CN110657098A - 径向串联式高压旋涡泵 - Google Patents

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唐晓晨
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Abstract

本发明公开了一种径向串联式高压旋涡泵,它包括泵盖、泵体、叶轮、机械密封、轴承、泵轴、托架和联轴器。所述泵体在轴向截面居中位置上,设有2~4道由内向外依次加大尺寸的同心圆环形内凹流道,相邻内凹流道由预留的径向通道沟通,构成由内道内凹流道向外道内凹流道串联结构。所述叶轮由2~4道不同直径的叶片径向叠加成形,不同位置上的叶片对应泵体配对的内凹流道。此种结构除径向尺寸比同规格卧式单级旋涡泵略有增加外,轴向尺寸与同规格卧式单级旋涡泵相同,所以该泵体积比同规格卧式多级旋涡泵小两倍。由于该泵结构简单、体积小、重量轻,特别适合舰船机舱配套。

Description

径向串联式高压旋涡泵
技术领域
本发明属于水泵技术领域的一项技术方案,具体地讲,本发明涉及一种旋涡泵,特别是一种采用径向串联结构的高压旋涡泵。
背景技术
旋涡泵是一种常用泵产品,在工程中广泛用于传输含有气体的液体、易挥发的液体和汽化压力较高的高温液体。由于一些工程要求传输的介质压力较高,单级旋涡泵达不到配套要求,必须选用多级旋涡泵。现有技术的多级旋涡泵,普遍采用多只旋涡叶轮轴向串连结构实现增压传输目的。此种结构的多级旋涡泵能够做到有序增压,并且性能可靠、运行平稳,可满足大多数工程配套需求。但是,现有技术的多级旋涡泵结构比单级旋涡泵复杂许多,而且体积相对较大、重量偏重,这些不足之处对于陆地上多数工程配套可忽略,而对于舰船而言,因机舱空间相对狭窄,内置设备集成度高,故对配套设备有严格的轴向尺寸、占地面积、重量等方面的限制,所以现有技术的多级旋涡泵在舰船中常受条件限制,不能如愿地得到配套。
发明内容
本发明主要针对现有技术的高压旋涡泵占地面积大、重量大,不适合舰船机舱配套的问题,提出一种结构紧凑、简单,集成度高的径向串联式高压旋涡泵,该泵轴向尺寸小,重量轻,特别适合舰船机舱配套。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
径向串联式高压旋涡泵,它包括泵盖、泵体、叶轮、机械密封、轴承、泵轴、托架和联轴器。所述托架为卧姿支承架,内置轴向通孔配置两道相间的轴承是泵轴的定位支承。托架设有内孔的端面用于定位安装泵体。所述泵轴为一节直杆轴,从托架小端伸出的泵轴轴端定位安装联轴器,伸入泵体内孔中的泵轴轴端用于支承机械密封和叶轮。所述泵体为单级结构,在同一截面不同位置处分别设有径向伸出的进水口和出水口,泵体朝外端面由泵盖轴向密封组成旋涡泵结构。其改进之处在于:所述泵体在轴向截面居中位置上,设有2~4道由内向外依次加大尺寸的同心圆环形内凹流道,相邻内凹流道由预留的径向通道沟通,构成由内道内凹流道与外道内凹流道串联结构。所述叶轮由2~4道不同直径的叶片径向叠加成形,即同一轮毂上设有与泵体内置内凹流道数量、位置相匹配的叶片,每道叶片宽度等于泵体配对内凹流道的开口宽度,两者为间隙配合。
作为进一步改进方案,所述泵轴与叶轮的配合为间隙配合,构成叶轮可相对泵轴轴向位移的浮动支承结构。
作为进一步改进方案,所述泵体每道内凹流道开口两侧面均为垂直于泵轴的平端面,内置内凹流道的轴向截面形状相同,但轴向截面积由内向外依次缩小。
作为进一步改进方案,所述叶轮的叶片为径向结构,位于两则的叶片为对称排列,叶轮配置的每道叶片分别伸入泵体配对的内凹流道内。
本发明与现有技术相比,具有以下积极效果:
1、因泵体内置的多道内凹流道处在同一截面上,易实现径向串联,此集成结构简单、制作容易;
2、相邻内凹流道径向串联通道短,液阻小,传输效率高;
3、由不同尺寸叶片径向叠加成形的叶轮与泵体内凹流道配合,除径向尺寸比同规格单级旋涡泵略有增加外,轴向尺寸与同规格单级旋涡泵相同,所以该泵占地面积比同规格多级高压旋涡泵小两倍,因此泵重量轻,特别符合舰船机舱对配套设备的安装要求。
附图说明
图1是本发明结构剖面示意图。
图2是图1A-A剖面示意图。
具体实施方式
下面根据附图并结合实施例,对本发明作进一步说明。
图1所示的径向串联式高压旋涡泵,它包括泵盖1、泵体2、叶轮3、机械密封4、轴承5、泵轴6、托架7和联轴器8。所述托架7是旋涡泵的支承架,本实施例中的托架7为卧姿支承架。托架7内置轴向通孔配置两道相间的轴承5,轴承5用于泵轴6的定位支承。托架7朝左的端面以内孔定位安装泵体2。所述泵轴6为一节直杆轴,从托架7右端伸出的泵轴6轴端用于定位安装联轴器8,伸入泵体2内孔中的泵轴6轴端用于支承机械密封4和叶轮3。为了确保叶轮3与泵体2内凹流道对中配合,泵轴6与叶轮3的配合为间隙配合,此种轴向可位移浮动结构便于叶轮3在泵轴6上相对于泵体2内置内凹流道对中就位。所述泵体2为单级结构,在同一截面不同位置处分别设有径向伸出的进水口2.1和出水口2.2,泵体2朝左端面由泵盖1轴向密封,由此构成旋涡泵结构。旋涡泵的性能主要取决泵体2内凹流道和叶轮3的结构参数及配对型式,本发明在单级泵体轴向截面居中位置上,共设有3道由内向外依次加大尺寸的同心圆环形内凹流道,内凹流道的轴向截面形状相同,但轴向截面积由内道向外道依次缩小,每道内凹流道开口两侧面均为垂直于泵轴6的平端面,该平端面与叶轮3两侧每道叶片之间预留端面间隙配合。为了实现泵体2内置内凹流道径向串联,相邻内凹流道之间设有径向通道,由此构成内道内凹流道与外道内凹流道增压输出的环路。所述叶轮3是泵体2的配套件,叶轮3两端面预置的叶片位置必须与泵体2内凹流道相匹配。本实施例因泵体2内置3道内凹流道,所以配套的叶轮3两端面也配置3道配对的叶片,叶片为径向结构,位于两侧的叶片对称排列,叶轮3配置的每道叶片分别伸入泵体2配对的内凹流道内,由于每道叶片宽度等于泵体2配对内凹流道的开口宽度,两者配合便形成旋涡泵室,而且是三道径向串联成一体化的旋涡泵室。
上述结构的径向串联式高压旋涡泵实施使用时,首先经联轴器8引入动力带动泵轴6和叶轮3高速旋转,促使泵体2内道内凹流道从进水口2.1处吸入水流,该水流经内置的三道旋涡泵室逐渐升压,从泵体2的出水口2.2处排出。
本发明在叶轮3上设有多道径向叠加的叶片,不同位置上的叶片对应泵体2配对的内凹流道。此种结构除径向尺寸比同规格卧式单级旋涡泵略有增加外,轴向尺寸与同规格卧式单级旋涡泵相同,所以该泵体积比同规格卧式多级旋涡泵小三分之二。由于泵结构简单,体积小,重量轻,完全满足舰船机舱配套要求。

Claims (4)

1.一种径向串联式高压旋涡泵,它包括泵盖(1)、泵体(2)、叶轮(3)、机械密封(4)、轴承(5)、泵轴(6)、托架(7)和联轴器(8);所述托架(7)为卧姿支承架,内置轴向通孔配置两道相间的轴承(5)是泵轴(6)的定位支承,托架(7)设有内孔的端面用于定位安装泵体(2);所述泵轴(6)为一节直杆轴,从托架(7)小端伸出的泵轴(6)轴端定位安装联轴器(8),伸入泵体(2)内孔中的泵轴(6)轴端用于支承机械密封(4)和叶轮(3);所述泵体(2)为单级结构,在同一截面不同位置处分别设有径向伸出的进水口(2.1)和出水口(2.2),泵体(2)朝外端面由泵盖(1)轴向密封组成旋涡泵结构;其特征在于:所述泵体(2)在轴向截面居中位置上,设有2~4道由内向外依次加大尺寸的同心圆环形内凹流道,相邻内凹流道由预留的径向通道沟通,构成由内道内凹流道与外道内凹流道串联结构;所述叶轮(3)由2~4道不同直径的叶片径向叠加成形,即同一轮毂上设有与泵体(2)内置内凹流道数量、位置相匹配的叶片,每道叶片宽度等于泵体(2)配对内凹流道的开口宽度,两者为间隙配合。
2.根据权利要求1所述的径向串联式高压旋涡泵,其特征在于:所述泵轴(6)与叶轮(3)的配合为间隙配合,构成叶轮(3)可相对泵轴(6)轴向位移的浮动支承结构。
3.根据权利要求1所述的径向串联式高压旋涡泵,其特征在于:所述泵体(2)每道内凹流道开口两侧面均为垂直于泵轴(6)的平端面,内置内凹流道的轴向截面形状相同,但轴向截面积由内向外依次缩小。
4.根据权利要求1所述的径向串联式高压旋涡泵,其特征在于:所述叶轮(3)的叶片为径向结构,位于两则的叶片为对称排列,叶轮(3)配置的每道叶片分别伸入泵体(2)配对的内凹流道内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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