CN107939690A - 一种热水循环泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热水循环泵，属于水泵领域，包括泵体和轴承体；泵体与轴承体连接；轴承体内活动穿设有转轴，转轴两端沿轴承体轴向方向延伸并穿出轴承体，且一端位于泵体内同轴连接有叶轮，热水循环泵还包括泵盖；泵盖一端与泵体以可拆装的方式连接，另一端与轴承体以可拆装的方式连接；泵盖与轴承体之间可拆卸的密封设置有机封压盖，机封压盖中部开设有供转轴穿设的轴孔；机封压盖靠近泵盖的一侧与泵盖形成冷却水腔，冷却水腔环绕设置在转轴的外周；机封压盖远离泵盖的一侧形成机封腔；泵盖外部设有与冷却水腔相互远离的两端连通的进水口与出水口。通过本发明能保证水泵在工作过程中的稳定性，避免转轴卡死的情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种水泵，尤其涉及一种热水循环泵。
背景技术
目前，在冶金、电站、化工、余热余等以及船用等领域中会需要使用水泵用于系统中管路或封闭回路中的热水循环。
由于泵体内的转轴一端与外部电机同轴连接，另一端设有叶轮用于吸水，而水泵随着工作时间的推移，以及受外部高温水流温度的影响，其转轴会容易在持续旋转过程中或被高温水流通过叶轮把温度传递到转轴上，使转轴受热膨胀发生卡死抱紧的情况，导致工作人员不得不停机降温或给水泵持续外部的物理降温，其在热水工作状态下转轴容易卡死抱紧的结构不但大幅降低了工作效率，还降低了水泵的使用寿命，转轴每次卡死抱紧将会给转轴带来不可逆的损害，最终导致需要更换水泵使成本升高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种热水循环泵，在轴承体靠近叶轮的一侧设置环绕转轴的冷却水腔，使热水循环泵在工作过程中转轴得到持续的散热降温，保证其工作稳定性。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种热水循环泵，包括泵体和轴承体；所述泵体与所述轴承体连接；所述轴承体内活动穿设有转轴，所述转轴两端沿所述轴承体轴向方向延伸并穿出所述轴承体，且一端位于所述泵体内同轴连接有叶轮，所述热水循环泵还包括泵盖；所述泵盖一端与所述泵体以可拆装的方式连接，另一端与所述轴承体以可拆装的方式连接；所述泵盖与所述轴承体之间可拆卸的密封设置有机封压盖，所述机封压盖中部开设有供所述转轴穿设的轴孔；所述机封压盖靠近所述泵盖的一侧与所述泵盖形成冷却水腔，所述冷却水腔环绕设置在所述转轴的外周；所述机封压盖远离所述泵盖的一侧形成机封腔；所述泵盖外部设有与所述冷却水腔相互远离的两端连通的进水口与出水口。
进一步地，所述进水口设有水流指示器。
进一步地，所述冷却水腔内由所述泵盖内壁朝所述机封压盖方向延伸有与所述转轴同轴设置的环壁，用于分隔所述转轴与所述冷却水腔；所述环壁与所述转轴之间形成间隙；所述环壁远离所述泵盖的一端与所述机封压盖密封连接。
进一步地，所述间隙内设有与所述转轴同轴设置的金属波纹管机械密封件；所述金属波纹管机械密封件一端固定于所述转轴，另一端与所述轴孔密封固定。
进一步地，所述冷却水腔内沿所述转轴轴向方向延伸有用于阻隔水流的挡壁；所述挡壁上端与所述轴承体内壁连接，下端与所述环壁连接，以使所述冷却水腔的轴向方向呈环状的“C”字形结构。
进一步地，所述挡壁两侧的所述冷却水腔分别形成进水端与出水端；所述进水端与所述进水口连接，所述出水端与所述出水口连接。
进一步地，所述轴承体内还设有油腔；所述油腔位于所述机封腔远离所述冷却水腔的一侧；所述油腔靠近所述机封腔的一侧设有前轴承盖，远离所述机封腔的一侧设有后轴承盖；所述转轴两端分别穿出所述前轴承盖和所述后轴承盖；所述转轴位于所述油腔内的两端分别设有轴承。
进一步地，所述转轴还套设有挡水圈；所述挡水圈位于所述机封压盖与所述前轴承盖之间。
进一步地，所述轴承包括圆柱滚子轴承和两角接触球轴承；所述圆柱滚子轴承设置在所述转轴靠近所述前轴承盖的一端；两所述角接触球轴承并排设置在所述转轴靠近所述后轴承盖的一端；两所述角接触球轴承的接触角相对朝外设置。
进一步地，所述轴承体设有与所述油腔连通的油标孔；所述油标孔设置有油标。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
在轴承体内靠近叶轮的一侧设置冷却水腔，且冷却水腔环绕转轴设置，使热水循环泵在工作过程中，对冷却水腔持续通入冷水，冷水从进水口进入并从出水口排出，使转轴的工作端得到持续的散热，并起到了隔热的效果，冷却水腔一侧的高温水流温度会被冷却水腔所隔绝，避免温度传递进入机封腔内，防止转轴受热膨胀，在热水循环泵长时间工作下也不会出现卡死抱紧的情况，其稳定性得到了保证，提高了泵体的使用寿命，降低了更换水泵的风险，从而降低了成本。
附图说明
图1为本发明热水循环泵剖视结构示意图；
图2为图1的A向剖视图。
图中：10、泵体；20、轴承体；30、泵盖；40、转轴；50、叶轮；21、冷却水腔；211、进水口；212、出水口；213、挡壁；214、进水端；215、出水端；22、环壁；221、间隙；222、金属波纹管机械密封件；23、机封腔；31、机封压盖；311、轴孔；32、油腔；321、前轴承盖；322、后轴承盖；323、圆柱滚子轴承；324、角接触球轴承；325、油标孔；41、挡水圈；100、水流指示器。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1～2所示，为了使水泵在使用过程中，或工作介质为高温水流的情况下，转轴40不会发生抱死的状况，本发明提供一种热水循环泵，其包括泵体10和轴承体20；泵体10与轴承体20连接；轴承体20内活动穿设有转轴40，转轴40两端沿轴承体20轴向方向延伸并穿出轴承体20，且一端位于泵体10内同轴连接有叶轮50，另一端用于在工作状态下与外部电机的输出轴同轴连接以为叶轮50传递能量。
热水循环泵还包括泵盖30；泵盖30一端与泵体10以可拆装的方式连接，另一端与轴承体20以可拆装的方式连接，这里，泵盖30与泵体10连接的一端设有环状的榫位台，以供泵体10定位卡接，泵体10、泵盖30与轴承体20之间均通过螺栓连接，并可采用垫片或密封圈使其之间形成密封连接关系。通过将热水循环泵分成泵体10、泵盖30以及轴承体20三部分，以方便本发明在拆卸维修时更加便捷，当转轴40或轴承体20内的密封件需要更换时，仅需拆卸泵盖30即可，无需像传统水泵一样先要需要将水泵与电机分离后再从水泵的后方将盖体拆卸后方能去除内部部件。
泵盖30与轴承体20之间可拆卸的密封设置有机封压盖31，机封压盖31中部开设有供转轴40穿设的轴孔311；优选的，为了提高机封压盖31的定位精确性以及稳定性，泵盖30与轴承体20相对的一面分别设有供机封压盖31卡接的榫位，当泵盖30与轴承体20连接后，两榫位拼接形成厚度与机封压盖31外周厚度一致的卡接台，以使机封压盖31能稳定地固定在热水循环泵内。机封压盖31靠近泵盖30的一侧与泵盖30形成冷却水腔21，冷却水腔21环绕设置在转轴40的外周，以使转轴40在工作过程中所产生的热量以及从叶轮50传递过来的热量能均能被冷却水腔21所吸收，并且隔绝高温水流从泵盖30一侧传递过来的热量；机封压盖31远离泵盖30的一侧形成机封腔23；泵盖30外部设有与冷却水腔21相互远离的两端连通的进水口211与出水口212，进水口211与出水口212直径相同，且均小于冷却水腔21的直径。
本发明使用过程中，转轴40与外部电机的输出轴同轴连接，电机驱动转轴40以带动叶轮50旋转，在此过程中，进水口211连接外部水源通入温度低于泵体10内的水流温度的冷水，由于进水口211与出水口212分别位于冷却水腔21相互远离的两端，并且进水口211与出水口212直径均小于冷却水腔21，因此，冷水会充满冷却水腔21，并完全经过冷却水腔21后充分吸收外部所传递进入冷却水腔21的温度后再从出水口212排出。此外，由于冷却水腔21内处于长期充满冷水的状态，因此也能避免高温水流的温度通过泵盖30传入轴承体20的可能性，为热水循环泵提供稳定的散热以及隔热效果，保证热水循环泵的工作稳定性，从而延长了热水循环泵的使用寿命，降低了维修更换的成本。
为了保证从进水口211进入冷却水腔21的水流速度大于出水口212排出水流的速度，进水口211设有水流指示器100，根据水流指示器100所显示的数值将水流设置成符合上述要求的流速，以保证冷却水腔21内一致保持充满冷水的状态。这里，位于冷却水腔21内的冷水流速一般为0.5～1m3/小时。
为了提高热水循环泵内的密封效果，防止冷却水腔21渗漏影响内部工作，冷却水腔21内由泵盖30内壁朝机封压盖31方向延伸有与转轴40同轴设置的环壁22，用于分隔转轴40与冷却水腔21；环壁22与转轴40之间形成间隙221；环壁22远离泵盖30的一端与机封压盖31密封连接。在转轴40工作过程中，转轴40在持续旋转过程所产生的热量会传递到环壁22并通过冷却水腔21中的冷水进行散热，同时也避免转轴40直接浸水的情况，提高了转轴40的使用寿命。
进一步的，间隙221内设有与转轴40同轴设置的金属波纹管机械密封件222；金属波纹管机械密封件222一端固定于转轴40，另一端与轴孔311密封固定。金属波纹管机械密封件222适用范围广，能适配低温到高温、中性介质到腐蚀性介质以及低速到高速的工作环境，并集弹性元件、辅助密封和转矩传动机构于一身，进一步避免转轴40因发热膨胀导致相对位移的情况，在转轴40设有叶轮50的一端套设金属波纹管机械密封件222，使转轴40膨胀位移时金属波纹管机械密封件222内的弹性元件能配合转轴40随之位移，在此过程中，金属波纹管机械密封件222也能保持与外界的密封状态，在转轴40冷却后，其弹性元件也能随转轴40恢复原本位置，消除热胀冷缩对转轴40所带来的影响。
为了进一步使得冷水从进水口211进入冷却水腔21后能充分经过冷却水腔21才从出水口212排出，冷却水腔21内沿转轴40轴向方向延伸有用于阻隔水流的挡壁213；挡壁213上端与轴承体20内壁连接，下端与环壁22连接，以使冷却水腔21的轴向方向呈环状的“C”字形结构。挡壁213两侧的冷却水腔21分别形成进水端214与出水端215；进水端214与进水口211连接，出水端215与出水口212连接。
冷水从“C”字形冷却水腔21的一端进入冷却水腔21后，会经过整个环状的冷却水腔21，才从另一端的出水口212排出，从而进一步提高冷却水腔21对于热水循环泵的散热效果。
具体的，轴承体20内还设有油腔32；油腔32位于机封腔23远离冷却水腔21的一侧；为了方便油腔32的检修，油腔32靠近机封腔23的一侧设有前轴承盖321，远离机封腔23的一侧设有后轴承盖322，这里，前轴承盖321、后轴承盖322与油腔32侧壁形成用于容纳润滑油的空腔，前轴承盖321与后轴承盖322分别用于密封该空腔以避免润滑油从油腔32内渗出。进一步地，前轴承盖321、后轴承盖322所设有的供转轴40穿出的孔，并且两孔均设有旋转密封件；转轴40两端分别从两孔穿出前轴承盖321和后轴承盖322；转轴40位于油腔32内的两端分别设有轴承，轴承以及金属波纹管机械密封件222分别形成用于支承转轴40的支点。
为了避免冷却水腔21渗水，导致水流沿转轴40渗入油腔32或渗入轴承降低其使用寿命，转轴40还套设有挡水圈41；挡水圈41位于机封压盖31与前轴承盖321之间，如果有水从冷却水腔21渗出，每当水流沿转轴40经过挡水圈41，则会被挡水圈41甩至机封腔23的侧壁，避免水流继续往油腔32方向流动。
轴承包括圆柱滚子轴承323和两角接触球轴承324；圆柱滚子轴承323设置在转轴40靠近前轴承盖321的一端；两角接触球轴承324并排设置在转轴40靠近后轴承盖322的一端；两角接触球轴承324的接触角相对朝外设置。
圆柱滚子轴承323的内圈能提供让滚子沿转轴40轴向位移的空间，避免转轴40设有叶轮50的一端受热形变位移过程中发生抱死的现象，消除热胀冷缩对转轴40所带来的影响。
轴承体20设有与油腔32连通的油标孔325；油标孔325设置有油标。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种热水循环泵，包括泵体和轴承体；所述泵体与所述轴承体连接；所述轴承体内活动穿设有转轴，所述转轴两端沿所述轴承体轴向方向延伸并穿出所述轴承体，且一端位于所述泵体内同轴连接有叶轮，其特征在于：
所述热水循环泵还包括泵盖；所述泵盖一端与所述泵体以可拆装的方式连接，另一端与所述轴承体以可拆装的方式连接；所述泵盖与所述轴承体之间可拆卸的密封设置有机封压盖，所述机封压盖中部开设有供所述转轴穿设的轴孔；所述机封压盖靠近所述泵盖的一侧与所述泵盖形成冷却水腔，所述冷却水腔环绕设置在所述转轴的外周；所述机封压盖远离所述泵盖的一侧形成机封腔；所述泵盖外部设有与所述冷却水腔相互远离的两端连通的进水口与出水口。
2.如权利要求1所述的热水循环泵，其特征在于：所述进水口设有水流指示器。
3.如权利要求1所述的热水循环泵，其特征在于：所述冷却水腔内由所述泵盖内壁朝所述机封压盖方向延伸有与所述转轴同轴设置的环壁，用于分隔所述转轴与所述冷却水腔；所述环壁与所述转轴之间形成间隙；所述环壁远离所述泵盖的一端与所述机封压盖密封连接。
4.如权利要求3所述的热水循环泵，其特征在于：所述间隙内设有与所述转轴同轴设置的金属波纹管机械密封件；所述金属波纹管机械密封件一端固定于所述转轴，另一端与所述轴孔密封固定。
5.如权利要求3所述的热水循环泵，其特征在于：所述冷却水腔内沿所述转轴轴向方向延伸有用于阻隔水流的挡壁；所述挡壁上端与所述轴承体内壁连接，下端与所述环壁连接，以使所述冷却水腔的轴向方向呈环状的“C”字形结构。
6.如权利要求5所述的热水循环泵，其特征在于：所述挡壁两侧的所述冷却水腔分别形成进水端与出水端；所述进水端与所述进水口连接，所述出水端与所述出水口连接。
7.如权利要求1～6中任一项所述的热水循环泵，其特征在于：所述轴承体内还设有油腔；所述油腔位于所述机封腔远离所述冷却水腔的一侧；所述油腔靠近所述机封腔的一侧设有前轴承盖，远离所述机封腔的一侧设有后轴承盖；所述转轴两端分别穿出所述前轴承盖和所述后轴承盖；所述转轴位于所述油腔内的两端分别设有轴承。
8.如权利要求7所述的热水循环泵，其特征在于：所述转轴还套设有挡水圈；所述挡水圈位于所述机封压盖与所述前轴承盖之间。
9.如权利要求7所述的热水循环泵，其特征在于：所述轴承包括圆柱滚子轴承和两角接触球轴承；所述圆柱滚子轴承设置在所述转轴靠近所述前轴承盖的一端；两所述角接触球轴承并排设置在所述转轴靠近所述后轴承盖的一端；两所述角接触球轴承的接触角相对朝外设置。
10.如权利要求9所述的热水循环泵，其特征在于：所述轴承体设有与所述油腔连通的油标孔；所述油标孔设置有油标。
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