CN110529397A - 一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，属于多级泵领域。本发明的串联旋涡泵，包括泵体、泵盖、过渡盘、泵轴和增压叶轮，其中，上一级旋涡泵腔的高压区与相邻的下一级旋涡泵腔的低压区相连通，形成对输送液体介质的逐级增压；泵体与泵轴之间、各个过渡盘与泵轴之间均设有机械密封，各个增压叶轮均轴向上下滑动地安装于泵轴上。本发明通过在每级旋涡泵腔内均设有机械密封，每级旋涡泵腔在额定流量下只承载部分压力，有效降低了各个机械密封的承载压力，保证了各个机械密封的使用寿命；并且，各个增压叶轮均轴向上下滑动地安装于泵轴上，对零部件在轴向上的要求低，克服了多级高扬程泵在组装上的困难，制作装配更加简单方便。

Description

一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵

技术领域

本发明涉及一种串联泵，更具体地说，涉及一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，可用于机械行业设备加工过程中的冷却和冲洗。

背景技术

现有机械设备加工过程中的冷却、冲洗基本有两种泵，这两种泵均可适用于可含轻微杂质的液体。第一种泵是普通机械冷却泵系列，品种较多，用于普通的车、铣、刨、磨、钻等机械加工设备，扬程在4至6米左右，是一种普通泵。另一种泵是针对加工中心、以车代磨、深孔钻、滚齿机等机械设备开发出来的多级高扬程泵，加工中心、以车代磨、深孔钻、滚齿机等设备要求在额定流量下达到相应的高扬程来保证零部件的加工精度、光洁度，一般在20米扬程以上，高的甚至要求80至90米扬程，而现有多级高扬程泵在额定流量下每级扬程为8米左右，用一个机械密封来密封，其存在两点缺陷：第一、多级高扬程泵只有一个机械密封，最终的液压全承载在这个机械密封上，因液体介质中含有轻微杂质，很容易损坏机械密封，机械密封破损后造成液体介质冲入电机，电机将会烧坏；第二、多级高扬程泵的级数越多，每级的组装干涉越大，对组装和零部件尺寸的要求更高。

中国专利申请号201710491392.X，申请公布日为2017年8月15日，发明创造名称为：自吸式多级旋涡泵，该申请案涉及一种自吸式多级旋涡泵，其包括内部具有旋涡泵腔的泵体、穿设于旋涡泵腔内的由电机驱动的泵轴，泵轴上套设有位于旋涡泵腔内的叶轮，旋涡泵腔为若干个且相互平行设于泵体内，若干旋涡泵强串联设置且每个旋涡泵腔内均设有一个套设于泵轴上的叶轮，泵体上还设有与最后一级旋涡泵腔连通的自吸室，自吸室内设有气水分离结构。该专利申请案通过多级旋涡泵结构提高了扬程，满足了高扬程泵送需求；但其依然仅有一组机械密封来密封旋涡泵腔，机械密封承载压力大、易损坏，而且由于其仅有两级，旋涡泵腔结构相对简单，而对于更多级的串联泵来说，每级泵组的装配难度更大，对于零件之间的尺寸精度要求也较高。

基于现有多级泵存在的上述诸多问题，目前亟需对其进行改进优化，以提高高扬程多级串联泵的使用寿命和降低高扬程多级串联泵的制作难度。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有多级高扬程泵存在机械密封易损坏、使用寿命短、制作装配难度大等不足，提供一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，采用本发明的技术方案，利用过渡盘在串联旋涡泵中形成多级旋涡泵腔，且多级旋涡泵腔的高低压区依次连通，并在泵体与泵轴之间、各个过渡盘与泵轴之间均设有机械密封，形成多级独立增压旋涡泵腔，每级独立增压旋涡泵腔在额定流量下只承载部分压力，有效降低了各个机械密封的承载压力，保证了各个机械密封的使用寿命；并且，各个增压叶轮均轴向上下滑动地安装于泵轴上，对零部件在轴向上的要求低，可以简单装配即可完成，克服了多级高扬程泵在组装上的困难，制作装配更加简单方便。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，包括泵体、泵盖、安装于泵体与泵盖之间将泵腔分隔为多级旋涡泵腔的若干过渡盘、穿设于上述的多级旋涡泵腔内的泵轴、以及设于泵轴上且位于各个旋涡泵腔内的增压叶轮，其中，上一级旋涡泵腔的高压区与相邻的下一级旋涡泵腔的低压区相连通，第一级旋涡泵腔的低压区与串联旋涡泵的进液口相连通，最后一级旋涡泵腔的高压区与串联旋涡泵的出液口相连通，形成对输送液体介质的逐级增压；所述的泵体与泵轴之间、各个过渡盘与泵轴之间均设有机械密封，各个所述的增压叶轮均轴向上下滑动地安装于泵轴上。

更进一步地，所述的出液口设于泵体上，所述的进液口设于泵盖上，各级所述的旋涡泵腔均由旋涡泵腔两侧的增压液槽组成，所述的泵体的下端设有一C形的增压液槽，所述的过渡盘的上端和下端各设有一C形的增压液槽，所述的泵盖的上端也设有一C形增压液槽，各个增压液槽上均具有高压区和低压区，且过渡盘下端的增压液槽高压区与上端的增压液槽低压区相连通；所述的泵盖上的进液口设于泵盖的增压液槽低压区处，泵盖的增压液槽高压区与相邻过渡盘下端的增压液槽高压区相对应，形成第一级旋涡泵腔；位于下部的过渡盘的上端增压液槽高压区与位于上部的相邻过渡盘的下端增压液槽高压区相对应，组成中间各级旋涡泵腔；所述的泵体上的出液口通过出液通道与泵体下端的增压液槽高压区相连通，且泵体下端的增压液槽高压区与相邻的过渡盘上端增压液槽的高压区相对应，组成最后一级旋涡泵腔。

更进一步地，所述的增压叶轮采用伞形旋涡泵叶轮，且增压叶轮通过平键上下滑动地安装于泵轴上。

更进一步地，所述的机械密封采用耐油骨架油封。

更进一步地，所述的泵体靠近旋涡泵腔的一端与泵轴之间还设有轴承和轴用密封圈，且轴承、泵体与泵轴之间的机械密封和轴用密封圈三者相对于旋涡泵腔由远及近依次设置。

更进一步地，所述的轴用密封圈采用轴用YX型密封圈。

更进一步地，所述的泵轴包括位于泵腔外侧的前段轴和位于泵腔内的后段轴，所述的前段轴与后段轴相连的一端设有轴向设置的连接孔，所述的后段轴的一端采用过渡配合装配在上述的连接孔内，且后段轴与前段轴相连的一端设有销孔，所述的前段轴与后段轴的连接处采用固定销固定，所述的前段轴与电机的输出轴传动连接。

更进一步地，所述的前段轴的材质为45号钢，所述的后段轴的材质为不锈钢。

更进一步地，所述的泵盖的下端还设有用于过滤较大杂质的过滤网。

更进一步地，所述的泵体、泵盖、过渡盘、增压叶轮和过滤网均由不锈钢材质制成。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，利用过渡盘在串联旋涡泵中形成多级旋涡泵腔，且多级旋涡泵腔的高低压区依次连通，并在泵体与泵轴之间、各个过渡盘与泵轴之间均设有机械密封，形成多级独立增压旋涡泵腔，每级独立增压旋涡泵腔在额定流量下只承载部分压力，有效降低了各个机械密封的承载压力，保证了各个机械密封的使用寿命；并且，各个增压叶轮均轴向上下滑动地安装于泵轴上，对零部件在轴向上的要求低，可以简单装配即可完成，克服了多级高扬程泵在组装上的困难，制作装配更加简单方便；

(2)本发明的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，其出液口设于泵体上，进液口设于泵盖上，各级旋涡泵腔均由旋涡泵腔两侧的C形增压液槽组成，各级旋涡泵腔的形成更加简单方便，并且一组过渡盘和一组增压叶轮即可组合为一级增压，可根据不同的设备扬程要求增加或减少级数来达到不同的扬程要求，能够方便地进行扬程大小调整，制作更加灵活方便；

(3)本发明的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，其增压叶轮采用伞形旋涡泵叶轮，且增压叶轮通过平键上下滑动地安装于泵轴上，增压叶轮可沿泵轴上、下滑动，不仅安装简单方便，而且对于含轻微杂质的液体也具有良好的适应性，满足了含轻微杂质液体的泵送需要；

(4)本发明的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，其机械密封采用耐油骨架油封，具有耐磨、耐油和耐热等优点，油封强度好，使用寿命长；

(5)本发明的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，其泵体靠近旋涡泵腔的一端与泵轴之间还设有轴承和轴用密封圈，且轴承、泵体与泵轴之间的机械密封和轴用密封圈三者相对于旋涡泵腔由远及近依次设置，提高了泵体与泵轴之间的密封性以及泵轴的传动稳定性；另外，轴用密封圈采用轴用YX型密封圈，对于高压密封效果更好；

(6)本发明的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，其泵轴包括位于泵腔外侧的前段轴和位于泵腔内的后段轴，前段轴和后段轴过渡配合且采用固定销固定，结构简单，制作方便，降低了整体长轴的加工难度，且前后段轴可采用不同材质制作，在保证泵的质量同时也降低了泵的制作成本；

(7)本发明的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，其泵盖的下端还设有用于过滤较大杂质的过滤网，泵体、泵盖、泵轴后段、过渡盘、增压叶轮和过滤网均由不锈钢材质制成，提高了泵的耐腐蚀性，使泵的使用寿命大幅提高。

附图说明

图1为本发明的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵的剖视结构示意图；

图2为本发明中的泵体的剖视结构示意图；

图3为本发明中的泵体的下端端面结构示意图；

图4为本发明中的泵轴的前后段连接结构示意图；

图5为本发明中的伞形叶轮的剖视结构示意图；

图6为本发明中的伞形叶轮的正面结构示意图；

图7为本发明中的过渡盘的剖视结构示意图；

图8为本发明中的过渡盘的下端端面结构示意图；

图9为本发明中的过渡盘的上端端面结构示意图；

图10为本发明中的泵盖的剖视结构示意图；

图11为本发明中的泵盖的上端端面结构示意图；

图12为本发明中的过滤网的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、电机；1-1、电机前盖；2、泵体；2-1、出液口；2-2、出液通道；2-3、轴承；2-4、Ⅲ级骨架油封；2-5、轴用密封圈；2-6、泵体增压液槽；2-7、泵体高压区；2-8、泵体低压区；3、泵轴；3-1、前段轴；3-1a、连接孔；3-2、后段轴；3-2a、销孔；3-3、固定销；4、第Ⅲ级伞形叶轮；4a、叶片；4b、轴孔；4c、键槽；4d、凹槽；5、第Ⅱ级过渡盘；5a、过渡盘下部增压液槽；5b、过渡盘上部增压液槽；5c、上部高压区；5d、下部低压区；5e、下部高压区；5f、上部低压区；5-1、Ⅱ级骨架油封；6、第Ⅱ级伞形叶轮；7、第Ⅰ级过渡盘；7-1、Ⅰ级骨架油封；8、第Ⅰ级伞形叶轮；9、泵盖；9a、泵盖增压液槽；9b、泵盖低压区；9c、泵盖高压区；9-1、进液口；10、过滤网；10a、过滤孔。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

结合图1所示，本发明的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，包括泵体2、泵盖9、安装于泵体2与泵盖9之间将泵腔分隔为多级旋涡泵腔的若干过渡盘、穿设于上述的多级旋涡泵腔内的泵轴3、以及设于泵轴3上且位于各个旋涡泵腔内的增压叶轮，其中，上一级旋涡泵腔的高压区与相邻的下一级旋涡泵腔的低压区相连通，第一级旋涡泵腔的低压区与串联旋涡泵的进液口9-1相连通，最后一级旋涡泵腔的高压区与串联旋涡泵的出液口2-1相连通，形成对输送液体介质的逐级增压；泵体2与泵轴3之间、各个过渡盘与泵轴3之间均设有机械密封，各个增压叶轮均轴向上下滑动地安装于泵轴3上。采用各个机械密封将泵腔分隔为上述独立的多级旋涡泵腔结构，每级独立增压旋涡泵腔在额定流量下只承载部分压力，有效降低了各个机械密封的承载压力，保证了各个机械密封的使用寿命；并且，由于各个增压叶轮均轴向上下滑动地安装于泵轴3上，对零部件在轴向上的要求低，可以简单装配即可完成，克服了多级高扬程泵在组装上的困难，制作装配更加简单方便。

如图2、图3、图7至图11所示，具体在本发明中，出液口2-1设于泵体2上，进液口9-1设于泵盖9上，各级旋涡泵腔均由旋涡泵腔两侧的增压液槽组成，泵体2的下端设有一C形的增压液槽(如图3所示)，过渡盘的上端和下端各设有一C形的增压液槽(如图8和图9所示)，泵盖9的上端也设有一C形增压液槽(如图11所示)，各个增压液槽上均具有高压区和低压区，且过渡盘下端的增压液槽高压区与上端的增压液槽低压区相连通；泵盖9上的进液口9-1设于泵盖9的增压液槽低压区处，泵盖9的增压液槽高压区与相邻过渡盘下端的增压液槽高压区相对应，形成第一级旋涡泵腔；位于下部的过渡盘的上端增压液槽高压区与位于上部的相邻过渡盘的下端增压液槽高压区相对应，组成中间各级旋涡泵腔；泵体2上的出液口2-1通过出液通道2-2与泵体2下端的增压液槽高压区相连通，且泵体2下端的增压液槽高压区与相邻的过渡盘上端增压液槽的高压区相对应，组成最后一级旋涡泵腔。采用上述的C形增压液槽组成各级旋涡泵腔，各级旋涡泵腔的形成更加简单方便，并且一组过渡盘和一组增压叶轮即可组合为一级增压，可根据不同的设备扬程要求增加或减少级数来达到不同的扬程要求，能够方便地进行扬程大小调整，制作更加灵活方便。

如图5和图6所示，上述的增压叶轮采用伞形旋涡泵叶轮，且增压叶轮通过平键上下滑动地安装于泵轴上，增压叶轮可沿泵轴上、下滑动，不仅安装简单方便，而且对于含轻微杂质的液体也具有良好的适应性，满足了含轻微杂质液体的泵送需要。伞形旋涡泵叶轮的具体结构与现有的旋涡泵叶轮结构相同，例如采用图6所示的48齿旋涡泵叶轮，其叶轮正反两端面的外周均匀设有叶片4a，同一端面上的相邻叶片4a之间形成凹槽4d，叶轮中心设有与泵轴3相适配的轴孔4b，轴孔4b内设有用于安装平键的键槽4c，利用平键安装增压叶轮，安装简单方便，使泵轴3与增压叶轮之间能够很好地传递扭矩，而在轴向上允许增压叶轮上下滑动，因此对于轴向上的安装精度要求不高，不仅安装简单方便，而且对于含轻微杂质的液体也具有良好的适应性，满足了含轻微杂质液体的泵送需要。上述的机械密封优选采用耐油骨架油封，具有耐磨、耐油和耐热等优点，油封强度好，使用寿命长。

返回图1和图2所示，在泵体2靠近旋涡泵腔的一端与泵轴3之间还设有轴承和轴用密封圈，且轴承、泵体与泵轴之间的机械密封和轴用密封圈三者相对于旋涡泵腔由远及近依次设置，轴承可采用不锈钢含油轴承，轴用密封圈可采用轴用YX型密封圈，提高了泵体2与泵轴3之间的密封性以及泵轴3的传动稳定性，对于高压密封效果更好。如图4所示，为了便于泵轴3的制作和安装，在本发明中，泵轴3包括位于泵腔外侧的前段轴3-1和位于泵腔内的后段轴3-2，前段轴3-1与后段轴3-2相连的一端设有轴向设置的连接孔3-1a，后段轴3-2的一端采用过渡配合装配在上述的连接孔3-1a内，且后段轴3-2与前段轴3-1相连的一端设有销孔3-2a，前段轴3-1与后段轴3-2的连接处采用固定销3-3固定，前段轴3-1与电机1的输出轴传动连接。在前段轴3-1与后段轴3-2安装时，前段轴3-1的连接孔3-1a位置也设有销孔，在后段轴3-2过渡配合插入连接孔3-1a后，使前段轴3-1上的销孔与后段轴3-2上的销孔3-2a相对应，然后在销孔内插入固定销3-3即可完成泵轴3的装配。采用上述结构的泵轴3，前段轴3-1和后段轴3-2过渡配合且采用固定销3-3固定，结构简单，制作方便，降低了整体长轴的加工难度，且前后段轴可采用不同材质制作，在保证泵的质量同时也降低了泵的制作成本。优选地，上述的前段轴3-1的材质为45号钢，后段轴3-2的材质为不锈钢。为了避免吸入较大杂质，在泵盖9的下端还设有用于过滤较大杂质的过滤网10，过滤网10罩住泵盖9上的进液口9-1，过滤网10的底部和侧面均设有若干过滤孔10a(如图12所示)。此外，为了提高泵的防腐性，上述的泵体2、泵盖9、过渡盘、增压叶轮和过滤网10均由不锈钢材质制成，各个过渡盘、泵体2、泵盖9和过滤网10之间均采用不锈钢螺栓进行装配，提高了泵的耐腐蚀性，使泵的使用寿命大幅提高。

下面以图1所示的三级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵为例，对本发明作进一步的描述。

实施例

如图1所示，本实施例的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，包括电机1、泵体2、泵盖9、安装于泵体2与泵盖9之间将泵腔分隔为三级旋涡泵腔的第Ⅰ级过渡盘7和第Ⅱ级过渡盘5、穿设于上述的三级旋涡泵腔内的泵轴3、以及设于泵轴3上且位于相应旋涡泵腔内的增压叶轮，该增压叶轮包括第Ⅰ级伞形叶轮8、第Ⅱ级伞形叶轮6和第Ⅲ级伞形叶轮4，电机1的电机前盖1-1与泵体2的上端固定连接，电机1的输出轴与泵轴3的一端通过联轴器连接，泵轴3通过安装于泵体2下部的轴承2-3支承在泵体2上，且在轴承2-3的下端依次设有Ⅲ级骨架油封2-4和轴用密封圈2-5，泵轴3上用平键安装有第Ⅲ级伞形叶轮4，第Ⅲ级伞形叶轮4可沿泵轴3轴向上、下滑动，第Ⅲ级伞形叶轮4位于泵体2的下端，在第Ⅲ级伞形叶轮4的下端安装有固定在泵体2下端的第Ⅱ级过渡盘5，第Ⅱ级过渡盘5与泵轴3之间设有Ⅱ级骨架油封5-1，第Ⅱ级过渡盘5的下端设有用平键安装于泵轴3上的第Ⅱ级伞形叶轮6，第Ⅱ级伞形叶轮6也可沿泵轴3轴向上、下滑动，在第Ⅱ级伞形叶轮6的下端安装有固定在第Ⅱ级过渡盘5下端的第Ⅰ级过渡盘7，第Ⅰ级过渡盘7与泵轴3之间设有Ⅰ级骨架油封7-1，第Ⅰ级过渡盘7的下端设有用平键安装于泵轴3上的第Ⅰ级伞形叶轮8，第Ⅰ级伞形叶轮8也可沿泵轴3轴向上、下滑动，在第Ⅰ级伞形叶轮8的下端安装有固定在第Ⅰ级过渡盘7下端的泵盖9。

每级旋涡泵腔和对应的伞形叶轮组成一级增压泵腔机构，且上一级旋涡泵腔的高压区与相邻的下一级旋涡泵腔的低压区相连通，第一级旋涡泵腔的低压区与串联旋涡泵的进液口9-1相连通，最后一级旋涡泵腔的高压区与串联旋涡泵的出液口2-1相连通，形成对输送液体介质的逐级增压，由于泵体2与泵轴3之间、各个过渡盘与泵轴3之间均设有机械密封，每级独立增压旋涡泵腔在额定流量下只承载部分压力，有效降低了各个机械密封的承载压力，保证了各个机械密封的使用寿命。并且，各个伞形增压叶轮均轴向上下滑动地安装于泵轴3上，对零部件在轴向上的要求低，可以简单装配即可完成，克服了多级高扬程泵在组装上的困难，制作装配更加简单方便。

如图2、图3、图7至图11所示，具体在本实施例中，上述的出液口2-1设于泵体2上，进液口9-1设于泵盖9上，各级旋涡泵腔均由旋涡泵腔两侧的增压液槽组成。具体参见图2和图3所示，泵体2的下端设有一C形的泵体增压液槽2-6，泵体增压液槽2-6上具有泵体高压区2-7和泵体低压区2-8，其中泵体高压区2-7通过出液通道2-2与出液口2-1相连通，在泵体2靠近旋涡泵腔的一端设有一安装腔体，在该安装腔体内相对于旋涡泵腔由远及近依次设置有轴承2-3、Ⅲ级骨架油封2-4和轴用密封圈2-5，轴承可采用不锈钢含油轴承，轴用密封圈可采用轴用YX型密封圈，提高了泵体2与泵轴3之间的密封性以及泵轴3的传动稳定性，对于高压密封效果更好。第Ⅰ级过渡盘7和第Ⅱ级过渡盘5的结构相同，参见图7、图8和图9所示，在第Ⅰ级过渡盘7和第Ⅱ级过渡盘5的下端设有C形的过渡盘下部增压液槽5a，上端设有C形的过渡盘上部增压液槽5b，过渡盘下部增压液槽5a上具有下部低压区5d和下部高压区5e，过渡盘上部增压液槽5b上具有上部高压区5c和上部低压区5f，下部高压区5e与上部低压区5f相连通，第Ⅱ级过渡盘5的过渡盘上部增压液槽5b与泵体增压液槽2-6组成第Ⅲ级旋涡泵腔，且过渡盘上部增压液槽5b的上部高压区5c与泵体增压液槽2-6的泵体高压区2-7位置相对应，第Ⅲ级伞形叶轮4位于该第Ⅲ级旋涡泵腔内；第Ⅰ级过渡盘7的过渡盘上部增压液槽5b与第Ⅱ级过渡盘5的过渡盘下部增压液槽5a组成第Ⅱ级旋涡泵腔，且第Ⅰ级过渡盘7的过渡盘上部增压液槽5b的上部高压区5c与第Ⅱ级过渡盘5的过渡盘下部增压液槽5a的下部高压区5e位置相对应，第Ⅱ级伞形叶轮6位于该第Ⅱ级旋涡泵腔内；在第Ⅰ级过渡盘7和第Ⅱ级过渡盘5靠近上端的一侧设有一油封安装腔，第Ⅰ级过渡盘7的油封安装腔内安装有Ⅰ级骨架油封7-1，第Ⅱ级过渡盘5的油封安装腔内安装有Ⅱ级骨架油封5-1。参见图10和图11所示，泵盖9的上端设有一C形的泵盖增压液槽9a，泵盖增压液槽9a上具有泵盖低压区9b和泵盖高压区9c，泵盖增压液槽9a与第Ⅰ级过渡盘7的过渡盘下部增压液槽5a组成第Ⅰ级旋涡泵腔，泵盖低压区9b与进液口9-1相连通，泵盖高压区9c与第Ⅰ级过渡盘7的过渡盘下部增压液槽5a的下部高压区5e位置相对应，第Ⅰ级伞形叶轮8位于该第Ⅰ级旋涡泵腔内。采用上述多级旋涡泵腔结构，各级旋涡泵腔的形成更加简单方便，并且一组过渡盘和一组伞形增压叶轮即可组合为一级增压，可根据不同的设备扬程要求增加或减少级数来达到不同的扬程要求，能够方便地进行扬程大小调整，制作更加灵活方便。工作时，电机1通过泵轴3驱动第Ⅰ级伞形叶轮8、第Ⅱ级伞形叶轮6和第Ⅲ级伞形叶轮4同步旋转，进液口9-1内的液体在第Ⅰ级旋涡泵腔内经过第Ⅰ级伞形叶轮8的增压后，由第Ⅰ级过渡盘7的下部高压区5e和上部低压区5f之间的通孔进入第Ⅱ级旋涡泵腔，并在第Ⅱ级旋涡泵腔内经过第Ⅱ级伞形叶轮6的增压后，由第Ⅱ级过渡盘5的下部高压区5e和上部低压区5f之间的通孔进入第Ⅲ级旋涡泵腔，之后在第Ⅲ级旋涡泵腔内经过第Ⅲ级伞形叶轮4的增压后由出液口2-1向外泵出。这样，由于串联旋涡泵具有三级旋涡泵腔，且每一级旋涡泵腔都有对应的骨架油封，输送的液体介质进行了三次增压，每级独立的增压旋涡泵腔在额定流量下增压0.3MPa左右(即30米扬程)，也即每一级的骨架油封只承载0.3MPa的压力，保证了各个骨架油封的使用寿命。上述的Ⅰ级骨架油封7-1、Ⅱ级骨架油封5-1和Ⅲ级骨架油封2-4优选采用耐油骨架油封，具有耐磨、耐油和耐热等优点，油封强度好，使用寿命长。

本实施例中的第Ⅰ级伞形叶轮8、第Ⅱ级伞形叶轮6和第Ⅲ级伞形叶轮4的结构相同，其具体结构与现有的旋涡泵叶轮结构相同，均通过平键上下滑动地安装于泵轴上，如图5和图6所示，在本实施例中，伞形叶轮采用48齿旋涡泵叶轮，其叶轮正反两端面的外周均匀设有叶片4a，同一端面上的相邻叶片4a之间形成凹槽4d，叶轮中心设有与泵轴3相适配的轴孔4b，轴孔4b内设有用于安装平键的键槽4c。由于伞形叶轮可沿泵轴上、下滑动，因此对于轴向上的安装精度要求不高，这样不仅安装简单方便，而且对于含轻微杂质的液体也具有良好的适应性，满足了含轻微杂质液体的泵送需要。

另外，为了便于泵轴3的制作和安装，如图4所示，在本实施例中，泵轴3包括位于泵腔外侧的前段轴3-1和位于泵腔内的后段轴3-2，前段轴3-1与后段轴3-2相连的一端设有轴向设置的连接孔3-1a，后段轴3-2的一端采用过渡配合装配在上述的连接孔3-1a内，且后段轴3-2与前段轴3-1相连的一端设有销孔3-2a，前段轴3-1与后段轴3-2的连接处采用固定销3-3固定，前段轴3-1与电机1的输出轴传动连接。在前段轴3-1与后段轴3-2安装时，前段轴3-1的连接孔3-1a位置也设有销孔，在后段轴3-2过渡配合插入连接孔3-1a后，使前段轴3-1上的销孔与后段轴3-2上的销孔3-2a相对应，然后在销孔内插入固定销3-3即可完成泵轴3的装配。采用上述结构的泵轴3，前段轴3-1和后段轴3-2过渡配合且采用固定销3-3固定，结构简单，制作方便，降低了整体长轴的加工难度，且前后段轴可采用不同材质制作，在保证泵的质量同时也降低了泵的制作成本。优选地，上述的前段轴3-1的材质为45号钢，后段轴3-2的材质为不锈钢。为了避免吸入较大杂质，在泵盖9的下端还设有用于过滤较大杂质的过滤网10，过滤网10罩住泵盖9上的进液口9-1，过滤网10的底部和侧面均设有若干过滤孔10a(如图12所示)。此外，为了提高泵的防腐性，上述的泵体2、泵盖9、过渡盘、增压叶轮和过滤网10均由不锈钢材质制成，各个过渡盘、泵体2、泵盖9和过滤网10之间均采用不锈钢螺栓进行装配，提高了泵的耐腐蚀性，使泵的使用寿命大幅提高。

本发明的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，利用过渡盘在串联旋涡泵中形成多级旋涡泵腔，且多级旋涡泵腔的高低压区依次连通，并在泵体与泵轴之间、各个过渡盘与泵轴之间均设有机械密封，形成多级独立增压旋涡泵腔，每级独立增压旋涡泵腔在额定流量下只承载部分压力，有效降低了各个机械密封的承载压力，保证了各个机械密封的使用寿命；并且，各个增压叶轮均轴向上下滑动地安装于泵轴上，对零部件在轴向上的要求低，可以简单装配即可完成，克服了多级高扬程泵在组装上的困难，制作装配更加简单方便；具有结构简单、制作方便、性价比较高、使用寿命长、可含轻微杂质等优点。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，包括泵体、泵盖、安装于泵体与泵盖之间将泵腔分隔为多级旋涡泵腔的若干过渡盘、穿设于上述的多级旋涡泵腔内的泵轴、以及设于泵轴上且位于各个旋涡泵腔内的增压叶轮，其特征在于：上一级旋涡泵腔的高压区与相邻的下一级旋涡泵腔的低压区相连通，第一级旋涡泵腔的低压区与串联旋涡泵的进液口相连通，最后一级旋涡泵腔的高压区与串联旋涡泵的出液口相连通，形成对输送液体介质的逐级增压；所述的泵体与泵轴之间、各个过渡盘与泵轴之间均设有机械密封，各个所述的增压叶轮均轴向上下滑动地安装于泵轴上。

2.根据权利要求1所述的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，其特征在于：所述的出液口设于泵体上，所述的进液口设于泵盖上，各级所述的旋涡泵腔均由旋涡泵腔两侧的增压液槽组成，所述的泵体的下端设有一C形的增压液槽，所述的过渡盘的上端和下端各设有一C形的增压液槽，所述的泵盖的上端也设有一C形增压液槽，各个增压液槽上均具有高压区和低压区，且过渡盘下端的增压液槽高压区与上端的增压液槽低压区相连通；所述的泵盖上的进液口设于泵盖的增压液槽低压区处，泵盖的增压液槽高压区与相邻过渡盘下端的增压液槽高压区相对应，形成第一级旋涡泵腔；位于下部的过渡盘的上端增压液槽高压区与位于上部的相邻过渡盘的下端增压液槽高压区相对应，组成中间各级旋涡泵腔；所述的泵体上的出液口通过出液通道与泵体下端的增压液槽高压区相连通，且泵体下端的增压液槽高压区与相邻的过渡盘上端增压液槽的高压区相对应，组成最后一级旋涡泵腔。

3.根据权利要求1或2所述的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，其特征在于：所述的增压叶轮采用伞形旋涡泵叶轮，且增压叶轮通过平键上下滑动地安装于泵轴上。

4.根据权利要求3所述的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，其特征在于：所述的机械密封采用耐油骨架油封。

5.根据权利要求4所述的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，其特征在于：所述的泵体靠近旋涡泵腔的一端与泵轴之间还设有轴承和轴用密封圈，且轴承、泵体与泵轴之间的机械密封和轴用密封圈三者相对于旋涡泵腔由远及近依次设置。

6.根据权利要求5所述的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，其特征在于：所述的轴用密封圈采用轴用YX型密封圈。

7.根据权利要求6所述的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，其特征在于：所述的泵轴包括位于泵腔外侧的前段轴和位于泵腔内的后段轴，所述的前段轴与后段轴相连的一端设有轴向设置的连接孔，所述的后段轴的一端采用过渡配合装配在上述的连接孔内，且后段轴与前段轴相连的一端设有销孔，所述的前段轴与后段轴的连接处采用固定销固定，所述的前段轴与电机的输出轴传动连接。

8.根据权利要求7所述的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，其特征在于：所述的前段轴的材质为45号钢，所述的后段轴的材质为不锈钢。

9.根据权利要求2所述的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，其特征在于：所述的泵盖的下端还设有用于过滤较大杂质的过滤网。

10.根据权利要求9所述的一种逐级增压高扬程可含轻微杂质的串联旋涡泵，其特征在于：所述的泵体、泵盖、过渡盘、增压叶轮和过滤网均由不锈钢材质制成。