CN113550909A - 一种用于超高温高速合金泵的泵体结构 - Google Patents

一种用于超高温高速合金泵的泵体结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于超高温高速合金泵的泵体结构，通过驱动电机的输出轴带动泵体转轴及各转子同步旋转，随泵体转轴转动进入泵架内部的高温液体依次经各转子内部的流道进入过渡段的入水腔后，再通过入水孔进入下水腔内部，然后入下水腔内部的高温液体再经由各转子内部的流道进入过渡段的出水腔后，再经由与出水腔连通的出水孔进入上水腔内部，并最终由与上水腔内部连通的出水口排出，从而通过高温液体在泵架内部的依次下行与上行过程，通过高转速完成对高温液体的有效输送，填补现有技术中的空白，提高高温液体输送效率。

Description

一种用于超高温高速合金泵的泵体结构
技术领域
本发明涉及泵的技术领域，具体涉及一种用于超高温高速合金泵的泵体结构。
背景技术
输送泵是一种将符合泵送条件的混凝土或其他物料输送至预定目的地的工具，而现有技术中，输送泵一般用于泵送温度较低的物料，而对于温度超高(100-200℃)的高温液体，其在泵送过程中高温气体容易随着驱动转轴的旋转随之外逸到输送管道的上方，进而会加速输送泵的内部结构、甚至驱动电机温度升高，从而影响到该超高温输送泵的整体使用寿命及工作效率；同时，对于转速在10000-20000r/min范围内的转速需求，现有技术中的泵也远远不能满足需求。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足和缺陷，本发明提供了一种用于超高温高速合金泵的泵体结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于超高温高速合金泵的泵体结构，所述超高温高速合金泵包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴经联轴器与泵体转轴连接；
其特征在于：
所述泵体结构包括位于轴向上方的上盖和位于轴向下方的下端盖，在所述泵体转轴的轴向上且位于所述上盖与下端盖之间从上至下依次设置有上进水端盖、上中段、下中段、及下进水端盖，在所述上中段与所述下中段轴向之间设置有过渡段，所述过渡段与所述泵体转轴的径向之间设置有轴瓦，所述上进水端盖的外壁与泵架的内壁固定连接；在所述上进水端盖与所述上中段的轴向之间设置有一级转子及一级导叶，在所述上中段与所述过渡段的轴向之间设置有二级转子及二级导叶，在所述下进水端盖与所述下中段的轴向之间设置有三级转子及三级导叶，在所述下中段与所述过渡段的轴向之间设置有四级转子及四级导叶；在所述泵架的一侧开设有入水口，在所述泵架的另一侧开设有出水口；
所述一级转子、二级转子、三级转子、及四级转子分别设置为阶梯形且与泵体转轴同步旋转，且在其内部分别对应开设有截面呈L形的一级流道、二级流道、三级流道、及四级流道；
所述过渡段的内部开设有若干个入水孔及若干个出水孔，所述过渡段与所述二级导叶的轴向之间开设有与入水孔连通的入水腔，所述过渡段与所述四级导叶的轴向之间开设有与出水孔连通的出水腔；所述过渡段的轴向中部外壁与所述泵架的内壁固定连接，所述过渡段的上部外壁与所述泵架的内壁之间形成有上水腔，所述过渡段的下部外壁与所述泵架的内壁之间形成有下水腔；
所述入水口设置于所述上水腔的上方，所述出水口设置于所述上水腔的轴向位置且与所述上水腔内部连通。
进一步地，所述一级转子、二级转子、三级转子、及四级转子的径向尺寸相等，所述一级转子、二级转子、三级转子、及四级转子的轴向高度相等。
进一步地，所述一级导叶、二级导叶、三级导叶、及四级导叶的径向尺寸相等。
进一步地，所述一级导叶、二级导叶、三级导叶、及四级导叶在圆周方向上均匀分布的导叶数量相等。
进一步地，所述截面呈L形的一级流道、二级流道、三级流道、及四级流道分别包括有与轴向平行的竖向入流道及与径向平行的横向出流道，且所述竖向入流道与横向出流道之间通过圆角连接。
进一步地，所述竖向入流道为孔径相等的等径流道，所述横向出流道为自径向中心向径向端部孔径逐步减小的变径流道。
进一步地，所述过渡段的内部开设的入水孔及出水孔的数量相等，且所述入水孔与出水孔沿圆周方向交错排布。
进一步地，所述过渡段的径向外端顶部向上延伸并与所述上中段卡接配合，所述过渡段的径向外端底部向下延伸并与所述下中段卡接配合。
进一步地，所述上中段的径向外端顶部向上延伸并与所述上进水端盖卡接配合。
进一步地，所述下中段的径向外端底部向下延伸并与所述下进水端盖卡接配合。
本发明的有益效果是：
(1)本发明提供一种用于超高温高速合金泵的泵体结构，通过驱动电机的输出轴带动泵体转轴及各转子同步旋转，随泵体转轴转动进入泵架内部的高温液体依次经各转子内部的流道进入过渡段的入水腔后，再通过入水孔进入下水腔内部，然后入下水腔内部的高温液体再经由各转子内部的流道进入过渡段的出水腔后，再经由与出水腔连通的出水孔进入上水腔内部，并最终由与上水腔内部连通的出水口排出，从而通过高温液体在泵架内部的依次下行与上行过程，通过高转速完成对高温液体的有效输送，填补现有技术中的空白，提高高温液体输送效率。
(2)本发明提供一种用于超高温高速合金泵的泵体结构，在泵架内部分别通过卡接式配合结构的上进水端盖、上中段、过渡段、下中段、及下进水端盖对内部各级转子和叶轮实现内外双层保护，在保证高温液体输送效率的同时，保证输送过程安全有效，延长设备使用寿命。
附图说明
图1为本发明一种用于超高温高速合金泵的泵体结构的结构示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示为本发明提供的一种用于超高温高速合金泵的泵体结构，所述超高温高速合金泵包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴经联轴器与泵体转轴1连接；
所述泵体结构包括位于轴向上方的上盖2和位于轴向下方的下端盖3，在所述泵体转轴1的轴向上且位于所述上盖2与下端盖3之间从上至下依次设置有上进水端盖4、上中段5、下中段6、及下进水端盖7，在所述上中段5与所述下中段6轴向之间设置有过渡段8，所述过渡段8与所述泵体转轴1的径向之间设置有轴瓦9，所述上进水端盖4的外壁与泵架10的内壁固定连接；在所述上进水端盖4与所述上中段5的轴向之间设置有一级转子11及一级导叶12，在所述上中段5与所述过渡段8的轴向之间设置有二级转子13及二级导叶14，在所述下进水端盖7与所述下中段6的轴向之间设置有三级转子15及三级导叶16，在所述下中段6与所述过渡段8的轴向之间设置有四级转子17及四级导叶18；在所述泵架10的一侧开设有入水口IN，在所述泵架10的另一侧开设有出水口OUT；
所述一级转子11、二级转子13、三级转子15、及四级转子17分别设置为阶梯形且与泵体转轴1同步旋转，且在其内部分别对应开设有截面呈L形的一级流道11-1、二级流道13-1、三级流道15-1、及四级流道17-1；
所述过渡段8的内部开设有若干个入水孔8-1及若干个出水孔8-2，所述过渡段8与所述二级导叶14的轴向之间开设有与入水孔8-1连通的入水腔8-3，所述过渡段8与所述四级导叶18的轴向之间开设有与出水孔8-2连通的出水腔8-4；所述过渡段8的轴向中部外壁与所述泵架10的内壁固定连接，所述过渡段8的上部外壁与所述泵架10的内壁之间形成有上水腔8-5，所述过渡段8的下部外壁与所述泵架10的内壁之间形成有下水腔8-6；
所述入水口IN设置于所述上水腔8-5的上方，所述出水口OUT设置于所述上水腔8-5的轴向位置且与所述上水腔8-5内部连通。
具体地，所述一级转子11、二级转子13、三级转子15、及四级转子17的径向尺寸相等，所述一级转子11、二级转子13、三级转子15、及四级转子17的轴向高度相等，便于制造成型及后期更换维护。
具体地，所述一级导叶12、二级导叶14、三级导叶16、及四级导叶18的径向尺寸相等，便于制造成型及后期更换维护。
具体地，所述一级导叶12、二级导叶14、三级导叶16、及四级导叶18在圆周方向上均匀分布的导叶数量相等，便于更换及维护。
具体地，所述截面呈L形的一级流道11-1、二级流道13-1、三级流道15-1、及四级流道17-1分别包括有与轴向平行的竖向入流道及与径向平行的横向出流道，且所述竖向入流道与横向出流道之间通过圆角连接，以保证高温液体从中通过时的顺畅。
具体地，所述竖向入流道为孔径相等的等径流道，所述横向出流道为自径向中心向径向端部孔径逐步减小的变径流道，竖向入流道更靠近径向中心位置，高温液体随泵体转轴1旋转受驱动作用明显，因而较易进入竖向入流道，而横向出流道更远离径向中心位置，高温液体随泵体转轴1旋转受驱动作用不明显，因而将横向出流道设置为自径向中心向径向端部孔径逐步减小的变径流道更利于高温液体排出。
具体地，所述过渡段8的内部开设的入水孔8-1及出水孔8-2的数量相等，且所述入水孔8-1与出水孔8-2沿圆周方向交错排布，以通过入水孔8-1与出水孔8-2实现高温液体在泵架10内部的上行及下行。
具体地，所述过渡段8的径向外端顶部向上延伸并与所述上中段5卡接配合，所述过渡段8的径向外端底部向下延伸并与所述下中段6卡接配合，便于安装定位的同时，上、下延伸段也有利于对内部二级导叶14及四级导叶18实现有效保护及限位。
具体地，所述上中段5的径向外端顶部向上延伸并与所述上进水端盖4卡接配合，便于安装定位的同时，延伸段也有利于对内部一级导叶12实现有效保护及限位。
具体地，所述下中段6的径向外端底部向下延伸并与所述下进水端盖7卡接配合，便于安装定位的同时，延伸段也有利于对内部三级导叶16实现有效保护及限位。
作为优选，泵架选用钛合金材质制作，以进一步满足对高温液体传输时的使用需求。
具体工作中高温液体下行时，驱动电机通过输出轴输出动力，经由电机联轴器驱动泵体转轴1高速旋转，泵体转轴1带动各转子同步旋转，高温液体经由泵架10的入水口IN进入泵架10内部，经由一级转子11的一级流道11-1流至一级导叶12处穿过相邻导叶的缝隙，再由二级转子13的二级流道13-1流至二级导叶14处穿过相邻导叶的缝隙，然后到达入水腔8-3位置，再经由与入水腔8-3连通的入水孔8-1进入下水腔8-6内部；
具体工作中高温液体上行时，驱动电机通过输出轴输出动力，经由电机联轴器驱动泵体转轴1高速旋转，泵体转轴1带动各转子同步旋转，下水腔8-6内部高温液体经由三级转子15的三级流道15-1流至三级导叶16处穿过相邻导叶的缝隙，再由四级转子17的四级流道17-1流至四级导叶18处穿过相邻导叶的缝隙，然后到达出水腔8-4位置，再经由与出水腔8-4连通的出水孔8-2进入上水腔8-5内部，并最终由与上水腔8-5内部连通的出水口OUT排出。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于超高温高速合金泵的泵体结构，所述超高温高速合金泵包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴经联轴器与泵体转轴(1)连接；
其特征在于：
所述泵体结构包括位于轴向上方的上盖(2)和位于轴向下方的下端盖(3)，在所述泵体转轴(1)的轴向上且位于所述上盖(2)与下端盖(3)之间从上至下依次设置有上进水端盖(4)、上中段(5)、下中段(6)、及下进水端盖(7)，在所述上中段(5)与所述下中段(6)轴向之间设置有过渡段(8)，所述过渡段(8)与所述泵体转轴(1)的径向之间设置有轴瓦(9)，所述上进水端盖(4)的外壁与泵架(10)的内壁固定连接；在所述上进水端盖(4)与所述上中段(5)的轴向之间设置有一级转子(11)及一级导叶(12)，在所述上中段(5)与所述过渡段(8)的轴向之间设置有二级转子(13)及二级导叶(14)，在所述下进水端盖(7)与所述下中段(6)的轴向之间设置有三级转子(15)及三级导叶(16)，在所述下中段(6)与所述过渡段(8)的轴向之间设置有四级转子(17)及四级导叶(18)；在所述泵架(10)的一侧开设有入水口(IN)，在所述泵架(10)的另一侧开设有出水口(OUT)；
所述一级转子(11)、二级转子(13)、三级转子(15)、及四级转子(17)分别设置为阶梯形且与泵体转轴(1)同步旋转，且在其内部分别对应开设有截面呈L形的一级流道(11-1)、二级流道(13-1)、三级流道(15-1)、及四级流道(17-1)；
所述过渡段(8)的内部开设有若干个入水孔(8-1)及若干个出水孔(8-2)，所述过渡段(8)与所述二级导叶(14)的轴向之间开设有与入水孔(8-1)连通的入水腔(8-3)，所述过渡段(8)与所述四级导叶(18)的轴向之间开设有与出水孔(8-2)连通的出水腔(8-4)；所述过渡段(8)的轴向中部外壁与所述泵架(10)的内壁固定连接，所述过渡段(8)的上部外壁与所述泵架(10)的内壁之间形成有上水腔(8-5)，所述过渡段(8)的下部外壁与所述泵架(10)的内壁之间形成有下水腔(8-6)；
所述入水口(IN)设置于所述上水腔(8-5)的上方，所述出水口(OUT)设置于所述上水腔(8-5)的轴向位置且与所述上水腔(8-5)内部连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于超高温高速合金泵的泵体结构，其特征在于：所述一级转子(11)、二级转子(13)、三级转子(15)、及四级转子(17)的径向尺寸相等，所述一级转子(11)、二级转子(13)、三级转子(15)、及四级转子(17)的轴向高度相等。
3.根据权利要求1所述的一种用于超高温高速合金泵的泵体结构，其特征在于：所述一级导叶(12)、二级导叶(14)、三级导叶(16)、及四级导叶(18)的径向尺寸相等。
4.根据权利要求1所述的一种用于超高温高速合金泵的泵体结构，其特征在于：所述一级导叶(12)、二级导叶(14)、三级导叶(16)、及四级导叶(18)在圆周方向上均匀分布的导叶数量相等。
5.根据权利要求1所述的一种用于超高温高速合金泵的泵体结构，其特征在于：所述截面呈L形的一级流道(11-1)、二级流道(13-1)、三级流道(15-1)、及四级流道(17-1)分别包括有与轴向平行的竖向入流道及与径向平行的横向出流道，且所述竖向入流道与横向出流道之间通过圆角连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于超高温高速合金泵的泵体结构，其特征在于：所述竖向入流道为孔径相等的等径流道，所述横向出流道为自径向中心向径向端部孔径逐步减小的变径流道。
7.根据权利要求1所述的一种用于超高温高速合金泵的泵体结构，其特征在于：所述过渡段(8)的内部开设的入水孔(8-1)及出水孔(8-2)的数量相等，且所述入水孔(8-1)与出水孔(8-2)沿圆周方向交错排布。
8.根据权利要求1所述的一种用于超高温高速合金泵的泵体结构，其特征在于：所述过渡段(8)的径向外端顶部向上延伸并与所述上中段(5)卡接配合，所述过渡段(8)的径向外端底部向下延伸并与所述下中段(6)卡接配合。
9.根据权利要求1所述的一种用于超高温高速合金泵的泵体结构，其特征在于：所述上中段(5)的径向外端顶部向上延伸并与所述上进水端盖(4)卡接配合。
10.根据权利要求1所述的一种用于超高温高速合金泵的泵体结构，其特征在于：所述下中段(6)的径向外端底部向下延伸并与所述下进水端盖(7)卡接配合。
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