CN110319022B - 离心泵前后盖板间隙可调节的实验测试装置 - Google Patents

离心泵前后盖板间隙可调节的实验测试装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种离心泵前后盖板间隙可调节的实验测试装置。包括蜗壳、叶轮、进口法兰、空心泵轴、后盖板间隙调节装置和前盖板间隙调节装置，蜗壳内部安装有叶轮，空心泵轴端部从蜗壳一侧伸入与叶轮中心孔相连，空心泵轴内安装有后盖板间隙调节装置；进口法兰嵌装于蜗壳另一侧，进口法兰外周面安装有前盖板间隙调节装置；前盖板间隙调节装置包括丝杠传动机构和行星轮机构，通过行星轮机构、丝杠机构的配合，在不拆卸离心泵的情况下，通过转动行星轮外齿圈实现前盖板间隙的调节；通过转动螺杆推动叶轮转动实现后盖板间隙的调节。本发明提高了离心泵的实验效率，简化了实验流程，提高了实验泵的可靠性。

Description

离心泵前后盖板间隙可调节的实验测试装置
技术领域
本发明属于离心泵领域，尤其涉及一种离心泵前后盖板间隙可调节的实验测试装置。
背景技术
离心泵广泛应用于消防、冶金、化工和电力等国民经济的重要领域。一直以来，离心泵的水利设计都采用单级泵的设计方法。近年来，越来越多的研究和工程实践表明离心泵前盖板间隙对泵性能有着十分显著的影响。因此如何应用间隙流动干涉提高离心泵各项性能的研究已成为当前机械领域的一个研究热点，这其中通过调整过流部件不同位置来优化泵性能已发展为一个重要的研究方向。
发明内容
为了解决背景技术中的问题，本发明提供了一种离心泵前后盖板间隙可调节的实验测试装置，本发明以七叶片闭式叶轮的单级离心泵为研究对象，通过进口法兰、蜗壳、行星轮机构、丝杠机构、指示装置间的配合，在不拆卸离心泵的基础上，通过转动行星轮来实现进口法兰的轴向移动，以达到调节前盖板间隙的效果，以提高离心泵扬程和效率，使泵具有良好的抗空化性能、抗振动性能，以提高离心泵的综合性能，并避免了离心泵的拆装。
本发明的技术方案如下：
本发明包括蜗壳、叶轮、进口法兰、空心泵轴、后盖板间隙调节装置和前盖板间隙调节装置，蜗壳内部安装有叶轮，空心泵轴端部从蜗壳一侧伸入与叶轮中心孔相连，空心泵轴内安装有后盖板间隙调节装置；进口法兰嵌装于蜗壳另一侧，进口法兰外周面安装有前盖板间隙调节装置。
前盖板间隙调节装置包括丝杠传动机构和行星轮机构；行星轮机构主要由外齿圈、行星轮和行星轮支座组成，进口法兰的两个法兰盘中间沿周向均布有四个行星轮支座，每个行星轮支座均通过小圆杆连接有行星轮，小圆杆一端固定于行星轮支座内部，小圆杆另一端嵌装于行星轮一端开有的孔槽内，四个行星轮外周套装有一个与四个行星轮啮合相连的外齿圈。
进口法兰靠近蜗壳一侧的法兰盘开有四个与行星轮支座位置相对应的法兰孔，每个法兰孔内均固定连接有螺母，丝杆一端与行星轮另一端通过键连接，丝杆另一端穿过螺母通过轴承与蜗壳相连，螺母与丝杆组成丝杠传动机构。
后盖板间隙调节装置包括弹簧、螺杆；空心泵轴一端开有叶轮滑槽，叶轮中心孔内设有凸块，凸块嵌入叶轮滑槽内实现空心泵轴与叶轮的连接，空心泵轴一端端部套装有螺帽，位于叶轮和螺帽之间的空心泵轴内安装有弹簧，弹簧两端分别与螺帽和叶轮中心孔内的凸块接触；位于空心泵轴另一端与叶轮之间的空心泵轴内通过螺纹配合安装有螺杆，螺杆端部抵住叶轮中心孔内的凸块。
所述进口法兰与叶轮的前盖板之间的距离为前盖板间隙，叶轮的后盖板与蜗壳之间的距离为后盖板间隙；叶轮的前盖板靠近进口法兰，叶轮的后盖板远离进口法兰。
所述外齿圈转动的同时带动行星轮同向旋转，丝杆在行星轮带动下作同向转动，从而带动与螺母固定连接的进口法兰轴向移动，使得进口法兰与叶轮的前盖板之间的间隙发生变化，实现前盖板间隙的调节。
所述螺杆朝靠近进口法兰转动的同时推动叶轮朝靠近离心泵进口方向移动，叶轮后盖板与蜗壳之间的距离即后盖板间隙增大；螺杆朝远离进口法兰转动时，叶轮在弹簧的弹力作用下朝远离离心泵进口方向移动，叶轮后盖板与蜗壳之间的距离即后盖板间隙减小。
所述进口法兰轴向移动的同时，嵌装于行星轮一端的小圆杆沿行星轮孔槽轴向移动。
所述空心泵轴轴肩与叶轮的后盖板之间安装有可伸缩挡水套用于密封，且在后盖板间隙调节过程中，可伸缩挡水套通过改变长度保持可伸缩挡水套两侧始终与叶轮后盖板和空心泵轴轴肩接触，防止液体沿空心泵轴的开槽处泄露。
所述进口法兰外周面开有环形凹槽，环形凹槽位于进口法兰与蜗壳连接处，环形凹槽内安装有密封橡胶圈，防止液体沿进口法兰与蜗壳的连接处泄露。
本发明的有益效果：
1)本发明实现了前盖板间隙不同的效果，提高了离心泵扬程和效率，使泵具有良好的抗空化性能、抗振动性能，同时提高了离心泵的密封性能以及其他综合性能。
2)本发明能够在不拆装离心泵的基础上，来改变前盖板间隙厚度，以寻找前后盖板间隙最佳厚度，减少了泵拆装的时间，提高了效率，并对研究离心泵的综合性能有一定借鉴意义。
附图说明
图1为离心泵总体示意图
图2为离心泵三维剖视图(图中未对可伸缩挡水套、弹簧、螺母、丝杆剖切)
图3为离心泵四分之一剖视图
图4为前盖板间隙调节装置示意图
图5为丝杠传动结构示意图
图6为后盖板间隙调节示意图
图7为叶轮轴测图
图8为空心泵轴轴测图
图9为可伸缩挡水套示意图
图中：蜗壳(1)、进口法兰(2)、空心泵轴(3)、丝杆(4)、螺母(5)、外齿圈(6)、行星轮(7)、轴承(8)、叶轮(9)、螺杆(10)、弹簧(11)、螺帽(12)、行星轮支座(13)、密封橡胶圈(14)、可伸缩挡水套(15)
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明包括蜗壳1、叶轮9、进口法兰2和空心泵轴3；进口法兰2安装在蜗壳1进水端；叶轮9安装在空心泵轴3上，在蜗壳1内绕空心泵轴3作轴向转动，水流从进口法兰2进口流入，经叶轮9的作用之后从蜗壳1出口流出。
如图2和图3所示，空心泵轴3端部从蜗壳1一侧伸入与叶轮9中心孔相连，空心泵轴3内安装有后盖板间隙调节装置；进口法兰2嵌装于蜗壳1另一侧，进口法兰2外周面安装有前盖板间隙调节装置。
如图4所示，前盖板间隙调节装置包括丝杠传动机构和行星轮机构；行星轮机构主要由外齿圈6、行星轮7和行星轮支座13组成，进口法兰2的两个法兰盘中间沿周向均布有四个行星轮支座13，每个行星轮支座13均通过小圆杆连接有行星轮7，小圆杆一端固定于行星轮支座13内部，小圆杆另一端嵌装于行星轮7一端开有的孔槽内，四个行星轮7外周套装有一个与四个行星轮7啮合相连的外齿圈6；当外齿圈6转动时带动四个行星轮7分别沿自己的轴线旋转。
如图5所示，进口法兰2靠近蜗壳1一侧的法兰盘开有四个与行星轮支座13位置相对应的法兰孔，每个法兰孔内均固定连接有螺母5，丝杆4一端与行星轮7另一端通过键连接，丝杆4另一端穿过螺母5通过轴承8与蜗壳1相连，螺母5与丝杆4组成丝杠传动机构。
如图6、图7和图8所示，后盖板间隙调节装置包括弹簧11、螺杆10；空心泵轴3一端开有叶轮滑槽，叶轮9中心孔内设有凸块，凸块嵌入叶轮滑槽内实现空心泵轴3与叶轮9的连接，空心泵轴3一端端部套装有螺帽12，位于叶轮9和螺帽12之间的空心泵轴3内安装有弹簧11，弹簧11两端分别与螺帽和叶轮9中心孔内的凸块接触；位于空心泵轴3另一端与叶轮9之间的空心泵轴3内通过螺纹配合安装有螺杆10，螺杆10端部抵住叶轮9中心孔内的凸块。叶轮9的后盖板与蜗壳1之间的距离为后盖板间隙，即为图6中黑色区域。
如图2和图9所示，空心泵轴3轴肩与叶轮9的后盖板之间安装有可伸缩挡水套15用于密封，且在后盖板间隙调节过程中，可伸缩挡水套15通过改变长度保持可伸缩挡水套15两侧始终与叶轮9后盖板和空心泵轴3轴肩接触，防止液体沿空心泵轴3的开槽处泄露。
如图2和图3所示，进口法兰2与叶轮9的前盖板之间的距离为前盖板间隙；进口法兰2靠近蜗壳1的外周面开有环形凹槽，环形凹槽位于进口法兰2与蜗壳1连接处，环形凹槽内安装有密封橡胶圈14，防止液体沿进口法兰2与蜗壳1的连接处泄露。
实施例：
如图1所示，当外齿圈6沿顺时针方向转动时，带动行星轮7作同向旋转，丝杆4由行星轮7带动作同向转动，与螺母5固定联接的进口法兰2往靠近蜗壳1的方向移动，进口法兰2与叶轮9之间的距离即前盖板间隙厚度变小；当外齿圈6沿逆时针方向转动时，带动行星轮7作逆时针旋转，丝杆4由行星轮7带动作逆时针转动，螺母5带动进口法兰2往远离蜗壳1的方向移动，进口法兰2与叶轮9之间的距离即前盖板间隙厚度变大。
如图6所示，当螺杆10沿顺时针方向转动时，螺杆10推动叶轮9往靠近离心泵进口方向移动，叶轮9后盖板与蜗壳1之间的距离即后盖板间隙增大；当螺杆10沿逆时针方向转动时，螺杆10推动叶轮9往远离离心泵进口方向移动，叶轮9后盖板与蜗壳1之间的距离即后盖板间隙减小。
在不拆卸离心泵的基础上，通过转动外齿圈6实现进口法兰2的轴向移动，从而达到调节前盖板间隙的效果，以提高离心泵扬程和效率，使泵具有良好的抗空化性能、抗振动性能，以提高离心泵的综合性能，并避免了离心泵的拆装。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种离心泵前后盖板间隙可调节的实验测试装置，其特征在于，包括蜗壳(1)、叶轮(9)、进口法兰(2)、空心泵轴(3)、后盖板间隙调节装置和前盖板间隙调节装置，蜗壳(1)内部安装有叶轮(9)，空心泵轴(3)端部从蜗壳(1)一侧伸入与叶轮(9)中心孔相连，空心泵轴(3)内安装有后盖板间隙调节装置；进口法兰(2)嵌装于蜗壳(1)另一侧，进口法兰(2)外周面安装有前盖板间隙调节装置；
前盖板间隙调节装置包括丝杠传动机构和行星轮机构；行星轮机构主要由外齿圈(6)、行星轮(7)和行星轮支座(13)组成，进口法兰(2)的两个法兰盘中间沿周向均布有四个行星轮支座(13)，每个行星轮支座(13)均通过小圆杆连接有行星轮(7)，小圆杆一端固定于行星轮支座(13)内部，小圆杆另一端嵌装于行星轮(7)一端开有的孔槽内，四个行星轮(7)外周套装有一个与四个行星轮(7)啮合相连的外齿圈(6)；
进口法兰(2)靠近蜗壳(1)一侧的法兰盘开有四个与行星轮支座(13)位置相对应的法兰孔，每个法兰孔内均固定连接有螺母(5)，丝杆(4)一端与行星轮(7)另一端通过键连接，丝杆(4)另一端穿过螺母(5)通过轴承(8)与蜗壳(1)相连，螺母(5)与丝杆(4)组成丝杠传动机构；
后盖板间隙调节装置包括弹簧(11)、螺杆(10)；空心泵轴(3)一端开有叶轮滑槽，叶轮(9)中心孔内设有凸块，凸块嵌入叶轮滑槽内实现空心泵轴(3)与叶轮(9)的连接，空心泵轴(3)一端端部套装有螺帽(12)，位于叶轮(9)和螺帽(12)之间的空心泵轴(3)内安装有弹簧(11)，弹簧(11)两端分别与螺帽和叶轮(9)中心孔内的凸块接触；位于空心泵轴(3)另一端与叶轮(9)之间的空心泵轴(3)内通过螺纹配合安装有螺杆(10)，螺杆(10)端部抵住叶轮(9)中心孔内的凸块。
2.根据权利要求1所述的一种离心泵前后盖板间隙可调节的实验测试装置，其特征在于，进口法兰(2)与叶轮(9)的前盖板之间的距离为前盖板间隙，叶轮(9)的后盖板与蜗壳(1)之间的距离为后盖板间隙；叶轮(9)的前盖板靠近进口法兰(2)，叶轮(9)的后盖板远离进口法兰(2)。
3.根据权利要求2所述的一种离心泵前后盖板间隙可调节的实验测试装置，其特征在于，外齿圈(6)转动的同时带动行星轮(7)同向旋转，丝杆(4)在行星轮(7)带动下作同向转动，从而带动与螺母(5)固定连接的进口法兰(2)轴向移动，使得进口法兰(2)与叶轮(9)的前盖板之间的间隙发生变化，实现前盖板间隙的调节。
4.根据权利要求2所述的一种离心泵前后盖板间隙可调节的实验测试装置，其特征在于，螺杆(10)朝靠近进口法兰(2)转动的同时推动叶轮(9)朝靠近离心泵进口方向移动，叶轮(9)后盖板与蜗壳(1)之间的距离即后盖板间隙增大；螺杆(10)朝远离进口法兰(2)转动时，叶轮(9)在弹簧(11)的弹力作用下朝远离离心泵进口方向移动，叶轮(9)后盖板与蜗壳(1)之间的距离即后盖板间隙减小。
5.根据权利要求1所述的一种离心泵前后盖板间隙可调节的实验测试装置，其特征在于，进口法兰(2)轴向移动的同时，嵌装于行星轮(7)一端的小圆杆沿行星轮(7)孔槽轴向移动。
6.根据权利要求1所述的一种离心泵前后盖板间隙可调节的实验测试装置，其特征在于，所述空心泵轴(3)轴肩与叶轮(9)的后盖板之间安装有可伸缩挡水套(15)用于密封，且在后盖板间隙调节过程中，可伸缩挡水套(15)通过改变长度保持可伸缩挡水套(15)两侧始终分别与叶轮(9)后盖板和空心泵轴(3)轴肩接触。
7.根据权利要求1所述的一种离心泵前后盖板间隙可调节的实验测试装置，其特征在于，所述进口法兰(2)外周面开有环形凹槽，环形凹槽位于进口法兰(2)与蜗壳(1)连接处，环形凹槽内安装有密封橡胶圈(14)。
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Inventor before: Cui Baoling

Inventor before: Sun Fuyou

Inventor before: Li Wenqing

Inventor before: Li Yifan

CB03 Change of inventor or designer information
GR01 Patent grant
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