CN110748492A - 一种自清洁式潜水电泵及适用于该电泵的自清洁方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自清洁式潜水电泵,包括泵本体,泵本体内设有叶轮和回流管;叶轮将泵本体的内腔分隔成叶轮腔和密封腔;密封腔内设有连接叶轮的驱动装置,驱动装置与叶轮连接段设有密封段;密封腔内设有隔离筒,隔离筒设置在密封段和叶轮的叶轮轴套外侧;隔离筒与叶轮轴套留有可供水体通过的间隙;回流管可将泵本体内水体送入隔离筒。当水泵工作时,驱动装置带动叶轮旋转,回流管往隔离筒内输送水流,在隔离筒内随叶轮旋转的密封段将带动水流在有限空间内快速旋转,在密封内腔内形成密封段冲刷涡流,对密封段的冲洗效果好。
Description
技术领域
本发明涉及潜水电泵密封领域,具体涉及一种密封稳定的潜水电泵及一种自清洁式潜水 电泵自清洁方法。
背景技术
潜水电泵的应用非常广泛,涉及工业、市政工程、水利、各类建筑、农业给排水和污水 处理等领域。用于抽送含有固体颗粒及各种纤维状污物的废水、生活污水、雨水等。其水力 部件高效、无堵塞、防缠绕,结构上由于机电一体,结构紧凑,体积小,因此发展迅速。
但是,由于污水中有纤维状污物和固体颗粒,使得与介质接触的机械密封,容易被缠绕、 摩擦撞击,导致机械密封弹簧受力不均,引起密封失效。例如污水处理厂的污水中含有较多 的纤维状污物,缠绕机械密封;黄河水中含有大量的泥沙,高速旋转的机械密封与沙砾撞击, 很快造成密封失效;机械密封失效导致泄漏,介质进入油腔或电机腔,需要停机更换,造成 了维护成本的上升和潜水电泵寿命的降低。
如申请号:2007201991581,名称为:“用于水泵机封室的冲洗排气结构”、申请号:2017202951532,名称为:“一种化工管道泵的反冲洗装置”的此类专利申请中已经采用将内循环冲洗流道设置于泵盖中,通过泵自身产生的压力水流流经内循环冲洗流道对机械密封进 行有效的冲洗的技术方案,但是,该技术方案未从根本上解决介质接触机械密封,造成缠绕 以及摩擦撞击的问题。该技术方案,仅能解决电泵运行过程后期,循环水冲洗机械密封,防 止电泵平稳工作过程中,杂物缠绕以及摩擦撞击机械密封;但是在电泵停机时,由于泵内水 压低,杂物将通过叶轮与泵盖间隙进入机械密封所处腔室;在电泵启动时,对电泵中机械密 封造成缠绕或者摩擦乃至撞击,影响密封效果。
其次,上述申请中,水流随泵盖流出后,由于叶轮旋转,叶轮正面流速快,会形成低压 环境,将进入机械密封腔室的水流直接吸出,即冲洗流道内的水流会直接从叶轮与泵盖间隙 流出,对机械密封的冲刷效果不强,无法对机械密封进行有效冲洗。
发明内容
本发明要解决的技术问题:本发明的目的是为了解决现有技术中的不足,提供一种防止 杂物接近密封段,且对密封段冲刷效果好的潜水电泵。
本发明的技术方案:本发明所述的一种自清洁式潜水电泵,包括泵本体,所述泵本体内设 有叶轮和回流管;所述叶轮将泵本体的内腔分隔成叶轮腔和密封腔;所述密封腔内设有连接 所述叶轮的驱动装置,所述驱动装置与所述叶轮连接段设有密封段;所述密封腔内设有隔离 筒,所述隔离筒设置在所述密封段和叶轮的叶轮轴套外侧;所述隔离筒与所述叶轮轴套间留 有可供水体通过的间隙;所述隔离筒将密封腔分隔成密封内腔和密封外腔;所述回流管可将 所述泵本体内水体送入隔离筒;送入隔离筒的水体随所述叶轮轴套旋转,绕所述密封段形成 可冲刷所述密封段的密封段旋转涡流。
进一步的,所述回流管进水口位于所述叶轮外缘的高压水侧。
进一步的,所述回流管设置在泵盖上,所述回流管进水口设有过滤器。
进一步的,所述叶轮上设有背叶片。
本发明所述的一种自清洁式潜水电泵的水体稳流方法,包括泵本体,所述泵本体内设有叶 轮和回流管;所述叶轮将泵本体的内腔分隔成叶轮腔和密封腔;所述密封腔内设有连接所述 叶轮的驱动装置,所述驱动装置与所述叶轮连接段设有密封段;在所述密封腔内构造可包裹 密封段的圆柱形空间,将所述回流管出水口设置在所述圆柱形空间内,使回流水体可进入圆 柱形空间;当潜水电泵开机时,回流水体随所述叶轮轴套旋转,在所述圆柱形空间内绕所述 密封段形成可冲刷所述密封段的密封段旋转涡流。
进一步的,所述圆柱形空间为设置在所述密封腔内的隔离筒;所述隔离筒设置在所述密封段 和叶轮的叶轮轴套外侧。
本发明与现有技术相比的有益效果:
1.设有隔离筒,包围密封段,直接从物理隔绝杂质接近密封段的可能;其次,将密封腔 内的复杂不规则空间变为简单的圆柱形空间,有利于密封段冲刷涡流的形成;在隔离筒内, 随着叶轮旋转,将带动水体在隔离筒的有限空间内快速旋转,在密封内腔内形成密封段冲刷 涡流,该密封段冲刷涡流产生的高流速水体会对密封段完成有效冲刷;其次,在离心力作用 下,水体会不断远离密封段,随着回流管的水体不断注入,从隔离筒与叶轮轴套的间隙流出, 水体沿隔离筒与叶轮轴套间的间隙排出过程中,进一步完成对叶轮轴套边缘进行冲洗,自洁 效果好;;再其次,不断更替的水体,会带走密封段产生的热量,有利于延长密封段的使用寿 命。
2.回流管进口设有过滤器;进口位于叶轮外缘,高压水侧,因此,能够保证回流管内的 水流压力大于空腔中的压力,过滤器与水流流出方向平行,能够防止污物冲击、缠绕或堵塞 过滤器,确保过滤器进水的稳定性,保证冲洗效果。
3.通过叶轮背叶片的泵送效果,密封段周围的液体不断循环,始终有经过过滤的干净液 体补充进来,这能够进一步阻止通过叶轮与泵盖间隙进入空腔的污物。
附图说明
图1为现有潜水电泵整体结构示意图;
图2为图1中现有潜水电泵的泵本体结构示意图;
图3为本发明潜水电泵的具体示意图;
图4为本发明中泵盖的具体结构示意图;
图5为本发明中叶轮的具体结构示意图;
图6为图5的俯视图。
其中,箭头方向为水体流动方向。
具体实施方式
为了加深本发明的理解,下面我们将结合附图对本发明作进一步详述,该实施例仅用于 解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。
如图3-6示出了本发明一种自清洁式潜水电泵的实施方式,包括泵本体4,泵本体4内设 有叶轮3和回流管6;回流管6设置在泵盖43上,回流管6进水口设有过滤器61。回流管6进水口位于叶轮3外缘的高压水侧。叶轮3设有背叶片32。叶轮3将泵本体4的内腔分隔成 叶轮腔41和密封腔42;密封腔42内设有连接叶轮3的驱动装置1,驱动装置1与叶轮3连 接段设有密封段11;密封腔42内设有隔离筒2,隔离筒2设置在密封段11和叶轮3的叶轮 轴套31外侧;隔离筒2与叶轮轴套31留有可供水体通过的间隙;回流管6可将泵本体4内 水体送入隔离筒2。
本实施例中,密封段11可采用机械密封。
如图3所示,在泵本体4上设有回流管6,回流管6可将泵本体4内水体送入密封腔42, 用于冲刷密封段11;在密封腔42内设有隔离筒2;隔离筒2设置在密封段11和叶轮3的叶轮轴套31外侧;隔离筒2与叶轮轴套31间留有可供水体通过的间隙;
隔离筒2将密封腔42分隔成密封内腔421和密封外腔422;当水泵工作时,驱动装置1 带动叶轮3旋转,回流管6往隔离筒2内输送水流,在隔离筒2内随叶轮旋转的密封段11将带动水流在有限空间内快速旋转,在密封内腔421内形成密封段冲刷涡流,密封段冲刷涡流的高流速水体对密封段11形成低压环境,使得沿叶轮3与泵盖43间隙进入密封外腔422的污物无法进入密封内腔421,同时高流速水体将带走密封段11的热量,沿隔离筒2与叶轮轴套31间的间隙排出。
本发明具有防止杂物接近密封段,且对密封段冲刷效果好的特点,由于设有隔离筒2, 包围密封段11,直接从物理隔绝杂质接近密封段11的可能;其次,将密封腔42内的复杂不 规则空间变为简单的圆柱形空间,有利于密封段冲刷涡流的形成;在隔离筒2内,随着叶轮 3旋转,将带动水体在隔离筒2的有限空间内快速旋转,在密封内腔421内形成密封段冲刷 涡流,该密封段冲刷涡流产生的高流速水体会对密封段完成有效冲刷;其次,在离心力作用 下,水体会不断远离密封段11,随着回流管6的水体不断注入,从隔离筒2与叶轮轴套31 的间隙流出,水体沿隔离筒2与叶轮轴31套间的间隙排出过程中,进一步完成对叶轮轴套边 缘进行冲洗,自洁效果好;再其次,不断更替的水体,会带走密封段11产生的热量,有利于 延长密封段11的使用寿命。其次,回流管6进口设有过滤器61;进口位于叶轮外缘,高压 水侧,因此,能够保证回流管6内的水流压力大于空腔中的压力,过滤器61与水流流出方向 平行,能够防止污物冲击、缠绕或堵塞过滤器61,确保过滤器61进水的稳定性,保证冲洗 效果。再其次,通过叶轮背叶片32的泵送效果,密封段周围的液体不断循环,始终有经过过 滤的干净液体补充进来,这能够进一步阻止通过叶轮与泵盖间隙进入空腔的污物。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解本 发明不受上述具体实施例的限制,上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本 发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由权利要求书及其等效物 界定。
Claims (6)
1.一种自清洁式潜水电泵,包括泵本体(4),所述泵本体(4)内设有叶轮(3)和回流管(6);所述叶轮(3)将泵本体(4)的内腔分隔成叶轮腔(41)和密封腔(42);所述密封腔(42)内设有连接所述叶轮(3)的驱动装置(1),所述驱动装置(1)与所述叶轮(3)连接段设有密封段(11);其特征在于:所述密封腔(42)内设有隔离筒(2),所述隔离筒(2)设置在所述密封段(11)和叶轮(3)的叶轮轴套(31)外侧;所述隔离筒(2)与所述叶轮轴套(31)间留有可供水体通过的间隙;所述隔离筒(2)将密封腔(42)分隔成密封内腔(421)和密封外腔(422);所述回流管(6)可将所述泵本体(4)内水体送入隔离筒(2);送入隔离筒(2)的水体随所述叶轮轴套(31)旋转,绕所述密封段(11)形成可冲刷所述密封段(11)的密封段旋转涡流。
2.根据权利要求1所述的潜水电泵,其特征在于:所述回流管(6)进水口位于所述叶轮(3)外缘的高压水侧。
3.根据权利要求1所述的潜水电泵,其特征在于:所述回流管(6)设置在泵盖(43)上,所述回流管(6)进水口设有过滤器(61)。
4.根据权利要求1所述的潜水电泵,其特征在于:所述叶轮(3)上设有背叶片(32)。
5.一种自清洁式潜水电泵自清洁方法,包括泵本体(4),所述泵本体(4)内设有叶轮(3)和回流管(6);所述叶轮(3)将泵本体(4)的内腔分隔成叶轮腔(41)和密封腔(42);所述密封腔(42)内设有连接所述叶轮(3)的驱动装置(1),所述驱动装置(1)与所述叶轮(3)连接段设有密封段(11);其特征在于:在所述密封腔(42)内构造可包裹密封段(11)的圆柱形空间,将所述回流管(6)出水口设置在所述圆柱形空间内,使回流水体可进入圆柱形空间;当潜水电泵开机时,回流水体随所述叶轮轴套(31)旋转,在所述圆柱形空间内绕所述密封段(11)形成可冲刷所述密封段(11)的密封段旋转涡流。
6.根据权利要求5所述的潜水电泵,其特征在于:所述圆柱形空间为设置在所述密封腔(42)内的隔离筒(2);所述隔离筒(2)设置在所述密封段(11)和叶轮(3)的叶轮轴套(31)外侧。
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