CN113969894A - 一种单级单吸卧式中开泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种单级单吸卧式中开泵，包括泵座、泵盖和转子模块，泵盖安装在泵座上形成泵体，转子模块两端穿出泵体，泵体内设有互相连通的一个压水室和一个吸水室，泵座两侧分别设有吸入口和吐出口，吸入口连接吸水室，吐出口连接压水室，转子模块包括一个单吸叶轮，该单吸叶轮设置在压水室内，单吸叶轮的叶轮进口连通吸水室，叶轮出口连通压水室。与现有技术相比，本发明比起传统的单级双吸中开泵能够有效提高比转速，从而提高其工作效果，且结构简单、紧凑，铸造加工简单，生成成本低。

Description

一种单级单吸卧式中开泵
技术领域
本发明涉及一种中开泵，尤其是涉及一种单级单吸卧式中开泵。
背景技术
目前，市场上的最常见的中开泵是如图1所示的单级双吸中开泵。中开泵相对于普通的离心泵具有寿命长、结构合理、安装及检修方便等特点，特别是单级双吸中开泵具有大流量、高抗汽蚀性能的独特优势，故其应用相当广泛。
对于离心泵来说，一般比转速在120～210之间的泵的效率最高，而比转速低于120及高于210时泵的效率会逐步下降，特别是当比转速低于80时泵的效率急剧下降。对于比转速低于80的中开泵现有方法一般是改进为如图2所示的多级中开泵，来调整比转速而提高效率。但明显可知，多级中开泵结构复杂、铸造及加工难度高，生产成本高。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种单级单吸卧式中开泵，有效提高比转速低于80时中开泵的工作效率，并且结构简单、紧凑，铸造加工简单，生产成本低。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种单级单吸卧式中开泵，包括泵座、泵盖和转子模块，所述的泵盖安装在泵座上形成泵体，所述的转子模块两端穿出泵体，所述的泵体内设有互相连通的一个压水室和一个吸水室，所述的泵座两侧分别设有吸入口和吐出口，所述的吸入口连接吸水室，所述的吐出口连接压水室，所述的转子模块包括一个单吸叶轮，该单吸叶轮设置在压水室内，单吸叶轮的叶轮进口连通吸水室，叶轮出口连通压水室。
进一步地，所述的压水室为半螺旋式的蜗壳结构。
进一步地，所述的压水室为弯管式的蜗壳结构。
进一步地，所述的单吸叶轮中，叶轮出口宽度b为设计出口宽度b’的120％～150％，包角为150～180°，叶片出口安放角为15～20°，设计出口宽度b’的计算表达式为：
b’＝0.64*(ns/100)5/6*(Q/n)1/3
式中，ns为比转速，n为转速，Q为流量。
进一步地，所述的单吸叶轮上设有平衡孔。
进一步地，所述的转子模块还包括转轴和轴承部件，转轴的两端穿出泵体，所述的单吸叶轮安装在转轴上，所述的转轴通过轴承部件固定在泵座上。
进一步地，所述的转轴外设有机封轴套和密封环，用于和单吸叶轮(31)间形成较小的间隙以控制容积损失同时减小密封腔内的压力。
进一步地，所述的转轴一端设连接键结构，用于连接外部驱动设备。
进一步地，所述的单吸叶轮与泵座、泵盖之间均设有密封环。
进一步地，该单级单吸卧式中开泵的比转速小于80。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明设计了一个压水室和一个吸水室的泵体结构和一个单吸叶轮替代传统双吸叶轮，比起传统的单级双吸中开泵能够有效提高比转速，从而提高其工作效果；同时，吸水室还可采用半螺旋的蜗壳结构流动损失更小，进一步提升了效率。
2、本发明的单吸叶轮采用了较宽的叶轮出口，并且采用较大的包角和较小的叶片出口安放角，使得叶轮内能量损失更小、效率高且高效区域宽泛。
3、本发明机构简单、紧凑，铸造加工简单，生产成本低且通用性更好。
4、本发明还可以采用更简单的弯管式吸水室结构，更加利于铸造及加工，降低生产成本。
附图说明
图1为单级双吸中开泵的结构示意图。
图2为多级中开泵的结构示意图。
图3为本发明的结构示意图。
图4为转子模块的结构示意图。
图5为泵座的俯视结构示意图。
图6为泵座的侧视结构示意图。
图7为单吸叶轮中流道的结构示意图。
附图标记：1、泵座，11、吸入口，12、吐出口，2、泵盖，3、转子模块，31、单吸叶轮，32、转轴，33、轴承部件，4、吸水室，5、压水室，6、密封环，7、机封轴套，8、连接键结构，9、机封压盖，10，机封回水管部件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图3～6所示，本实施例提供了一种单级单吸卧式中开泵，包括泵座1、泵盖2和转子模块3。泵盖2和泵座1通过螺栓组件连接在一起形成泵体，在泵体内设有互相连通的一个压水室5和一个吸水室4。压水室5为半螺旋式的蜗壳结构。泵座1两侧分别设有吸入口11和吐出口12，吸入口11连接吸水室4，吐出口12连接压水室5。
转子模块3包括一个单吸叶轮31、转轴32和轴承部件33。转轴32的两端穿出泵体，转轴32通过轴承部件33固定在泵座1上。轴承部件33采用前后两个滚动轴承，使得转轴32能够在泵体内转动。单吸叶轮31安装在转轴32上，并且单吸叶轮31设置在压水室5内，使得单吸叶轮31的进口连通吸水室4，叶轮出口连通压水室5。同时，单吸叶轮31与泵座1，以及单吸叶轮31与泵盖2之间均设置有密封环6，使得吸水室4和压水室5之间互相隔离。其中，密封环6包含前、后共两个密封环，后密封环与单吸叶轮31上设有平衡孔相配合，起到平衡转轴32轴向力的作用。
转轴32外设有机封轴套7和密封环6，用于和单吸叶轮间形成小间隙以控制容积损失同时减小密封腔内的压力。在转轴32伸出泵体处设有机封压盖9，通过机封回水管部件10将压水室5中的高压水部分引导至机封压盖9内的机械密封腔，起到冲洗和冷却的作用。转轴32一端设连接键结构8，用于连接外部驱动设备，驱动转轴32旋转。单吸叶轮31和机封轴共同随转轴32一起旋转，使得单级单吸卧式中开泵正常运作。
如图7所示，单吸叶轮31中，叶轮出口宽度b为设计出口宽度b’的120％～150％，本实施例优选140％，其中设计出口宽度b’的计算表达式为：
b’＝0.64*(ns/100)5/6*(Q/n)1/3
式中，ns为比转速，n为转速，Q为流量。
包角一般为150～180°，优选135°；叶片出口安放角β一般为15～20°，优选18°。单吸叶轮31采用了较宽的叶轮出口，并且采用较大的包角和较小的叶片出口安放角，使得叶轮内能量损失更小、效率高且高效区域宽泛。
本实施例尤其适用于比转速小于80的单级单吸卧式中开泵，通过合理的水力设计使其工作效率高、汽蚀性好，通过合理的结构设计使其结构简单、紧凑等，克服现有中开泵中在比转速低于80时所采用的单级双吸中开泵效率低及多级中开泵结构复杂、铸造及加工难度高的缺点。
在另一实施例中，压水室为弯管式的蜗壳结构，更加利于铸造及加工，降低生产成本。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种单级单吸卧式中开泵，包括泵座(1)、泵盖(2)和转子模块(3)，所述的泵盖(2)安装在泵座(1)上形成泵体，所述的转子模块(3)两端穿出泵体，其特征在于，所述的泵体内设有互相连通的一个压水室(5)和一个吸水室(4)，所述的泵座(1)两侧分别设有吸入口(11)和吐出口(12)，所述的吸入口(11)连接吸水室(4)，所述的吐出口(12)连接压水室(5)，所述的转子模块(3)包括一个单吸叶轮(31)，该单吸叶轮(31)设置在压水室(5)内，单吸叶轮(31)的叶轮进口连通吸水室(4)，叶轮出口连通压水室(5)。
2.根据权利要求1所述的一种单级单吸卧式中开泵，其特征在于，所述的压水室(5)为半螺旋式的蜗壳结构。
3.根据权利要求1所述的一种单级单吸卧式中开泵，其特征在于，所述的压水室(5)为弯管式的蜗壳结构。
4.根据权利要求1所述的一种单级单吸卧式中开泵，其特征在于，所述的单吸叶轮(31)中，叶轮出口宽度b为设计出口宽度b’的120％～150％，包角为150～180°，叶片出口安放角为15～20°，设计出口宽度b’的计算表达式为：
b’＝0.64*(ns/100)5/6*(Q/n)1/3
式中，ns为比转速，n为转速，Q为流量。
5.根据权利要求1所述的一种单级单吸卧式中开泵，其特征在于，所述的单吸叶轮(31)上设有平衡孔。
6.根据权利要求1所述的一种单级单吸卧式中开泵，其特征在于，所述的转子模块(3)还包括转轴(32)和轴承部件(33)，转轴(32)的两端穿出泵体，所述的单吸叶轮(31)安装在转轴(32)上，所述的转轴(32)通过轴承部件(33)固定在泵座(1)上。
7.根据权利要求5所述的一种单级单吸卧式中开泵，其特征在于，所述的转轴(32)外设有机封轴套(7)和密封环(6)，用于和单吸叶轮(31)间形成间隙。
8.根据权利要求5所述的一种单级单吸卧式中开泵，其特征在于，所述的转轴(32)一端设连接键结构(8)，用于连接外部驱动设备。
9.根据权利要求5所述的一种单级单吸卧式中开泵，其特征在于，所述的单吸叶轮(31)与泵座(1)、泵盖(2)之间均设有密封环(6)。
10.根据权利要求1所述的一种单级单吸卧式中开泵，其特征在于，该单级单吸卧式中开泵的比转速小于80。
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