CN110966206A - 一种两级单吸旋喷泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种两级单吸旋喷泵，其特征在于：所述旋壳盖板与一级叶轮制作成一体，所述旋壳与二级叶轮制作成一体。泵轴带动旋壳及与其固连的旋转隔板、旋壳盖板一起旋转，实现了一级叶轮和二级叶轮串联并同步旋转工作；所述二级集流管安装在二级旋转腔体内，所述一级集流管安装在二级集流管的水平直管段上的O型密封圈上，使其位于一级旋转腔体内，且一级集流管在二级集流管上无相对的周向转动和轴向移动。所述进水弯管的内孔从二级集流管的水平直管段及其上的2个O型密封圈、键上穿入，且二级集流管在进水弯管的内孔无相对的周向转动和轴向移动。本发明实现了一级叶轮和二级叶轮4串联工作，对提高旋喷泵效率、改善汽蚀性能有十分重要意义。

Description

一种两级单吸旋喷泵
技术领域
本发明属于泵技术设计领域，具体涉及一种新型的两级单吸旋喷泵的结构及工作方式。
背景技术
旋喷泵是一种工作原理和结构很独特的极低比转数的泵，其比转数约为 5～30，广泛应用于航空航天、化工、冶金、化肥、制约、碳黑等行业。公知的旋喷泵是装有一个叶轮和一个集流管的单级泵，液体经吸入管路流入叶轮，在叶轮内获得能量后进入旋转腔体，由于旋转腔体的旋转速度对其内的液体有旋转效应，从叶轮出口流出的液体又获得了能量，最后由集流管输出。现有技术中的旋喷泵存在以下不足：旋喷泵的叶轮与极低比转数离心泵的叶轮无本质的区别，旋喷泵存在小流量运行不稳定、汽蚀性能差、效率低的问题；公知的旋喷泵是通过齿轮增速器来提高其转速，以满足高扬程的使用条件，这种结构的旋喷泵振动噪声大，结构较为复杂。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种新型的两级单吸旋喷泵。
本发明的目的是这样实现的：
一种新型的两级单吸旋喷泵，主要包括转子部件、集流管定子部件、单端面机械密封的静环17、外壳6、外壳盖板10、2个O型密封圈20、键21、2 个圆螺母22和进水弯管19。
转子部件是由泵轴2、螺栓33、旋壳3及与旋壳3制作成一体的二级叶轮4、旋转隔板8、密封环27、螺栓29、旋壳盖板14及与旋壳盖板14制作成一体的一级叶轮13、单端面机械密封的动环16、螺钉15组成。旋壳3通过螺栓 33固连在泵轴2上，旋转隔板8安装在旋壳3与旋壳盖板14之间，并通过螺栓 29将旋壳3、旋转隔板8和旋壳盖板14固连成一个整体，旋转隔板8及其上的密封环27与旋壳盖板14形成了一级旋转腔体12，旋转隔板8及其上的密封环27与旋壳3形成了二级旋转腔体5。密封环27以过盈配合装在旋转隔板8上，它与二级集流管7的圆柱体的右侧的外径形成了一定的径向间隙；二级叶轮4(其与旋壳3制作成一体)的进口处的外径与二级集流管7上的密封环31形成了一定的径向间隙，一级叶轮13(其与旋壳盖板14制作成一体)的左侧圆柱体的外径与一级集流管11上的密封环26形成了一定的间隙；旋壳盖板14上装有单端面机械密封的动环16，并通过螺钉15固连在旋壳盖板14上。当电动机通过泵轴2带动转子部件高速旋转时，实现了一级叶轮13(其与旋壳盖板14制作成一体)和二级叶轮4(其与旋壳3上制作成一体)串联并同步高速旋转工作。
集流管定子部件是由二级集流管7、密封环31、一级集流管11、O型密封圈28、键9、密封环26、O型密封圈25、轴用弹性挡圈24组成。二级集流管 7及其上的密封环31安装在二级旋转腔体5内，一级集流管11及其上的O型密封圈28、键9、密封环26安装在二级集流管7的水平直管段上的O型密封圈25 上，使其位于一级旋转腔体12内，并使一级集流管11及其上的O型密封圈28 和键9装在二级集流管7的圆柱体的右侧的内孔，并使一级集流管11与二级集流管7的圆柱体的右侧的端面靠实，限制一级集流管11在二级集流管7的水平直管段上轴向左移动，键9防止一级集流管11与二级集流管7产生相对的周向运动，O型密封圈25和O型密封圈28起到密封的效果；轴用弹性挡圈24安装在二级集流管7上，限制一级集流管11在二级集流管7的水平直管段上轴向右移动。
二级集流管7的水平直管段设有轴肩，该轴肩靠近O型密封20的左侧。进水弯管19的内孔从二级集流管7的水平直管段及其上的2个O型密封圈20、键21上穿入，并通过螺栓23将进水弯管19固连在外壳盖板10上。键21防止二级集流管7与进水弯管19产生相对的周向运动，2个O型密封圈20起到密封的效果。2个圆螺母22通过螺纹安装在二级集流管7上，当拧紧2个圆螺母22 时，使二级集流管7的水平直管段上的轴肩与进水弯管19的内孔的左侧端面靠实，限制了二级集流管7在进水弯管19的内孔左右移动。由于进水弯管19是固定不动的，实现了集流管定子部件固定不动，即集流管定子部件在周向方向不能转动，在轴向方向不能左右移动。
外壳6通过螺栓32固连在悬架部件1上，外壳盖板10通过螺栓30固连在外壳6上。
单端面机械密封的静环17通过螺钉18固连在进水弯管19上。进水弯管19通过螺栓23固连在外壳盖板10上。进水弯管19上的单端面机械密封的静环 17与旋壳盖板14上的单端面机械密封的动环16形成了完整的单端面机械密封，完整的单端面机械密封起到了密封的效果。
当电动机通过泵轴2带动转子部件高速旋转时，一定流量的液体经进水弯管19进入一级叶轮13(与旋壳盖板14制作成一体)，在一级叶轮13内获得能量后，从一级叶轮13的出口流出后，进入一级旋转腔体12内，置于一级旋转腔体12内的一级集流管11收集液体并导入二级叶轮4的进口，具有一定能量的液体在二级叶轮4(与旋壳3制作成一体)内又获得能量后，从二级叶轮4的出口流出，进入二级旋转腔体5内，最后由置于二级旋转腔体5内的二级集流管7 输出。由于一级叶轮13(与旋壳盖板14制作成一体)的进口液流方向和二级叶轮4(旋壳3上制作成一体)的进口的液流方向是相同，即一级叶轮13和二级叶轮4是串联的，液体流过一级叶轮13和二级叶轮4的流量相等，旋喷泵总扬程等于一级叶轮13的扬程和二级叶轮4的扬程之和。
本发明的有益效果是：
1.一种两级单吸旋喷泵的一级叶轮13(与旋壳盖板14制作成一体)的进口的液流方向和二级叶轮4(旋壳3上制作成一体)的进口的液流入向是相同的，实现了一级叶轮13和二级叶轮4的串联工作，液体流过一级叶轮13和二级叶轮 4的流量相等，旋喷泵总扬程等于一级叶轮13的扬程和二级叶轮4的扬程之和，较装有一个叶轮和一个集流管的旋喷泵易于获得高的扬程。
2.由比转数的定义知，在相同的设计参数下，一种两级单吸旋喷泵的比转数是装有一个叶轮和一个集流管的旋喷泵的比转数的1.68倍。从水力设计的角度，提高旋喷泵比转数对提高效率、改善汽蚀性能有十分重要意义。
3.本发明的两级单吸旋喷泵的结构紧凑简单实用，安装拆卸方便、振动噪声小。
附图说明
图1是本发明的结构及工作方式的示意图；
图2是图1中A—A及B—B的剖视图；
如图1所示，一种新型的两级单吸旋喷泵。包括的主要零件有：悬架部件1、泵轴2、旋壳3及与旋壳3制作成一体的二级叶轮4、外壳6、二级集流管7、旋转隔板8、键9、外壳盖板10、一级集流管11、旋壳盖板14及与旋壳盖板 14制作成一体的的一级叶轮13、螺钉15、单端面机械密封的动环16、单端面机械密封的静环17、螺钉18、进水弯管19、2个O型密封圈20、键21、2个圆螺母22、螺栓23、轴用弹性挡圈24、O型密封圈25、密封环26、密封环27、O 型密封圈28、螺栓29、螺栓30、密封环31、螺栓32、螺栓33。
具体实施方式
一种新型的两级单吸旋喷泵，如图1所示。所述的旋壳3与二级叶轮4 制作成一体，即旋壳3和二级叶轮4是整体结构，旋壳3通过螺栓33固连在泵轴2上。
如图1所示，所述的密封环31以过盈配合装在二级集流管7上。
如图1所示，所述的二级集流管7及其上的密封环31安装在二级旋转腔体5内，二级集流管7上的密封环31与二级叶轮4(其与旋壳3制作成一体) 的进口处的外径形成了一定的径向间隙。所述的O型密封圈25安装在二级集流管7的水平直管段上。
如图1所示，所述的密封环27以过盈配合装在旋转隔板8上。所述的旋转隔板8通过螺栓30暂时固连在旋壳3上，旋转隔板8及其上的密封环27与旋壳3形成了二级旋转腔体5，旋转隔板8上的密封环27与二级集流管7的右侧圆柱体的外径形成了一定的径向间隙。
如图1所示，所述的O型密封圈28和键9安装在一级集流管11的圆柱体左侧的外径上。所述的密封环26以过盈配合安装在一级集流管11的圆柱体右侧的内孔上。
如图1所示，所述的一级集流管11及其上的O型密封圈28、键9、密封环26装在二级集流管7的水平直管段上的O型密封圈25上，并使一级集流管 11及其上的O型密封圈28和键9装在二级集流管7的圆柱体右侧的内孔，并使一级集流管11与二级集流管7的圆柱体右侧的端面靠实，限制一级集流管11在二级集流管7的水平直管段上轴向左移动，键9防止一级集流管11与二级集流管7产生相对的周向运动，O型密封圈25和O型密封圈28起到密封的效果。所述的轴用弹性挡圈24装在二级集流管7上，限制一级集流管11在二级集流管 7的水平直管段上轴向右移动。
如图1所示，所述的旋壳盖板14与一级叶轮13制作成一体，即旋壳盖板14和一级叶轮13是整体结构。所述的单端面机械密封的动环16通过螺钉15 固连在旋壳盖板14上。
如图1所示，将连接旋壳3和旋转隔板8的螺栓30拧下，并将旋壳盖板 14装上，使旋转隔板8及其上的密封环27位于旋壳3与旋壳盖板14之间，并通过螺栓29将旋壳3、旋转隔板8和旋壳盖板14固连成一个整体，旋转隔板8 及其上的密封环27与旋壳盖板14形成了一级旋转腔体12。一级叶轮13(其与旋壳盖板14制作成一体)的左侧圆柱体的外径与一级集流管11上的密封环26 形成了一定的径向间隙。
如图1所示，所述的2个O型密封圈20、键21安装在二级集流管7的水平直管段上。二级集流管7的水平直管段上设有轴肩，该轴肩靠近O型密封 20的左侧。
如图1所示，所述的单端面机械密封的静环17通过螺钉18固连在进水弯管19上。
如图1所示，所述的悬架部件1与普通离心泵的悬架部件相同，不属于本发明的内容。
如图1所示，所述的外壳6通过螺栓32固连在悬架部件1上。所述的外壳盖板10通过螺栓30固连在外壳6上。
如图1所示，所述的进水弯管19的内孔从二级集流管7的水平直管段及其上的2个O型密封圈20、键21上穿入，并通过螺栓23将进水弯管19固连在外壳盖板10上。进水弯管19上的单端面机械密封的静环17与旋壳盖板14上的单端面机械密封的动环16形成了完整的单端面机械密封，完整的单端面机械密封起到了密封的效果。键21防止二级集流管7与进水弯管19产生相对的周向运动，2个O型密封圈20起到了密封的效果。
如图1所示，所述的2个圆螺母22通过螺纹安装在二级集流管7上。当拧紧的个圆螺母22时，使二级集流管7的水平直管段的轴肩与进水弯管19的内孔的端面靠实，限制了二级集流管7在进水弯管19的内左右移动。由于进水弯管19是固定不动的，实现了集流管定子部件固定不动，即集流管定子部件在周向方向不能转动，在轴向方向不能左右移动。
本发明的工作过程如下：
一种两级单吸旋喷泵运行前，必须给两级单吸旋喷泵注满需输送的液体。
一种两级单吸旋喷泵，当电动机通过泵轴2带动转子部件高速旋转时，一定流量的液体经进水弯管19进入一级叶轮13(与旋壳盖板14制作成一体)，在一级叶轮13内获得能量后，从一级叶轮13的出口流出，进入一级旋转腔体 12内，置于一级旋转腔体12内的一级集流管11收集液体并导入二级叶轮4的进口，具有一定能量的液体在二级叶轮4(与旋壳3制作成一体)内又获得能量后，从二级叶轮4的出口流出后，进入二级旋转腔体5内，最后由置于二级旋转腔体5内的二级集流管7输出。
停止驱动转子部件的电动机，如图1所示，两级单吸旋喷泵停止工作。

Claims (3)

1.一种两级单吸旋喷泵，其特征在于：转子部件是由泵轴2、螺栓33、旋壳3及与旋壳3制作成一体的二级叶轮4、旋转隔板8、密封环27、螺栓29、旋壳盖板14及与旋壳盖板14制作成一体的一级叶轮13、单端面机械密封的动环16、螺钉15组成；旋转隔板8及其上的密封环27与旋壳盖板14形成了一级旋转腔体12，旋转隔板8及其上的密封环27与旋壳3形成了二级旋转腔体5；当电动机通过泵轴2带动转子部件高速旋转时，实现了一级叶轮13（其与旋壳盖板14制作成一体）和二级叶轮4（其与旋壳3上制作成一体）串联并同步高速旋转工作；集流管定子部件是由二级集流管7、密封环31、一级集流管11、O型密封圈28、键9、密封环26、O型密封圈25、轴用弹性挡圈24组成；二级集流管7及其上的密封环31安装在二级旋转腔体5内，一级集流管11及其上的O型密封圈28、键9、密封环26安装在二级集流管7的水平直管段上的O型密封圈25上，使其位于一级旋转腔体12内，且一级集流管在二级集流管上无相对的周向转动和轴向移动；进水弯管19的内孔从二级集流管7的水平直管段及其上的2个O型密封圈20、键21上穿入，并通过螺栓23将进水弯管19固连在外壳盖板10上；键21防止二级集流管7与进水弯管19产生相对的周向运动，2个O型密封圈20起到密封的效果；2个圆螺母22通过螺纹安装在二级集流管7上，当拧紧2个圆螺母22时，使二级集流管7的水平直管段上的轴肩与进水弯管19的内孔的左侧端面靠实，限制了二级集流管7在进水弯管19的内孔左右移动；由于进水弯管19是固定不动的，实现了集流管定子部件固定不动，即集流管定子部件在周向方向不能转动，在轴向方向不能左右移动；当电动机通过泵轴2带动转子部件高速旋转时，一定流量的液体经进水弯管19进入一级叶轮13（与旋壳盖板14制作成一体），在一级叶轮13内获得能量后，从一级叶轮13的出口流出，进入一级旋转腔体12内，置于一级旋转腔体12内的一级集流管11收集液体并导入二级叶轮4的进口，具有一定能量的液体在二级叶轮4（与旋壳3制作成一体）内又获得能量后，从二级叶轮4的出口流出后，进入二级旋转腔体5内，最后由置于二级旋转腔体5内的二级集流管7输出。
2.根据权利要求1所述的一种两级单吸旋喷泵，其转子部件特征在于：旋壳3通过螺栓33固连在泵轴2上，旋转隔板8安装在旋壳3与旋壳盖板14之间，并通过螺栓29将旋壳3、旋转隔板8和旋壳盖板14固连成一个整体，旋转隔板8及其上的密封环27与旋壳盖板14形成了一级旋转腔体12，旋转隔板8及其上的密封环27与旋壳3形成了二级旋转腔体5；密封环27以过盈配合装在旋转隔板8上，它与二级集流管7的圆柱体的右侧的外径形成了一定的径向间隙；二级叶轮4（其与旋壳3制作成一体）的进口处的外径与二级集流管7上的密封环31形成了一定的径向间隙，一级叶轮13（其与旋壳盖板14制作成一体）的左侧的圆柱体的外径与一级集流管11上的密封环26形成了一定的间隙；旋壳盖板14上装有单端面机械密封的动环16，并通过螺钉15固连在旋壳盖板14上；当电动机通过泵轴2带动转子部件高速旋转时，实现了一级叶轮13（其与旋壳盖板14制作成一体）和二级叶轮4（其与旋壳3上制作成一体）串联并同步高速旋转工作。
3.根据权利要求1所述的一种两级单吸旋喷泵，其集流管定子部件特征在于：一级集流管11及其上的O型密封圈28、键9、密封环26安装在二级集流管7的水平直管段上的O型密封圈25上，并使一级集流管11及其上的O型密封圈28和键9装在二级集流管7的圆柱体的右侧的内孔，并使一级集流管11与二级集流管7的圆柱体的右侧的端面靠实，限制一级集流管11在二级集流管7的水平直管段上轴向左移动，键9防止一级集流管11与二级集流管7产生相对的周向运动，O型密封圈25和O型密封圈28起到密封的效果；轴用弹性挡圈24安装在二级集流管7上，限制一级集流管11在二级集流管7的水平直管段上轴向右移动。
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