CN111828369B - 轴向力自平衡离心化工泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了轴向力自平衡离心化工泵，属于化工泵技术领域，包括传动组件、水通道组件、支持轴组件，所述传动组件位于整套装置的一侧，所述传动组件侧方设置有水通道组件，所述传动组件内部一端设置有支持轴组件，本发明科学合理，使用安全方便，本装置能够将因为抽入液体压力间断变化、抽入液体密度间断变化、电压变化使化工泵产生的横向振动进行内部消除，使化工泵横向振动力大大减小，有利于地面与工作环境的维护，本装置的复位装置在离心叶轮迎面所受到的冲击力突然减小时，横移套管会在复位弹簧的张力作用下恢复初始状态，并且在卸力半球与卸力螺旋槽的放大作用下，使得复位过程稳定进行，不会产生振动。

Description

轴向力自平衡离心化工泵
技术领域
本发明涉及化工泵技术领域，具体是轴向力自平衡离心化工泵。
背景技术
因为液体化工原料本身存在各部分密度不同的现象，不同密度的液体化工原料刚进入进水管时对离心叶轮产生的横向推动力不同，且对液体化工原料进行抽取时，位于不同深度的液体化工原料的液压也不同，也就使得化工泵对不同深度液体抽取时，进入化工泵的液体对离心叶轮的横向冲击力度也不同，还有在电机电压不稳定时，离心叶轮转速不稳定也会造成离心叶轮迎面受到的推力有差别，因为抽入液体压力间断变化、抽入液体密度间断变化、电压变化的原因，离心叶轮会受到间断性的横向推力变化，使得离心叶轮带动整套装置产生横向振动，三者叠加使化工泵的横向振动频率更高，振动会造成地面损坏、噪声污染，所以人们需要提供轴向力自平衡离心化工泵来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供轴向力自平衡离心化工泵，以解决现有技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
轴向力自平衡离心化工泵，包括传动组件、水通道组件、支持轴组件、横向移动组件、卸力组件、复位组件，所述传动组件位于整套装置的一侧，所述传动组件是本装置的动力来源，所述传动组件侧方设置有水通道组件，所述水通道组件起到承载水流的作用，所述传动组件内部一端设置有支持轴组件，所述支持轴组件起到对传动轴的稳定支撑作用，所述水通道组件内部设置有横向移动组件，所述横向移动组件起到带动叶轮横向移动的作用，所述横向移动组件上设置有卸力组件，所述卸力组件起到将叶轮所受到的横向力在泵内部进行抵消的作用，所述卸力组件远离横向位移组件一端设置有复位组件。
所述传动组件包括电机、联轴器、过渡安装壳体，所述电机位于整套装置的一侧，所述电机转子处固定安装有联轴器，所述电机靠近联轴器一端固定安装有过渡安装壳体，所述联轴器嵌入过渡安装壳体内部，电机与外界电源电性连接，接通电机电源，使电机运转，将电机转子利用联轴器带动传动轴转动，过渡安装壳体起到保护内部组件的作用。
所述水通道组件包括水通道壳体、进水管、出水管，所述过渡安装壳体远离电机一端固定安装有水通道壳体，所述水通道壳体远离过渡安装壳体一端设置有进水管，所述水通道壳体上端设置有出水管，进水管为起到引导外界化工液体进入水通道壳体的作用，出水管起到将水通道壳体内部化工液体排出的作用。
所述支持轴组件包括传动轴、轴承、橡胶密封层，所述联轴器远离电机转子一端固定连接有传动轴，所述传动轴外侧壁与轴承内圈连接固定，轴承外圈与过渡安装壳体内侧壁连接固定，所述过渡安装壳体靠近水通道壳体一端固定安装有橡胶密封层，所述横向移动组件包括横移套管、离心叶轮、横移槽道、横移槽块，所述传动轴上套设安装有横移套管，所述横移套管外侧壁上固定安装有若干个离心叶轮，所述传动轴外侧壁上沿轴线方向横向开设有横移槽道，所述横移套管靠近横移槽道区域固定安装有横移槽块，所述横移槽块与横移槽道滑动连接，传动轴转动带动横移套管转动，横移套管进而带动离心叶轮转动，离心叶轮转动的离心力能够将从进水管方向迎面而来的化工液体向四周甩出，化工液体通过出水管排出，实现了离心泵的液体传输效果，将横移槽块只能够在横移槽道内沿传动轴轴向方向滑动，所以传动轴可以有效带动横移套管转动，因为液体化工原料本身存在各部分密度不同的现象，不同密度的液体化工原料刚进入进水管时对离心叶轮产生的横向推动力不同，且对液体化工原料进行抽取时，位于不同深度的液体化工原料的液压也不同，也就使得化工泵对不同深度液体抽取时，进入化工泵的液体对离心叶轮的横向冲击力度也不同，还有在电机电压不稳定时，离心叶轮转速不稳定也会造成离心叶轮迎面受到的推力有差别，因为抽入液体压力间断变化、抽入液体密度间断变化、电压变化的原因，离心叶轮会受到间断性的横向推力变化，使得离心叶轮带动整套装置产生横向振动，三者叠加使化工泵的横向振动频率更高，振动会造成地面损坏、噪声污染。
所述卸力组件包括转动圈、衔接弧面板、卸力半球、卸力螺旋槽，所述横移套管两端转动安装有转动圈，所述转动圈远离横移套管一端固定安装有若干个衔接弧面板，所述衔接弧面板靠近传动轴一侧固定安装有卸力半球，所述传动轴上开设有卸力螺旋槽，所述卸力半球远离衔接弧面板一端嵌入卸力螺旋槽内部，所述卸力半球能够沿卸力螺旋槽轨迹滑动，当本装置中离心叶轮受到的横向液体冲击力增大时，离心叶轮推动远离进水管方向的横移套管、拉动靠近进水管方向的横移套管,远离进水管方向的横移套管对转动圈产生推动力，靠近进水管方向的横移套管对转动圈产生拉扯力，两个转动圈分别带动衔接弧面板移动，进而使卸力半球沿着卸力螺旋槽轨迹方向滑动，此过程将离心叶轮受到的横向冲击力转化为卸力半球与卸力螺旋槽之间的摩擦力，将离心叶轮受力力臂放大，起到缓冲作用，可避免离心叶轮刚受力就会被冲击到离心叶轮端部，这种设计使离心叶轮能够对横向水流变化的冲击力进行缓冲抵消减小振动的同时，不对离心叶轮旋转的稳定性产生影响，在离心叶轮迎面所受到的冲击力突然减小时，横移套管会在复位弹簧的张力作用下恢复初始状态，并且在卸力半球与卸力螺旋槽的放大作用下，使得复位过程稳定进行，不会产生振动。
所述复位组件包括复位固定板、复位弹簧，所述传动轴靠近进水管一端固定安装有复位固定板，所述复位固定板靠近传动轴一端固定安装有复位弹簧，所述复位弹簧远离复位固定板一端与衔接弧面板连接固定，所述传动轴靠近复位固定板一端嵌入复位弹簧内部。
所述衔接弧面板为横截面为弧面的衔接弧面板，弧面便于贴合传动轴的外表面，使卸力半球不容易脱落。
所述卸力螺旋槽开设有两处，位于离心叶轮两侧，两处所述卸力螺旋槽的螺纹方向相反，在泵运行过程中，衔接弧面板必然会受到水流方向的影响产生小幅度旋转力，且两个衔接弧面板所受力的方向相同，相反的螺纹方向，使得两个衔接弧面板在受力时，会在卸力螺旋槽的影响下只能产生相反方向的横向力，两个横向力相互抵消，使得离心叶轮不会受环状水流的影响而左右摆动，使泵更具稳定性。
所述复位弹簧与传动轴之间留有间隙，使复位弹簧不会受传动轴摩擦力影响，有利于正常复位操作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本装置能够将因为抽入液体压力间断变化、抽入液体密度间断变化、电压变化使化工泵产生的横向振动进行内部消除，使化工泵横向振动力大大减小，有利于地面与工作环境的维护；
当本装置中离心叶轮受到的横向液体冲击力增大时，离心叶轮推动远离进水管方向的横移套管、拉动靠近进水管方向的横移套管,远离进水管方向的横移套管对转动圈产生推动力，靠近进水管方向的横移套管对转动圈产生拉扯力，两个转动圈分别带动衔接弧面板移动，进而使卸力半球沿着卸力螺旋槽轨迹方向滑动，此过程将离心叶轮受到的横向冲击力转化为卸力半球与卸力螺旋槽之间的摩擦力，将离心叶轮受力力臂放大，起到缓冲作用，可避免离心叶轮刚受力就会被冲击到离心叶轮端部，这种设计使离心叶轮能够对横向水流变化的冲击力进行缓冲抵消减小振动的同时，不对离心叶轮旋转的稳定性产生影响；
本装置的复位装置在离心叶轮迎面所受到的冲击力突然减小时，横移套管会在复位弹簧的张力作用下恢复初始状态，并且在卸力半球与卸力螺旋槽的放大作用下，使得复位过程稳定进行，不会产生振动。
附图说明
图1为本发明轴向力自平衡离心化工泵的整体结构示意图；
图2为本发明轴向力自平衡离心化工泵的主视剖面结构示意图；
图3为本发明轴向力自平衡离心化工泵的图2中A区域放大结构示意图；
图4为本发明轴向力自平衡离心化工泵的图3中B区域放大结构示意图；
图5为本发明轴向力自平衡离心化工泵的图3中C区域放大结构示意图。
图中标号：101、电机；102、联轴器；103、过渡安装壳体；201、水通道壳体；202、进水管；203、出水管；301、传动轴；302、轴承；303、橡胶密封层；401、横移套管；402、离心叶轮；403、横移槽道；404、横移槽块；501、转动圈；502、衔接弧面板；503、卸力半球；504、卸力螺旋槽；601、复位固定板；602、复位弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
实施例：如图1～5所示，轴向力自平衡离心化工泵，包括传动组件、水通道组件、支持轴组件、横向移动组件、卸力组件、复位组件，传动组件位于整套装置的一侧，传动组件是本装置的动力来源，传动组件侧方设置有水通道组件，水通道组件起到承载水流的作用，传动组件内部一端设置有支持轴组件，支持轴组件起到对传动轴的稳定支撑作用，水通道组件内部设置有横向移动组件，横向移动组件起到带动叶轮横向移动的作用，横向移动组件上设置有卸力组件，卸力组件起到将叶轮所受到的横向力在泵内部进行抵消的作用，卸力组件远离横向位移组件一端设置有复位组件。
传动组件包括电机101、联轴器102、过渡安装壳体103，电机101位于整套装置的一侧，电机101转子处固定安装有联轴器102，电机101靠近联轴器102一端固定安装有过渡安装壳体103，联轴器102嵌入过渡安装壳体103内部，电机101与外界电源电性连接，接通电机101电源，使电机101运转，将电机101转子利用联轴器102带动传动轴301转动，过渡安装壳体103起到保护内部组件的作用。
水通道组件包括水通道壳体201、进水管202、出水管203，过渡安装壳体103远离电机101一端固定安装有水通道壳体201，水通道壳体201远离过渡安装壳体103一端设置有进水管202，水通道壳体201上端设置有出水管203，进水管202为起到引导外界化工液体进入水通道壳体201的作用，出水管203起到将水通道壳体201内部化工液体排出的作用。
支持轴组件包括传动轴301、轴承302、橡胶密封层303，联轴器102远离电机101转子一端固定连接有传动轴301，传动轴301外侧壁与轴承302内圈连接固定，轴承302外圈与过渡安装壳体103内侧壁连接固定，过渡安装壳体103靠近水通道壳体201一端固定安装有橡胶密封层303，横向移动组件包括横移套管401、离心叶轮402、横移槽道403、横移槽块404，传动轴301上套设安装有横移套管401，横移套管401外侧壁上固定安装有若干个离心叶轮402，传动轴301外侧壁上沿轴线方向横向开设有横移槽道403，横移套管401靠近横移槽道403区域固定安装有横移槽块404，横移槽块404与横移槽道403滑动连接，传动轴301转动带动横移套管401转动，横移套管401进而带动离心叶轮402转动，离心叶轮402转动的离心力能够将从进水管202方向迎面而来的化工液体向四周甩出，化工液体通过出水管203排出，实现了离心泵的液体传输效果，将横移槽块404只能够在横移槽道403内沿传动轴301轴向方向滑动，所以传动轴301可以有效带动横移套管401转动，因为液体化工原料本身存在各部分密度不同的现象，不同密度的液体化工原料刚进入进水管202时对离心叶轮402产生的横向推动力不同，且对液体化工原料进行抽取时，位于不同深度的液体化工原料的液压也不同，也就使得化工泵对不同深度液体抽取时，进入化工泵的液体对离心叶轮402的横向冲击力度也不同，还有在电机电压不稳定时，离心叶轮402转速不稳定也会造成离心叶轮402迎面受到的推力有差别，因为抽入液体压力间断变化、抽入液体密度间断变化、电压变化的原因，离心叶轮402会受到间断性的横向推力变化，使得离心叶轮402带动整套装置产生横向振动，三者叠加使化工泵的横向振动频率更高，振动会造成地面损坏、噪声污染。
卸力组件包括转动圈501、衔接弧面板502、卸力半球503、卸力螺旋槽504，横移套管401两端转动安装有转动圈501，转动圈501远离横移套管401一端固定安装有若干个衔接弧面板502，衔接弧面板502靠近传动轴301一侧固定安装有卸力半球503，传动轴301上开设有卸力螺旋槽504，卸力半球503远离衔接弧面板502一端嵌入卸力螺旋槽504内部，卸力半球503能够沿卸力螺旋槽504轨迹滑动，当本装置中离心叶轮402受到的横向液体冲击力增大时，离心叶轮402推动远离进水管202方向的横移套管401、拉动靠近进水管202方向的横移套管401,远离进水管202方向的横移套管401对转动圈501产生推动力，靠近进水管202方向的横移套管401对转动圈501产生拉扯力，两个转动圈501分别带动衔接弧面板502移动，进而使卸力半球503沿着卸力螺旋槽504轨迹方向滑动，此过程将离心叶轮402受到的横向冲击力转化为卸力半球503与卸力螺旋槽504之间的摩擦力，将离心叶轮402受力力臂放大，起到缓冲作用，可避免离心叶轮402刚受力就会被冲击到离心叶轮402端部，这种设计使离心叶轮402能够对横向水流变化的冲击力进行缓冲抵消减小振动的同时，不对离心叶轮402旋转的稳定性产生影响，在离心叶轮402迎面所受到的冲击力突然减小时，横移套管401会在复位弹簧602的张力作用下恢复初始状态，并且在卸力半球503与卸力螺旋槽504的放大作用下，使得复位过程稳定进行，不会产生振动。
复位组件包括复位固定板601、复位弹簧602，传动轴301靠近进水管202一端固定安装有复位固定板601，复位固定板601靠近传动轴301一端固定安装有复位弹簧602，复位弹簧602远离复位固定板601一端与衔接弧面板502连接固定，传动轴301靠近复位固定板601一端嵌入复位弹簧602内部。
衔接弧面板502为横截面为弧面的衔接弧面板502，弧面便于贴合传动轴301的外表面，使卸力半球503不容易脱落。
卸力螺旋槽504开设有两处，位于离心叶轮402两侧，两处卸力螺旋槽504的螺纹方向相反，在泵运行过程中，衔接弧面板502必然会受到水流方向的影响产生小幅度旋转力，且两个衔接弧面板502所受力的方向相同，相反的螺纹方向，使得两个衔接弧面板502在受力时，会在卸力螺旋槽504的影响下只能产生相反方向的横向力，两个横向力相互抵消，使得离心叶轮402不会受环状水流的影响而左右摆动，使泵更具稳定性。
复位弹簧602与传动轴301之间留有间隙，使复位弹簧602不会受传动轴301摩擦力影响，有利于正常复位操作。
工作原理：
电机101与外界电源电性连接，接通电机101电源，使电机101运转，将电机101转子利用联轴器102带动传动轴301转动，过渡安装壳体103起到保护内部组件的作用，进水管202为起到引导外界化工液体进入水通道壳体201的作用，出水管203起到将水通道壳体201内部化工液体排出的作用，传动轴301转动带动横移套管401转动，横移套管401进而带动离心叶轮402转动，离心叶轮402转动的离心力能够将从进水管202方向迎面而来的化工液体向四周甩出，化工液体通过出水管203排出，实现了离心泵的液体传输效果，将横移槽块404只能够在横移槽道403内沿传动轴301轴向方向滑动，所以传动轴301可以有效带动横移套管401转动，因为液体化工原料本身存在各部分密度不同的现象，不同密度的液体化工原料刚进入进水管202时对离心叶轮402产生的横向推动力不同，且对液体化工原料进行抽取时，位于不同深度的液体化工原料的液压也不同，也就使得化工泵对不同深度液体抽取时，进入化工泵的液体对离心叶轮402的横向冲击力度也不同，还有在电机电压不稳定时，离心叶轮402转速不稳定也会造成离心叶轮402迎面受到的推力有差别，因为抽入液体压力间断变化、抽入液体密度间断变化、电压变化的原因，离心叶轮402会受到间断性的横向推力变化，使得离心叶轮402带动整套装置产生横向振动，三者叠加使化工泵的横向振动频率更高，振动会造成地面损坏、噪声污染；
当本装置中离心叶轮402受到的横向液体冲击力增大时，离心叶轮402推动远离进水管202方向的横移套管401、拉动靠近进水管202方向的横移套管401,远离进水管202方向的横移套管401对转动圈501产生推动力，靠近进水管202方向的横移套管401对转动圈501产生拉扯力，两个转动圈501分别带动衔接弧面板502移动，进而使卸力半球503沿着卸力螺旋槽504轨迹方向滑动，此过程将离心叶轮402受到的横向冲击力转化为卸力半球503与卸力螺旋槽504之间的摩擦力，将离心叶轮402受力力臂放大，起到缓冲作用，可避免离心叶轮402刚受力就会被冲击到离心叶轮402端部，这种设计使离心叶轮402能够对横向水流变化的冲击力进行缓冲抵消减小振动的同时，不对离心叶轮402旋转的稳定性产生影响；
在离心叶轮402迎面所受到的冲击力突然减小时，横移套管401会在复位弹簧602的张力作用下恢复初始状态，并且在卸力半球503与卸力螺旋槽504的放大作用下，使得复位过程稳定进行，不会产生振动。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.轴向力自平衡离心化工泵，其特征在于：包括传动组件、水通道组件、支持轴组件、横向移动组件、卸力组件、复位组件，所述传动组件位于整套装置的一侧，所述传动组件是本装置的动力来源，所述传动组件侧方设置有水通道组件，所述水通道组件起到承载水流的作用，所述传动组件内部一端设置有支持轴组件，所述支持轴组件起到对传动轴的稳定支撑作用，所述水通道组件内部设置有横向移动组件，所述横向移动组件起到带动叶轮横向移动的作用，所述横向移动组件上设置有卸力组件，所述卸力组件起到将叶轮所受到的横向力在泵内部进行抵消的作用，所述卸力组件远离横向位移组件一端设置有复位组件；
所述传动组件包括电机(101)、联轴器(102)、过渡安装壳体(103)，所述电机(101)位于整套装置的一侧，所述电机(101)转子处固定安装有联轴器(102)，所述电机(101)靠近联轴器(102)一端固定安装有过渡安装壳体(103)，所述联轴器(102)嵌入过渡安装壳体(103)内部；
所述支持轴组件包括传动轴(301)、轴承(302)、橡胶密封层(303)，所述联轴器(102)远离电机(101)转子一端固定连接有传动轴(301)，所述传动轴(301)外侧壁与轴承(302)内圈连接固定，轴承(302)外圈与过渡安装壳体(103)内侧壁连接固定，所述过渡安装壳体(103)靠近水通道壳体(201)一端固定安装有橡胶密封层(303)；
所述横向移动组件包括横移套管(401)、离心叶轮(402)、横移槽道(403)、横移槽块(404)，所述传动轴(301)上套设安装有横移套管(401)，所述横移套管(401)外侧壁上固定安装有若干个离心叶轮(402)，所述传动轴(301)外侧壁上沿轴线方向横向开设有横移槽道(403)，所述横移套管(401)靠近横移槽道(403)区域固定安装有横移槽块(404)，所述横移槽块(404)与横移槽道(403)滑动连接。
2.根据权利要求1所述的轴向力自平衡离心化工泵，其特征在于：所述水通道组件包括水通道壳体(201)、进水管(202)、出水管(203)，所述过渡安装壳体(103)远离电机(101)一端固定安装有水通道壳体(201)，所述水通道壳体(201)远离过渡安装壳体(103)一端设置有进水管(202)，所述水通道壳体(201)上端设置有出水管(203)。
3.根据权利要求2所述的轴向力自平衡离心化工泵，其特征在于：所述卸力组件包括转动圈(501)、衔接弧面板(502)、卸力半球(503)、卸力螺旋槽(504)，所述横移套管(401)两端转动安装有转动圈(501)，所述转动圈(501)远离横移套管(401)一端固定安装有若干个衔接弧面板(502)，所述衔接弧面板(502)靠近传动轴(301)一侧固定安装有卸力半球(503)，所述传动轴(301)上开设有卸力螺旋槽(504)，所述卸力半球(503)远离衔接弧面板(502)一端嵌入卸力螺旋槽(504)内部，所述卸力半球(503)能够沿卸力螺旋槽(504)轨迹滑动。
4.根据权利要求3所述的轴向力自平衡离心化工泵，其特征在于：所述复位组件包括复位固定板(601)、复位弹簧(602)，所述传动轴(301)靠近进水管(202)一端固定安装有复位固定板(601)，所述复位固定板(601)靠近传动轴(301)一端固定安装有复位弹簧(602)，所述复位弹簧(602)远离复位固定板(601)一端与衔接弧面板(502)连接固定，所述传动轴(301)靠近复位固定板(601)一端嵌入复位弹簧(602)内部。
5.根据权利要求3所述的轴向力自平衡离心化工泵，其特征在于：所述衔接弧面板(502)为横截面为弧面的衔接弧面板(502)，弧面便于贴合传动轴(301)的外表面，使卸力半球(503)不容易脱落。
6.根据权利要求3所述的轴向力自平衡离心化工泵，其特征在于：所述卸力螺旋槽(504)开设有两处，位于离心叶轮(402)两侧。
7.根据权利要求4所述的轴向力自平衡离心化工泵，其特征在于：所述复位弹簧(602)与传动轴(301)之间留有间隙，使复位弹簧(602)不会受传动轴(301)摩擦力影响，有利于正常复位操作。
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