CN108980054A - 立式高效节能自控自吸氧化铁皮泵 - Google Patents

立式高效节能自控自吸氧化铁皮泵 Download PDF

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Abstract

本发明公开了立式高效节能自控自吸氧化铁皮泵，包括电机，联轴器，泵头，扬水管，控制系统，导流体，进水段，出水弯管，轴，导流体密封结构，导流体密封结构主体，密封管，压盖轴孔，副叶轮，叶轮，下轴承；控制系统包括智能控制箱，设于智能控制箱内与出水弯管的水道连接用于使泵头内产生负压以使水池内的水依次沿着扬水管、进水段、导流体、以及出水弯管往上运行的引水装置，位于出水弯管处用于实时检测出水弯管内水位的液位传感器，以及设于智能控制箱内分别与电机、引水装置和液位传感器连接的控制器。本发明具有高效率、低维护、安装方便、土建空间小、稳定可靠的特点。

Description

立式高效节能自控自吸氧化铁皮泵
技术领域
本发明涉及立式高效节能自控自吸氧化铁皮泵。
背景技术
目前市场上主要运用的普通长轴泵,其结构主要由滤网、喇叭口、导流体、叶轮、轴、套筒联轴器、导轴承、导轴承体、出水弯管、扬水管、推力轴承部件、电机支座构成。轴通过套筒联轴器刚性连接成长轴，轴通过安装在导轴承体内的导轴承起支撑，叶轮安装在最下端的叶轮轴上，出水弯管上端安装推力轴承部件来承受向下的推力，叶轮淹没在液面以下，泵启动则实现提水。此结构为多根轴连接成长轴结构，多处需设置套筒联轴器以及轴套和导轴承，叶轮与动力端距离长，轴结构稳定性差，轴套与导轴承容易磨损，导轴承需要外接润滑水，对水质要求高，因此长轴泵易损件多；另外，长轴泵的安装检修所需吊装高度大，维修时需一节一节从井口吊出拆卸维修，同样安装也非常麻烦。其次，长轴泵过流部件多，生产制作成本高；整体安装运输非常不方便。
对于钢厂使用的WFB自控自吸泵,其安装虽然方便快捷，但是它的效率低，一般不超过50％，不符合节能要求，另外WFB自控自吸泵的自吸能力受叶轮与隔舌间隙大小的影响，一般间隙超过5mm,自吸能力就急剧下降，甚至吸不上，泵的适用范围比较窄。WFB自控自吸泵泵轴与电机轴直连，悬臂很大，泵轴向力和径向力以及电机转子产生的力都靠电机的轴承承受，轴承易发热，寿命短，可靠性低。
对于目前钢厂采用的卧式中开泵配真空引水系统，此种泵系统占地面积大，且叶轮位于基础以上，泵的汽蚀性能要差，吸上高度要小。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种立式高效节能自控自吸氧化铁皮泵，其可替代目前的普通长轴泵、WFB自控自吸泵且具有高效率、低维护、安装方便、土建空间小、稳定可靠的特点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
立式高效节能自控自吸氧化铁皮泵，包括电机，联轴器，泵头，扬水管，以及控制系统；
所述泵头包括导流体，设于所述导流体的底部并与所述导流体相连通的进水段，设于所述导流体的顶部并与所述导流体相连通的出水弯管，通过所述联轴器与所述电机的驱动轴联结的轴，以及设于所述导流体内的导流体密封结构；所述进水段的底部与所述扬水管的顶部连接，所述扬水管的下部伸入至水池水位以下，所述轴纵向贯穿所述导流体，并且所述轴的底端伸入至所述进水段内下部；
所述导流体密封结构的顶部与所述导流体的内顶部密封连接，并且所述导流体密封结构密封连接在位于所述导流体的腔体内的所述轴上，所述导流体密封结构包括顶部与所述导流体的内顶部密封连接、内底部通过设立的机封压盖与所述导流体的内腔进行隔离的导流体密封结构主体，所述导流体密封结构主体的纵向轴心处设有与所述轴相匹配用于与所述轴密封连接的密封管，所述机封压盖的中央设有与所述轴相匹配的压盖轴孔，所述轴的底端依次穿过所述密封管和所述压盖轴孔伸入至所述进水段内，所述轴位于所述导流体密封结构主体内设有副叶轮，所述轴位于所述导流体内设于叶轮，所述密封管的顶部设有与所述轴相配合并用于与所述轴相连接的下轴承，所述叶轮位于所述导流体密封结构的下方；
所述控制系统包括智能控制箱，设于所述智能控制箱内与所述出水弯管的水道连接用于使所述泵头内产生负压以使水池内的水依次沿着所述扬水管、所述进水段、所述导流体、以及所述出水弯管往上运行的引水装置，位于所述出水弯管处用于实时检测所述出水弯管内水位的液位传感器，以及设于所述智能控制箱内分别与所述电机、所述引水装置和所述液位传感器连接的控制器。
进一步地，所述导流体密封结构的顶部与所述导流体的顶部为一体式结构。
进一步地，所述密封管的内壁从上至下依次设有两道以上骨架油封、机械密封和O型密封圈，所述机械密封、所述O型密封圈和所有所述骨架油封均用于对所述所述密封管的内壁和所述轴的外壁进行密封，所述密封管的底端设有挡套，所述O型密封圈与所述挡套相配合。
进一步地，所述轴位于所述密封管上方的部分设有用于保护所述轴的轴护管。
进一步地，所述扬水管的底部设有滤网。
进一步地，所述机封压盖和所述导流体密封结构主体之间设有密封环。
进一步地，所述引水装置为真空泵、喷射器、高压真空风机、罗茨风机或滑片式真空泵等。
进一步地，所述引水装置与所述出水弯管管道连接，并且该管道上设有与所述控制器连接的电磁阀。
进一步地，还包括用于固定并支撑所述电机的电机支座，所述电机固定于所述电机支座的顶部中央，所述联轴器位于所述电机支座的内部中央，所述电机支座的底部中央设有与所述轴相匹配的上轴承，所述轴通过所述上轴承与所述电机支座连接。
进一步地，还包括外筒体，所述导流体和所述进水段均位于所述外筒体内，所述外筒体的顶端与所述导流体的顶部密封连接，所述外筒体的底端与所述扬水管的顶端密封连接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明将叶轮及导流体置于上部外筒体内，叶轮装于轴上，整个泵只有一根轴，采用滚动轴承结构，轴承与介质完全隔离，轴跨距小，悬臂小，结构稳定可靠，易损件少，无需外接冷却水润滑，维修时可以直接将泵头从筒体内抽出，维修方便快捷；叶轮可以根据需要设计成双吸或单吸结构，也可以根据吸上要求将叶轮下降以满足更高的吸上性能，叶轮可以大范围切割以满足不同的参数要求，泵的适用性很广。
本发明可以提供泵的运行可靠性，降低维护保养费用，减小安装空间，节约土建成本；可以替换目前钢铁行业适用的WFB自吸泵，效率比WFB自吸泵高10-25％，节能效果明显；与普通长轴泵相比临建数量少，装配简单，可以提高生产效率和泵的可靠性；本发明可以方便实现智能化自动控制。本发明水泵的叶轮、导流体布置在安装外筒体里面，且处于安装基础面以下，但均处在液面以上，通过扬水管和引水装置将水吸上后工作，检修泵时可以方便从外筒体取出泵头。本发明的导流体密封结构由副叶轮、机械密封、"O"型圈与挡套组成的轴向和径向密封及多道高性能油封组成，此密封结构及可以平衡泵的轴向力，同时又可以起到排渣和密封水的作用。本发明独特的出水弯管结构，可以起到排水、检测液位、密封的作用。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为图1中A部放大图。
其中，附图标记对应的名称为：
1-电机、2-联轴器、3-扬水管、4-轴、5-导流体、6-进水段、7-出水弯管、8-机封压盖、9-导流体密封结构主体、10-密封管、11-副叶轮、12-叶轮、13-下轴承、14-智能控制箱、15-引水装置、16-液位传感器、17-控制器、18-骨架油封、19-机械密封、20-O型密封圈、21-轴护管、22-滤网、23-密封环、24-电磁阀、25-电机支座、26-上轴承、27-外筒体、28-挡套。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
如图1和2所示，本发明提供的立式高效节能自控自吸氧化铁皮泵，将叶轮及导流体置于上部外筒体内，叶轮装于轴上，整个泵只有一根轴，采用滚动轴承结构，轴承与介质完全隔离，轴跨距小，悬臂小，结构稳定可靠，易损件少，无需外接冷却水润滑，维修时可以直接将泵头从筒体内抽出，维修方便快捷；叶轮可以根据需要设计成双吸或单吸结构，也可以根据吸上要求将叶轮下降以满足更高的吸上性能，叶轮可以大范围切割以满足不同的参数要求，泵的适用性很广。本发明包括电机1，联轴器2，泵头，扬水管3，以及控制系统。
所述泵头包括导流体5，设于所述导流体5的底部并与所述导流体5相连通的进水段6，设于所述导流体5的顶部并与所述导流体5相连通的出水弯管7，通过所述联轴器2与所述电机1的驱动轴联结的轴4，以及设于所述导流体5内的导流体密封结构；所述进水段6的底部与所述扬水管3的顶部连接，所述扬水管3的下部伸入至水池水位以下，并且所述扬水管3的底部设有滤网22，所述轴4纵向贯穿所述导流体5，并且所述轴4的底端伸入至所述进水段6内下部。
所述导流体密封结构的顶部与所述导流体5的内顶部密封连接，具体地说所述导流体密封结构的顶部与所述导流体5的顶部为一体式结构，并且所述导流体密封结构密封连接在位于所述导流体5的腔体内的所述轴4上，所述导流体密封结构包括顶部与所述导流体5的内顶部密封连接、内底部通过设立的机封压盖8与所述导流体5的内腔进行隔离的导流体密封结构主体9，所述导流体密封结构主体9的纵向轴心处设有与所述轴4相匹配用于与所述轴4密封连接的密封管10，所述机封压盖8的中央设有与所述轴4相匹配的压盖轴孔，所述轴4的底端依次穿过所述密封管10和所述压盖轴孔伸入至所述进水段6内，所述密封管10的内壁从上至下依次设有两道以上骨架油封18、机械密封19和O型密封圈20，所述机械密封19、所述O型密封圈20和所有所述骨架油封18均用于对所述所述密封管10的内壁和所述轴4的外壁进行密封，所述轴4位于所述密封管10上方的部分设有用于保护所述轴4的轴护管21，，所述密封管10的底端设有挡套28，所述O型密封圈20与所述挡套28相配合，所述机封压盖8和所述导流体密封结构主体9之间设有密封环23。
所述轴4位于所述导流体密封结构主体9内设有副叶轮11，所述轴4位于所述导流体5内设于叶轮12，所述密封管10的顶部设有与所述轴4相配合并用于与所述轴4相连接的下轴承13，所述叶轮12位于所述导流体密封结构的下方。
所述控制系统包括智能控制箱14，设于所述智能控制箱14内与所述出水弯管7的水道连接用于使所述泵头内产生负压以使水池内的水依次沿着所述扬水管3、所述进水段6、所述导流体5、以及所述出水弯管7往上运行的引水装置15，位于所述出水弯管7处用于实时检测所述出水弯管7内水位的液位传感器16，以及设于所述智能控制箱14内分别与所述电机1、所述引水装置15和所述液位传感器16连接的控制器17，所述引水装置15为真空泵，所述引水装置15与所述出水弯管7管道连接，并且该管道上设有与所述控制器17连接的电磁阀24。
还包括用于固定并支撑所述电机1的电机支座25，所述电机1固定于所述电机支座25的顶部中央，所述联轴器2位于所述电机支座25的内部中央，所述电机支座25的底部中央设有与所述轴4相匹配的上轴承26，所述轴4通过所述上轴承26与所述电机支座25连接。
还包括外筒体27，所述导流体5和所述进水段6均位于所述外筒体27内，所述外筒体27的顶端与所述导流体5的顶部密封连接，所述外筒体27的底端与所述扬水管3的顶端密封连接。
本实施例中的引水装置15还可以是喷射器、高压真空风机、罗茨风机或滑片式真空泵等。
本发明可以提供泵的运行可靠性，降低维护保养费用，减小安装空间，节约土建成本；可以替换目前钢铁行业适用的WFB自吸泵，效率比WFB自吸泵高10-25％，节能效果明显；与普通长轴泵相比临建数量少，装配简单，可以提高生产效率和泵的可靠性；本发明可以方便实现智能化自动控制。本发明水泵的叶轮、导流体布置在安装外筒体里面，且处于安装基础面以下，但均处在液面以上，通过扬水管和引水装置将水吸上后工作，检修泵时可以方便从外筒体取出泵头。本发明的导流体密封结构由副叶轮、机械密封、"O"型圈与挡套组成的轴向和径向密封及多道高性能油封组成，此密封结构及可以平衡泵的轴向力，同时又可以起到排渣和密封水的作用。本发明独特的出水弯管结构，可以起到排水、检测液位、密封的作用。
本发明水泵叶轮、导流体布置在外筒体里面，且处在液面以上，配置真空引水装置，先启动真空引水装置，待检测到液位后启动主泵，液位检测装置必须高于叶轮，采用滚动轴承的悬臂结构，轴承与介质完全隔离，导流体密封结构由副叶轮+机械密封+多道油封组成，结构简单、设计科学合理，使用方便，检修便捷，减小安装空间，节约土建成本。
本发明在使用时先启动引水装置，泵内压力降低，水位上升，当出水弯管内的液位传感器检测到液位后，电磁阀关闭，延时5S后主泵启动，真空引水装置停止，机组进入正常运行状态。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.立式高效节能自控自吸氧化铁皮泵，其特征在于：包括电机(1)，联轴器(2)，泵头，扬水管(3)，以及控制系统；
所述泵头包括导流体(5)，设于所述导流体(5)的底部并与所述导流体(5)相连通的进水段(6)，设于所述导流体(5)的顶部并与所述导流体(5)相连通的出水弯管(7)，通过所述联轴器(2)与所述电机(1)的驱动轴联结的轴(4)，以及设于所述导流体(5)内的导流体密封结构；所述进水段(6)的底部与所述扬水管(3)的顶部连接，所述扬水管(3)的下部伸入至水池水位以下，所述轴(4)纵向贯穿所述导流体(5)，并且所述轴(4)的底端伸入至所述进水段(6)内下部；
所述导流体密封结构的顶部与所述导流体(5)的内顶部密封连接，并且所述导流体密封结构密封连接在位于所述导流体(5)的腔体内的所述轴(4)上，所述导流体密封结构包括顶部与所述导流体(5)的内顶部密封连接、内底部通过设立的机封压盖(8)与所述导流体(5)的内腔进行隔离的导流体密封结构主体(9)，所述导流体密封结构主体(9)的纵向轴心处设有与所述轴(4)相匹配用于与所述轴(4)密封连接的密封管(10)，所述机封压盖(8)的中央设有与所述轴(4)相匹配的压盖轴孔，所述轴(4)的底端依次穿过所述密封管(10)和所述压盖轴孔伸入至所述进水段(6)内，所述轴(4)位于所述导流体密封结构主体(9)内设有副叶轮(11)，所述轴(4)位于所述导流体(5)内设于叶轮(12)，所述密封管(10)的顶部设有与所述轴(4)相配合并用于与所述轴(4)相连接的下轴承(13)，所述叶轮(12)位于所述导流体密封结构的下方；
所述控制系统包括智能控制箱(14)，设于所述智能控制箱(14)内与所述出水弯管(7)的水道连接用于使所述泵头内产生负压以使水池内的水依次沿着所述扬水管(3)、所述进水段(6)、所述导流体(5)、以及所述出水弯管(7)往上运行的引水装置(15)，位于所述出水弯管(7)处用于实时检测所述出水弯管(7)内水位的液位传感器(16)，以及设于所述智能控制箱(14)内分别与所述电机(1)、所述引水装置(15)和所述液位传感器(16)连接的控制器(17)。
2.根据权利要求1所述的立式高效节能自控自吸氧化铁皮泵，其特征在于：所述导流体密封结构的顶部与所述导流体(5)的顶部为一体式结构。
3.根据权利要求2所述的立式高效节能自控自吸氧化铁皮泵，其特征在于：所述密封管(10)的内壁从上至下依次设有两道以上骨架油封(18)、机械密封(19)和O型密封圈(20)，所述机械密封(19)、所述O型密封圈(20)和所有所述骨架油封(18)均用于对所述所述密封管(10)的内壁和所述轴(4)的外壁进行密封，所述密封管(10)的底端设有挡套(28)，所述O型密封圈(20)与所述挡套(28)相配合。
4.根据权利要求3所述的立式高效节能自控自吸氧化铁皮泵，其特征在于：所述轴(4)位于所述密封管(10)上方的部分设有用于保护所述轴(4)的轴护管(21)。
5.根据权利要求4所述的立式高效节能自控自吸氧化铁皮泵，其特征在于：所述扬水管(3)的底部设有滤网(22)。
6.根据权利要求5所述的立式高效节能自控自吸氧化铁皮泵，其特征在于：所述机封压盖(8)和所述导流体密封结构主体(9)之间设有密封环(23)。
7.根据权利要求6所述的立式高效节能自控自吸氧化铁皮泵，其特征在于：所述引水装置(15)为真空泵、喷射器、高压真空风机、罗茨风机或滑片式真空泵等。
8.根据权利要求7所述的立式高效节能自控自吸氧化铁皮泵，其特征在于：所述引水装置(15)与所述出水弯管(7)管道连接，并且该管道上设有与所述控制器(17)连接的电磁阀(24)。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的立式高效节能自控自吸氧化铁皮泵，其特征在于：还包括用于固定并支撑所述电机(1)的电机支座(25)，所述电机(1)固定于所述电机支座(25)的顶部中央，所述联轴器(2)位于所述电机支座(25)的内部中央，所述电机支座(25)的底部中央设有与所述轴(4)相匹配的上轴承(26)，所述轴(4)通过所述上轴承(26)与所述电机支座(25)连接。
10.根据权利要求9所述的立式高效节能自控自吸氧化铁皮泵，其特征在于：还包括外筒体(27)，所述导流体(5)和所述进水段(6)均位于所述外筒体(27)内，所述外筒体(27)的顶端与所述导流体(5)的顶部密封连接，所述外筒体(27)的底端与所述扬水管(3)的顶端密封连接。
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