发明的安全稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种电动深井压载泵装配图；

图2是本发明实施例提供的一种泵头组件的局部剖视图；

图3是本发明实施例提供的一种甲板监测组件结构图；

图4是本发明实施例提供的一种中间轴组件结构图；

图5是本发明实施例提供的一种中间轴组件局部放大图；

图6是本发明实施例提供的一种凸缘式联轴器结构图；

图中各符号表示含义如下：

1-电机，2-甲板监测组件，21-甲板支撑座，22-气液分离罐，23-管箍，24-管箍座，25-甲板视镜，26-润滑油管道，27-甲板顶盖，28-凸缘式联轴器，281-上联轴节，282-上定位环，283-下定位环，284-下联轴节，29-吹气管，210-真空喷射器，211-电磁阀，212-检修盖，213-密封垫片，3-中间轴组件，31-上中间法兰，32-上双层管柱，33-橡胶轴承，34-上中间轴，35-深沟球轴承，36-花键套，37-下中间轴，38-下双层管柱，39-出口法兰，310-单球体橡胶接头，3a-内层管，3b-外层管，4-泵头组件，40-泵头水箱，41-第一密封件，42-第二密封件，43-第三密封件，44-积油腔，45-泄漏通道，46-密封监测腔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种电动深井压载泵，如图1所示，该电动深井压载泵包括：电机、中间轴组件及泵头组件，电机和泵头组件之间通过中间轴组件传动连接。

图2是本发明实施例提供的一种泵头组件的局部剖视图，结合图2，在本实施例中，该泵头组件4包括泵轴和泵轴外壳，泵轴外壳套设在泵轴上保护泵轴，泵轴与泵轴外壳间设有第一密封件41、第二密封件42和第三密封件43，第一密封件41布置位置靠近中间轴组件，用于阻挡中间轴组件内的润滑油泄漏，第二密封件42布置位置靠近叶轮，用于防止液货或海水渗入压载泵，第三密封件43布置于第一密封件41和第二密封件42之间，并与第一密封件41形成积油腔44，用于存储泄漏液体(海水、润滑油)。

图3是本发明实施例提供的一种甲板监测组件结构图，如图3所示，泵头组件4内部设有密封监测腔46，密封监测腔46上设有泄漏通道45，泄漏通道45与泵头组件4内的积油腔44连通，电动深井压载泵还包括：甲板监测组件2，甲板监测组件2包括：气液分离罐22、吹气管29、甲板支撑座21和甲板顶盖27，甲板支撑座21和甲板顶盖27通过法兰连接，法兰间设有密封垫片213，保障甲板支撑座21和甲板顶盖27间的密封性，气液分离罐22布置于甲板顶盖27的外壁上，气液分离罐的入口管与密封监测腔46连通，且气液分离罐的入口管的伸入密封监测腔46的一端位于密封监测腔46的底部，吹气管29安装在甲板顶盖27上，吹气管29的一端伸出甲板顶盖27的外壁，吹气管29的另一端与密封监测腔46连通，且吹气管29的另一端位于气液分离罐的入口管的伸入密封监测腔46的一端的上方。

本发明实施例通过在甲板监测组件2上设置气液分离罐22并将其入口管接入泵头组件4的密封监测腔46内，且将甲板监测组件2内的吹气管29连接至密封监测腔46外壁与其连通，因此当泵头组件4内轴的密封结构损坏润滑油或海水流入密封监测腔46后，向吹气管29吹气进而将密封监测腔内的泄漏液体吹至气液分离罐22，通过气液分离罐22的分析判断是否存在泄露，实现了本发明的密封监测功能，防止泵轴内润滑油泄漏或海水渗入无法及时发现而造成泵损坏，提高本发明的安全稳定性。

图4是本发明实施例提供的一种中间轴组件结构图，如图4所示，中间轴组件3包括：内层管3a、外层管3b和中间轴，内层管3a设于外层管3b内，中间轴设于内层管3a内，外层管3b上设有出口法兰39，出口法兰39与需要盛载海水的压载舱管系连接，中间轴与内层管3a间设有橡胶轴承33用于支撑固定中间轴，有效地降低了传动轴系的振动，提高了传动的稳定性，橡胶轴承33的布置间隔通过模态仿真确定，内层管3a与润滑油管道26连接用于注入润滑油至中间轴与内层管3a间间隙，在本发明中外层管3b与内层管3a间盛载液货，中间轴与内层管3a间注有润滑油，将润滑油和液货隔离使得中间轴组件有着独立的润滑环境，因此使得中间轴组件3维护周期增长，提高可靠性。

如图4所示，内层管3a和外层管3b组成了双层管柱，双层管柱分为上双层管柱32和下双层管柱38，上双层管柱32上设有上中间法兰31，上中间法兰31与上双层管柱32的内层管3a间设置有O型密封圈，避免了内层管3a内部润滑油液泄漏，上中间法兰31通过螺柱与甲板顶盖27连接，实现上双层管柱32的固定，上双层管柱32和下双层管柱38之间通过法兰连接，法兰与上双层管柱32和下双层管38柱间设有O型密封圈，可有效地隔离内层管3a(内层管3a内盛载润滑油)与外层管3b(外层管3b盛载液货或海水)，双层管柱的法兰连接处通过角钢与压载舱壁固定，增强了压载泵的稳定性。

具体地，中间轴分为上中间轴34与下中间轴37，图5是本发明实施例提供的一种中间轴组件局部放大图，如图5所示，上中间轴34与下中间轴37通过花键连接，花键包括花键套36以及位于上中间轴34和下中间轴37上与花键套相适配的外花键，花键套36通过深沟球轴承35支撑，使用花键对接堆栈式结构，适合长距离、大功率、高转速的动力传递的液货输送，由于花键连接是挠性结构，安装简单，降低了中间轴的拆装、维护、对中难度。

具体地，甲板顶盖27上设有润滑油管道26，润滑油管道26的一端伸出甲板顶盖27的外壁，润滑油管道26的另一端与中间轴组件3连通。润滑油管道26延伸至中间轴组件3和泵头组件4泵头连接位置，通过润滑油管道26往中间轴组件3内注入润滑油，为中间轴组件3提供了良好的润滑环境，润滑油注入过程中会从中间轴组件3底部填充至中间轴组件3顶部，润滑油满溢中间轴组件3后便可流入甲板顶盖27内储存盛载，设置润滑油管道26为中间轴组件3提供润滑环境，可使电机1输出的动力损失较少地传递至泵头组件4内，提高了压载泵的工作效率。

更具体地，甲板监测组件2还包括检修盖212，检修盖212固定安装在甲板顶盖27的外壁上。安装检修盖212便于检查和维修，降低了维护的难度。

在本实施例中，甲板顶盖27外壁上设有甲板视镜25。通过甲板视镜25可观察甲板顶盖27内润滑油液的液位，防止润滑油注入中间轴组件3过多而溢出进入甲板顶盖27时无法实时监测到出现的泄漏问题，提高了压载泵的安全性。

具体地，甲板监测组件2还包括真空喷射器210，真空喷射器210设置在甲板顶盖27外壁上，泵头组件4外设有泵头水箱40，泵头水箱40将所述泵头组件4包覆其中，真空喷射器210的吸气管设于甲板监测组件内部且延伸至泵头水箱40与泵头水箱40连通。通过设置了真空喷射器210用于抽出泵头水箱40里空气进而可将液货满载泵头水箱40，泵头水箱40满载液货后作用还在于可自吸，有效避免了泵抽空，提高本发明的可靠性。具体地，真空喷射器210的压力水进口处还设有电磁阀211，通过电磁阀211控制真空喷射器210压力水进口的通断管理真空喷射器210的启动与停止，便于管理控制真空喷射器210。

如图3所示，甲板顶盖27上设有管箍组件，气液分离罐22和真空喷射器210通过管箍组件固定在甲板顶盖27上。管箍组件包括管箍23和管箍座24，管箍23通过螺母固定在管箍座24上，通过管箍组件固定气液分离罐22和真空喷射器210，加强了气液分离罐22和真空喷射器210固定强度，提高了压载泵的稳定性。

优选地，中间轴组件3的外壁上设有单球体橡胶接头310，泵头水箱40与中间轴组件3之间通过单球体橡胶接头310连接。中间轴组件3通过单球体橡胶接头310与泵头水箱40连接，可有效补偿舱底变形，进而确保传动轴系传动的稳定性。

图6是本发明实施例提供的一种凸缘式联轴器结构图，如图6所示，中间轴组件3与电机1的输出轴采用凸缘式联轴器28连接。凸缘式联轴器28包括：上定位环282、上联轴节281、下定位环283和下联轴节284，上定位环282固定安装在电机1的输出轴的端部，上联轴节281套装在电机1的输出轴外，且上联轴节281通过上定位环282固定在电机1的输出轴外，下定位环283固定安装在中间轴组件3的端部，下联轴节284通过下定位环283固定在中间轴组件3上。该凸缘式联轴器28采用止口进行定位并使用螺栓紧固，上定位环282通过螺钉连接电机1输出轴，并将上联轴节281固定在电机1输出轴上，同样地下定位环283通过螺钉连接上中间轴34(参见图4)，并将下联轴节284固定在上中间轴34上，实现了将电机1输出轴的动力传递给中间轴，设置凸缘式联轴器28便于检修时的拆装，简化了检修难度。

更具体地，电机1为变频防爆电机。变频防爆电机具有较好的冷却性能和绝缘性，可使压载泵运行周期得到保障，且具有无极调速功能，可以很好的调节电机1转速，进而达到调节压载泵流量的目的。

在本发明实施例提供的电动深井压载泵运行工作时，首先泵头水箱40进口法兰通过管系与压载舱底连接，开启真空喷射器210，抽去泵头水箱40内部的气体，将压载舱底的海水引入泵头水箱40内；接着泵头组件4将泵头水箱40内部的海水抽入中间轴组件3的内层管3a与外层管3b之间；然后通过设于外层管的出口法兰39将海水送入压载舱实现压载舱内压载水的输送；在压载泵启动前或停止后可通过吹气管29将泵头组件4内密封监测腔46的介质吹入气液分离罐22，通过气液分离罐22对密封监测腔46内介质的分析判断压载泵是否存在泄露问题，实现密封监测的功能，由于泵头水箱40内盛载了海水，可实现自吸能有效地避免泵抽空，提高压载泵稳定性。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动深井压载泵，所述电动深井压载泵包括：电机、中间轴组件及泵头组件，所述电机和所述泵头组件之间通过所述中间轴组件传动连接，所述泵头组件内设置有用于容置电动深井压载泵泄漏液体的积油腔，其特征在于，所述泵头组件内部设有密封监测腔，所述密封监测腔上设有泄漏通道，所述泄漏通道与所述泵头组件内的所述积油腔连通，所述电动深井压载泵还包括：甲板监测组件，所述甲板监测组件包括：气液分离罐、吹气管、甲板支撑座和甲板顶盖，所述甲板支撑座和所述甲板顶盖通过法兰连接，所述法兰间设有密封垫片，所述甲板顶盖上设有润滑油管道，所述润滑油管道的一端伸出所述甲板顶盖的外壁，所述润滑油管道的另一端与所述中间轴组件连通，所述润滑油管道延伸至所述中间轴组件和所述泵头组件的泵头连接位置，

所述中间轴组件包括：内层管、外层管和中间轴，所述内层管设于所述外层管内，所述中间轴设于所述内层管内，所述内层管和所述外层管组成双层管柱，所述双层管柱包括上双层管柱和下双层管柱，所述上双层管柱和所述下双层管柱通过法兰连接，所述中间轴包括上中间轴和下中间轴，所述上中间轴与所述下中间轴通过花键连接，所述花键包括花键套以及位于所述上中间轴和所述下中间轴上与花键套相适配的外花键，

所述内层管与所述润滑油管道连接，用于注入润滑油至所述中间轴与所述内层管间间隙，以使得润滑油注入过程中，润滑油从所述中间轴组件的底部填充至所述中间轴组件的顶部，直至流入所述甲板顶盖内，

所述气液分离罐布置于所述甲板顶盖的外壁上，所述气液分离罐的入口管与所述密封监测腔连通，且所述气液分离罐的入口管的伸入所述密封监测腔的一端位于所述密封监测腔的底部，所述吹气管安装在所述甲板顶盖上，所述吹气管的一端伸出所述甲板顶盖的外壁，所述吹气管的另一端与所述密封监测腔连通，且所述吹气管的另一端位于所述气液分离罐的入口管的伸入所述密封监测腔的一端的上方。

2.根据权利要求1所述的电动深井压载泵，其特征在于，所述甲板监测组件还包括检修盖，所述检修盖固定安装在所述甲板顶盖的外壁上。

3.根据权利要求1所述的电动深井压载泵，其特征在于，所述甲板顶盖外壁上设有甲板视镜。

4.根据权利要求1所述的电动深井压载泵，其特征在于，所述甲板监测组件还包括真空喷射器，所述真空喷射器设置在所述甲板顶盖外壁上，所述泵头组件外设有泵头水箱，所述泵头水箱将所述泵头组件包覆其中，所述真空喷射器的吸气管设于所述甲板监测组件内部且延伸至所述泵头水箱与所述泵头水箱连通。

5.根据权利要求4所述的电动深井压载泵，其特征在于，所述甲板顶盖上设有管箍组件，所述气液分离罐和所述真空喷射器通过所述管箍组件固定在所述甲板顶盖上。

6.根据权利要求1所述的电动深井压载泵，其特征在于，所述中间轴组件的外壁上设有单球体橡胶接头，所述泵头水箱与所述中间轴组件之间通过所述单球体橡胶接头连接。

7.根据权利要求1所述的电动深井压载泵，其特征在于，所述中间轴组件与所述电机的输出轴通过凸缘式联轴器连接。

8.根据权利要求7所述的电动深井压载泵，其特征在于，所述凸缘式联轴器包括：上定位环、上联轴节、下定位环和下联轴节，所述上定位环固定安装在所述电机的输出轴的端部，所述上联轴节套装在所述电机的输出轴外，且所述上联轴节通过所述上定位环固定在所述电机的输出轴外，所述下定位环固定安装在所述中间轴组件的端部，所述下联轴节通过所述下定位环固定在所述中间轴组件上。

9.根据权利要求1所述的电动深井压载泵，其特征在于，所述电机为变频防爆电机。