CN111043003A - 一种无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备,包括:用于完成泵水工作的水压柱塞泵、用于驱动所述水压柱塞泵运行的潜水电机、联轴器以及不锈钢金属管道;所述水压柱塞泵和所述潜水电机通过所述联轴器连接后设置于所述不锈钢金属管道内,使得所述潜水电机能够驱动所述水压柱塞泵在所述不锈钢金属管道内同步转动。采用本申请所述的无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备,避免了水压柱塞泵使用轴用密封件,能够使得入口结构压力要求由受限于轴用密封件的承压能力变为与不锈钢金属管道的承压能力等同,拓展了泵产品的吸水能力,提高了泵产品的压力耐受能力和可靠性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及水处理设备机械制造领域,具体涉及一种无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备。
背景技术
随着经济社会的不断发展,水压驱动技术因具有环保、节能、安全等突出优点而成为人们广泛关注的新型驱动技术。水压柱塞泵使用过流水介质自润滑、工作压力高、效率高耗电少,在海水淡化、垃圾渗滤液处理和工业废水零排放等水处理领域有着广泛的应用。水压柱塞泵是一种容积式水泵,依靠抵在斜盘表面的柱塞沿轴向的往复运动产生的容积变化来达到输送介质的目的。这种泵的基本工作原理也与斜盘式柱塞泵相同。水压柱塞泵的轴密封一般采用泵用轻型机械密封,工作压力范围在1MPa以内。众所周知,机械密封是泵轴密封的常用关键零件,也是易损耗零件。当水中出现杂质的时候,机械密封会比较容易发生磨损,从而带来输送介质的泄露问题,给工作现场带来污染。在一些特殊应用场合,泵体的入口压力会比较高,达到4Mpa甚至更高,这时候工程技术人员可以选择泵用中型机械密封(工作压力达到4MPa以上)。这固然能够满足承受较高入口压力的要求,但是一旦机械密封发生失效,高压介质就有可能喷射出来,给人员或者其它设备造成伤害。如果介质温度较高或者有特别的腐蚀性、危害性,造成的伤害会更大。进一步的,如果入口压力达到6MPa 以上,机械密封的选型会更加困难。
现有水压柱塞泵的机械密封是一个易损件。当入口压力较高时,机械密封的可靠性会进一步下降,同时因为它失效而带来的危害会进一步严重化。特别的,当入口压力更高时,寻找可靠的机械密封会极为困难。因此,为了解决以上问题,如何设计一种不需要对轴进行密封的可耐受高入口压力的水压柱塞泵成为本领域技术人员研究的重点。
发明内容
为此,本发明实施例提供一种无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备,以解决现有技术中存在的水压柱塞泵受机械密封件承压能力的限制,使得水压柱塞泵的水压耐受能力和可靠性较差,容易给人员或者其它设备造成损害的问题。
为了实现上述目的,本申请实施例提供如下技术方案:
本申请实施例提供一种无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备,包括:用于完成泵水工作的水压柱塞泵、用于驱动所述水压柱塞泵运行的潜水电机、联轴器以及不锈钢金属管道;所述水压柱塞泵和所述潜水电机通过所述联轴器连接后设置于所述不锈钢金属管道内,使得所述潜水电机能够驱动所述水压柱塞泵在所述不锈钢金属管道内同步转动。
进一步的,所述联轴器包括:第一潜水电机联轴器和第二潜水电机联轴器。
进一步的,所述的无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备,还包括:水压柱塞泵轴,以及潜水电机轴;所述水压柱塞泵和所述潜水电机通过所述联轴器连接后设置于所述不锈钢金属管道内,具体为,通过所述第一潜水电机联轴器和所述第二潜水电机联轴器,将所述水压柱塞泵轴和所述潜水电机轴进行固定连接。
进一步的,所述不锈钢金属管道包括:管道入口外壳、管道主体以及管道出口外壳;所述管道入口外壳、所述管道主体以及所述管道出口外壳之间采用焊接方式连接。
进一步的,所述水压柱塞泵和所述潜水电机通过所述联轴器连接后设置于所述不锈钢金属管道内,具体为,所述水压柱塞泵和所述潜水电机通过所述联轴器连接后设置于所述管道主体内。
进一步的,所述潜水电机上设置有用于提供径向支撑和定位的支撑座。
进一步的,所述水压柱塞泵包括:入口结构,以及与所述水压柱塞泵的后盖中部相连通的出口结构;所述出口结构与所述不锈钢金属管道的管道端盖接头进行螺纹对中连接。
进一步的,所述水压柱塞泵和所述潜水电机之间通过螺栓固定。
进一步的,所述水压柱塞泵与所述潜水电机连接的一端设置有用于固定泵斜盘的泵安装法兰;所述水压柱塞泵的另一端还设置有泵配流盘。
进一步的,所述水压柱塞泵为斜盘式柱塞泵。
采用本申请所述的无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备,将潜水电机和水压柱塞泵封入管道以后,可以取消水压柱塞泵的轴用密封件,避免了水压柱塞泵使用轴用密封件,能够使得入口结构压力要求由受限于轴用密封件的承压能力变为与不锈钢金属管道的承压能力等同拓展了泵产品的吸水能力,提高了泵产品的压力耐受能力和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例提供的一种无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备中A-A部分的剖视图;
图3为本发明实施例提供的一种无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备中B-B部分的剖视图;
图4为本发明实施例提供的一种无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备中C-C部分的剖视图。
其中,图1-4中:潜水电机为1、潜水电机轴为2、水压柱塞泵轴为3、泵安装法兰为4、泵斜盘为5、泵壳体为6、泵配流盘为7、泵后盖为8、管道端盖接头为9、管道端盖为10、管道螺纹压盖为11、管道出口为12、第一潜水电机联轴器为13、第二潜水电机联轴器为14、泵回转体为15、管道出口外壳为16、管道主体为17、管道入口外壳为18、支撑座为19、螺栓为20、入口结构为21和出口结构为22。
具体实施方式
以下通过特定的实施例来说明本发明的具体实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。显然,所描述的实施例仅仅是本发明其中一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
本发明公开一种无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备,将耐受一定水压的潜水电机和水压柱塞泵(以下内容也可简称为“泵”)固联在一起,然后置于不锈钢金属管道中,采用潜水电机驱动水压柱塞泵,完成泵水工作。其中,不锈钢金属管道内的潜水电机侧为进水侧,水流流入不锈钢金属管道后,经过潜水电机与管道壁的间隙被水压柱塞泵吸入,再从水压柱塞泵的出口并经过管道的出水侧流出。由于水压柱塞泵整体(包括原来需要布置机械密封的水压柱塞泵轴)沉浸在被输送介质中,因此无需考虑水泄漏问题,不再需要原有的机械密封设计;入口压力由不锈钢金属管道承受,不锈钢金属管道的连接处采用静密封元件进行密封,产品更加可靠安全。
下面基于本发明所述的无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备,对其实施例进行详细描述。如图1所示,其为本申请实施例提供的一种无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备的结构示意图。具体实现过程包括以下部分:用于完成泵水工作的水压柱塞泵、用于驱动所述水压柱塞泵运行的潜水电机1、联轴器以及不锈钢金属管道;所述水压柱塞泵和所述潜水电机1通过所述联轴器连接后设置于所述不锈钢金属管道内,通过密封结构对所述不锈钢金属管道的连接部分进行密封,使得所述潜水电机1能够驱动所述水压柱塞泵在所述不锈钢金属管道内同步转动。其中,所述联轴器包括:第一潜水电机联轴器13和第二潜水电机联轴器14。
所述不锈钢金属管道包括:管道入口外壳18、管道主体17以及管道出口外壳16;所述管道入口外壳18、所述管道主体17以及所述管道出口外壳16 之间采用焊接方式连接。
在本申请实施例中,所述的无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备还包括:与所述水压柱塞泵连接的水压柱塞泵轴3和与所述潜水电机1连接的潜水电机轴2。所述水压柱塞泵和所述潜水电机1通过所述联轴器连接后设置于所述不锈钢金属管道内,具体实现过程为:将所述水压柱塞泵轴3与所述潜水电机轴2端通过所述第一潜水电机联轴器13和所述第二潜水电机联轴器14 固定连接,固定连接之后,将所述水压柱塞泵和所述潜水电机1进一步的通过螺栓20进行固定,并设置于所述管道主体17内。
另外,所述水压柱塞泵与所述潜水电机1连接的一端设置有用于固定泵斜盘的泵安装法兰4;所述水压柱塞泵的另一端还设置有泵配流盘7以及泵后盖 8等;如图1所示,所述水压柱塞泵至少还包括泵回转体15和泵壳体6等。需要说明的是,由于泵回转体15有着较为通用的回转体结构,所以本发明图1中并没有将泵回转体15细节画出,而是用图框代替。
进一步的,如图2所示,其为本发明实施例提供的一种无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备中A-A部分的剖视图。为了防止不锈钢金属管道内部设置的潜水电机1发生滑动,所述潜水电机1上设置有为所述潜水电机 1提供径向支撑和定位的支撑座19。需要说明的是,用于提供径向支撑和定位功能的支撑座19的数量可按照实际情况进行设定,在此不作具体限定。
在具体实施过程中,所述水压柱塞泵和所述潜水电机1通过所述联轴器连接后设置于所述不锈钢金属管道内,具体实现过程为:不带机械密封的水压柱塞泵固定在潜水电机1的安装止口处,所述水压柱塞泵轴3与所述潜水电机轴 2通过联轴器实现连接,并通过螺栓20将所述水压柱塞泵和所述潜水电机1 进行固定后,进一步的设置于所述不锈钢金属管道的管道主体17内,从而使得潜水电机1能够驱动水压柱塞泵在所述不锈钢金属管道内稳定同步转动。
如图3所示,其为本发明实施例提供的一种无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备中B-B部分的剖视图。所述潜水电机1和所述水压柱塞泵之间在通过联轴器连接之后,对称设置至少两个螺栓20进行固定。
如图4所示,其为本发明实施例提供的一种无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备中C-C部分的剖视图。所述水压柱塞泵还包括:入口结构 21,以及与所述水压柱塞泵的后盖中部相连通的出口结构22;所述出口结构 22与所述不锈钢金属管道的管道端盖接头9进行螺纹对中连接,水压柱塞泵通过至少两个螺栓20固联到潜水电机1的尾部。
从图1和图4可以看出,所述泵后盖8的特征可包括:与常规的水压柱塞泵的入口结构21要考虑管路连接形式带来的通流面积可能受到影响不同,此处入口结构21在不影响结构强度的条件下可将入口做大使得介质能够更好地流入泵回转体15;将出口结构22打通到泵后盖8中部,这样能够跟后续的不锈钢金属管道的管道端盖接头9进行螺纹对中连接。
本发明的实现过程如下:首先将潜水电机轴2和水压柱塞泵轴3分别装上第一潜水电机联轴器13和第二潜水电机联轴器14,然后将水压柱塞泵通过至少两个螺栓20在对准潜水电机1的联轴器的情况下固定到潜水电机1的尾部,然后将管道端盖接头9和管道出口12都焊接到管道端盖10上,并将管道端盖接头9旋入泵后盖8的中心孔并通过O形圈密封;然后将潜水电机1、水压柱塞泵连同管道端盖10一起插入不锈钢金属管道,最终在轴向上通过管道出口外壳16的端面实现定位并通过O形圈密封,并将管道螺纹压盖11以与管道出口外壳16螺纹连接的方式实现管道内部部件的轴向位置固定;管道端盖10和潜水电机1的支撑座19一起实现管道内部部件的径向位置固定(与管道出口外壳16、管道主体17和管道入口外壳18同轴)。
在具体实施过程中,介质(比如海水、垃圾渗滤液或者工业废水等)通过管道入口外壳18的拷贝林接口通道进入,穿过潜水电机1和管道主体17的间隙,通过泵后盖8的入口结构21和泵配流盘7的吸入槽进入到泵回转体15 的低压侧。通过泵回转体15的旋转,介质进入高压侧,并从泵配流盘7的排出槽进入泵后盖8的出口结构22,最终经过管道端盖接头9、管道端盖10和管道出口12后流出。由于水压柱塞泵整体都浸没在不锈钢金属管道内部的介质当中,与所述水压柱塞泵连接的水压柱塞泵轴3不再需要密封件进行防止泄漏的机械密封结构。同时,只要不锈钢金属管道的承压能力是足够的,就不用担心水压柱塞泵入口压力过高带来的泄漏及其可能带来的风险。需要说明的是,管道入口外壳18和管道出口外壳16以及管道主体17之间采用焊接方式进行密封,当然,也可以是其它能够实现管道连接的结构形式,在此不做具体限定。
采用本发明所述的无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备,将潜水电机和水压柱塞泵封入不锈钢金属管道后,可避免使用水压柱塞泵的轴用密封件,能够使得入口结构压力要求由受限于轴用密封件的承压能力变为与不锈钢金属管道的承压能力等同,拓展了泵产品的吸水能力,提高了泵产品的压力耐受能力和可靠性。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的技术方案的基础之上,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备,其特征在于,包括:用于完成泵水工作的水压柱塞泵、用于驱动所述水压柱塞泵运行的潜水电机、联轴器以及不锈钢金属管道;所述水压柱塞泵和所述潜水电机通过所述联轴器连接后设置于所述不锈钢金属管道内,使得所述潜水电机能够驱动所述水压柱塞泵在所述不锈钢金属管道内同步转动。
2.根据权利要求1所述的无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备,其特征在于,所述联轴器包括:第一潜水电机联轴器和第二潜水电机联轴器。
3.根据权利要求2所述的无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备,其特征在于,还包括:水压柱塞泵轴,以及潜水电机轴;
所述水压柱塞泵和所述潜水电机通过所述联轴器连接后设置于所述不锈钢金属管道内,具体为,通过所述第一潜水电机联轴器和所述第二潜水电机联轴器,将所述水压柱塞泵轴和所述潜水电机轴进行固定连接。
4.根据权利要求1所述的无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备,其特征在于,所述不锈钢金属管道包括:管道入口外壳、管道主体以及管道出口外壳;所述管道入口外壳、所述管道主体以及所述管道出口外壳之间采用焊接方式连接。
5.根据权利要求4所述的无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备,其特征在于,所述水压柱塞泵和所述潜水电机通过所述联轴器连接后设置于所述不锈钢金属管道内,具体为,所述水压柱塞泵和所述潜水电机通过所述联轴器连接后设置于所述管道主体内。
6.根据权利要求1所述的无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备,其特征在于,所述潜水电机上设置有用于提供径向支撑和定位的支撑座。
7.根据权利要求1所述的无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备,其特征在于,所述水压柱塞泵包括:入口结构,以及与所述水压柱塞泵的后盖中部相连通的出口结构;所述出口结构与所述不锈钢金属管道的管道端盖接头进行螺纹对中连接。
8.根据权利要求1所述的无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备,其特征在于,所述水压柱塞泵和所述潜水电机之间通过螺栓固定。
9.根据权利要求1所述的无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备,其特征在于,所述水压柱塞泵与所述潜水电机连接的一端设置有用于固定泵斜盘的泵安装法兰;所述水压柱塞泵的另一端还设置有泵配流盘。
10.根据权利要求1所述的无轴封的耐受高入口压力的水压柱塞泵设备,其特征在于,所述水压柱塞泵为斜盘式柱塞泵。
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2019
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CN113236522B (zh) * | 2021-04-29 | 2022-08-02 | 徐州新大隆化工泵业制造有限公司 | 一种无轴封的耐受高入压力的水压柱塞泵设备 |
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