CN110080993B - 无轴封重型兼容泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无轴封重型兼容泵，包括传动连接的电机、飞轮组件和泵组件，所述飞轮组件包括外壳体和飞轮，所述外壳体内自上而下依次设置有隔离室和飞轮室，所述泵组件包括蜗壳和设置在蜗壳内的主叶轮，所述飞轮的顶部设置有穿过隔离室后延伸入蜗壳内且与主叶轮固定套接的上传动轴。采用该结构的兼容泵，兼容了轴封泵和无轴封泵的优点，既能避免泄漏，又能提高泵的运行寿命和运行效率。

Description

无轴封重型兼容泵

技术领域

本发明涉及泵技术领域，具体涉及一种无轴封重型兼容泵。

背景技术

泵是用于输送液态流体的设备，这里所涉及的是离心式泵。

泵按轴封分两大类：有轴封型与无轴封型，各以轴封泵与屏蔽泵为代表。轴封泵具有机械密封管控泄漏、泵与电机分离、介质不入电机、电机润滑等运行性能不受影响的优点。然而，再考究的轴封泄漏都在所难免，于是出现了屏蔽泵，屏蔽泵将轴封革除，允许介质流入电机，但是以非磁性耐腐蚀金属材料制成的屏蔽套将电机的定子和转子封闭起来，以避免介质影响电机的运行性能。

发明屏蔽泵的贡献在于：革除轴封，增设屏蔽套，获得零泄漏，开辟了无泄漏技术的先河，因此，半个多世纪以来，始终被各国制造屏蔽泵沿用至今。但也把衍生的不足也延续至今，那就是，由于介质入电机，轴承浸没于介质之中，必须舍弃正常的油脂润滑，只能以介质润滑的滑动轴承和轴向推力滑动轴承来支撑转子，这种轴承组合，材质选择受限，多为石墨，强度低，又润滑欠缺，无力应对外力、摩擦磨损而失效。尤其，推力轴承难以承受轴向冲击力，重型机就更甚，易先期损伤。此外，还对大容量高压电机，因散热难、绝缘难而存隐患，扩容受限。再有，增设屏蔽套，效率降低、温升加剧、制造难度加大。可见，屏蔽泵的发明思路是：为了追求零泄漏，只能以牺牲泵的整机运行寿命、牺牲电机效率为代价来换取，只能埋下顾此失彼的结构性矛盾。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种无轴封重型兼容泵，使其能够兼容轴封泵和无轴封泵的优点，既能避免泄漏，又能提高泵的运行寿命和运行效率。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：一种无轴封重型兼容泵，包括传动连接的电机、飞轮组件和泵组件，所述飞轮组件包括外壳体和飞轮，所述外壳体内自上而下依次设置有隔离室和飞轮室，所述泵组件包括蜗壳和设置在蜗壳内的主叶轮，所述飞轮的顶部设置有穿过隔离室后延伸入蜗壳内且与主叶轮固定套接的上传动轴。

进一步，所述电机包括电机壳、转子、定子和电机轴，所述电机壳与外壳体连接的一端设置有开口轴承座，另一端设置有密封轴承座，所述开口轴承座和密封轴承座内均设置有分别用于转动支撑电机轴两端的轴承，所述飞轮底部设置有通过离合组件与电机轴传动连接的下传动轴。

进一步，所述离合组件包括超越离合器、联轴器和止逆器，所述超越离合器包括内圈、外圈和设置在内圈与外圈之间的第一滚柱，所述内圈外侧壁设置有第一滚柱槽，所述第一滚柱通过弹簧与第一滚柱槽一端连接，所述内圈与电机轴固定套接，所述外圈通过联轴器与下传动轴传动连接，所述止逆器包括与开口轴承座固定连接的固定座以及设置在固定座与外圈之间的第二滚柱，所述外圈外侧壁设置有第二滚柱槽，所述第二滚柱通过弹簧与第二滚柱槽一端连接。

进一步，所述开口轴承座、电机壳以及密封轴承座之间围成半封闭形空腔，所述转子和定子均处于该空腔内，该空腔底部形成增压仓B，所述增压仓内设置有与电机轴固定套接的副叶轮，增压仓与外设冷却器闭路循环连接构成闭路循环冷却系统。

进一步，所述定子为油绝缘型湿绕组定子。

进一步，所述轴承为滑动轴承或滚动轴承。

进一步，所述隔离室外侧设置有隔热屏。

本发明的有益效果：本申请的无轴封重型兼容泵，包括传动连接的电机、飞轮组件和泵组件，所述飞轮组件包括外壳体和飞轮，所述外壳体内自上而下依次设置有隔离室和飞轮室，所述泵组件包括蜗壳和设置在蜗壳内的主叶轮，所述飞轮的顶部设置有穿过隔离室后延伸入蜗壳内且与主叶轮固定套接的上传动轴。采用该结构的兼容泵，兼容了轴封泵和无轴封泵的优点，既能避免泄漏，又能提高泵的运行寿命和运行效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的结构示意图；

图2为超越离合器与止逆器复合结构的剖面图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明。

如图1-2所示，本发明公开了一种无轴封重型兼容泵，包括传动连接的电机、飞轮组件和泵组件，所述飞轮组件包括外壳体1和飞轮2，所述外壳体内自上而下依次设置有隔离室4和飞轮室，所述泵组件包括蜗壳和设置在蜗壳内的主叶轮3，所述飞轮的顶部设置有穿过隔离室后延伸入蜗壳内且与主叶轮固定套接的上传动轴5。所述隔离室和飞轮室内均填充有润滑油，隔离室的液位可监控。所述润滑油需具备如下理化综合性能：密度大，大于水、浓酸、浓碱等溶液；化学惰性，与浓硝酸、浓硫酸、浓盐酸、王水等接触不反应；优异的润滑性能，能在摩擦副表面形成润滑油膜；绝缘性能好，击穿电压高，同时，耐高温、耐辐射、不燃不爆、无毒无味。这种润滑油为现有产品，只需要外购即可。

在具体远转过程中，隔离室是介质与润滑油会合的空间，凭借润滑油密度大、化学惰性的特征，可以充当隔离液，隔离液与介质之间呈现沉浮隔离且有界面接触的态势，即使在泵轴搅动时，界面可能出现浑浊，但隔离液不会被颠覆翻转，不会发生化学反应，于是形成了一种虚拟轴封的状态，能将介质隔开，避免其流入电机内部。综上所述，本申请的泵结构，通过设置隔离室，隔离室内的隔离液形成液态油封状态，不需要单独设置固态的油封结构，一方面，具备无油封泵的特点，彻底摆脱了以往采用固态油封存在泄漏的缺陷，另一方面，轴承采用油润滑，保留了油润滑的特性，因此，采用该结构的兼容泵，兼容了轴封泵和无轴封泵的优点，既能避免泄漏，又能提高泵的运行寿命和运行效率。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述电机包括电机壳6、转子7、定子8和电机轴，所述电机壳与外壳体连接的一端设置有开口轴承座9，另一端设置有密封轴承座10，所述开口轴承座、电机壳以及密封轴承座之间围成半封闭形空腔，所述转子和定子均处于该空腔内，该空腔内填充屏蔽油形成无隙转子腔，屏蔽油也采用上述的润滑油。在具体远转过程中，凭借着油品密度大、化学惰性、电绝缘特性，一方面，润滑油填充转子腔的空隙，形成第二道避免介质流入的屏障，另一方面，润滑油可以充当电机的液态屏蔽罩，具备屏蔽套的功能。所述定子为油绝缘型湿绕组定子，所述油绝缘型湿绕组定子是将油品贯穿于定子绕组空间，并与绕组结合而成，靠油品导热解决绕组散热，油绝缘能将各带电部位隔开，排除空气、水分在绕组聚集，提高了绝缘能力。所述开口轴承座和密封轴承座内均设置有分别用于转动支撑电机轴两端的轴承11，所述轴承为滑动轴承或滚动轴承，所述飞轮底部设置有通过离合组件与电机轴传动连接的下传动轴12，所述离合组件包括超越离合器13、联轴器14和止逆器15，所述超越离合器包括内圈131、外圈132和设置在内圈与外圈之间的第一滚柱133，所述内圈外侧壁设置有第一滚柱槽，所述第一滚柱通过弹簧与第一滚柱槽一端连接，所述内圈与电机轴固定套接，所述外圈通过联轴器与下传动轴传动连接，所述止逆器包括与开口轴承座固定连接的固定座151以及设置在固定座与外圈之间的第二滚柱152，所述外圈外侧壁设置有第二滚柱槽，所述第二滚柱通过弹簧与第二滚柱槽一端连接。在具体运转过程中，如图2，当电机轴带动内圈逆时针旋转时，通过第一滚柱带动外圈旋转，并通过联轴器带动飞轮按正常工况同步运转，失电时，初始飞轮与电机轴惯量同步惰转，随后当内圈的转速被飞轮转速超越时，第一滚柱与滚道分离，联轴器与离合器脱开，飞轮只带叶轮惰转。当泵发生逆转时，泵通过飞轮带动外圈顺时针（逆向）转动，第二滚柱与固定座作用而止转。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述无隙转子腔底部形成增压仓B，所述增压仓内设置有与电机轴固定套接的副叶轮16，增压仓与外设冷却器闭路循环连接构成闭路循环冷却系统。具体运转过程中，电机轴转动，同步带动副叶轮动作，给流体增压，加速冷热循环，有利于保障电机运转的冷却效果，从而进一步提高了泵的运转寿命和运转效率。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述隔离室外侧设置有隔热屏17，隔热屏用于隔离高温。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种无轴封重型兼容泵，其特征在于：包括传动连接的电机、飞轮组件和泵组件，所述飞轮组件包括外壳体和飞轮，所述外壳体内自上而下依次设置有隔离室和飞轮室，所述泵组件包括蜗壳和设置在蜗壳内的主叶轮，所述飞轮的顶部设置有穿过隔离室后延伸入蜗壳内且与主叶轮固定套接的上传动轴；所述电机包括电机壳、转子、定子和电机轴，所述电机壳与外壳体连接的一端设置有开口轴承座，另一端设置有密封轴承座，所述开口轴承座和密封轴承座内均设置有分别用于转动支撑电机轴两端的轴承，所述飞轮底部设置有通过离合组件与电机轴传动连接的下传动轴；所述离合组件包括超越离合器、联轴器和止逆器，所述超越离合器包括内圈、外圈和设置在内圈与外圈之间的第一滚柱，所述内圈外侧壁设置有第一滚柱槽，所述第一滚柱通过弹簧与第一滚柱槽一端连接，所述内圈与电机轴固定套接，所述外圈通过联轴器与下传动轴传动连接，所述止逆器包括与开口轴承座固定连接的固定座以及设置在固定座与外圈之间的第二滚柱，所述外圈外侧壁设置有第二滚柱槽，所述第二滚柱通过弹簧与第二滚柱槽一端连接；所述开口轴承座、电机壳以及密封轴承座之间围成半封闭形空腔，所述转子和定子均处于该空腔内，该空腔底部形成增压仓，所述增压仓内设置有与电机轴固定套接的副叶轮，增压仓与外设冷却器闭路循环连接构成闭路循环冷却系统；所述隔离室和飞轮室内均填充有润滑油。

2.根据权利要求1所述的无轴封重型兼容泵，其特征在于：所述定子为油绝缘型湿绕组定子。

3.根据权利要求2所述的无轴封重型兼容泵，其特征在于：所述轴承为滑动轴承或滚动轴承。

4.根据权利要求3所述的无轴封重型兼容泵，其特征在于：所述隔离室外侧设置有隔热屏。

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