CN114033700A - 一种方便减震保护抗气蚀的离心泵 - Google Patents
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Abstract
本发明属于离心泵技术领域，尤其是一种方便减震保护抗气蚀的离心泵，针对存在的减震和气蚀的问题，现提出以下方案，包括底座，所述底座上分布有电机橡胶减震板、泵壳减震胶和传动轴箱减震支架组成的减震结构；驱动电机，所述驱动电机的底端固定连接于电机橡胶减震板的外壁上；传动轴箱，所述传动轴箱的底端固定连接于传动轴箱减震支架的外壁上，所述传动轴箱的一端通过联轴器连接至驱动电机的输出轴上。本发明在叶轮上采用叶片头部背面修薄，改善叶片入口排挤，利用非金属涂料处理，缩短吸入管长度、增大吸入管径，提高叶轮使用寿命同时降低NPSHr，再各个部件分别减震，提升设备使用稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及离心泵技术领域，尤其涉及一种方便减震保护抗气蚀的离心泵。
背景技术
离心泵在工作的时候，离心泵输送的液体压力，会随着泵内液体从入口到叶轮入口下降而下降。当叶片入口附近的液体压力达到最低的时候，叶轮开始对液体做功，液体压力开始上升。当叶轮叶片入口附近的最低压力小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就会发生汽化的现象。同时溶解在液体内的气体也逸出，它们形成气泡。当气泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于气泡内的汽化压力，则气泡又重新凝结溃灭形成空穴，瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力突然增加。这样，不仅阻碍了离心泵输送的液体正常流动。而且当这些气泡在叶轮壁面附近破裂的时候，则液体就会连续不断地撞击离心泵的内壁表面。长期的撞击之下就会造成离心泵内壁的结构损坏和剥落。如果气泡内掺杂着一些化学气体例如氧气，这些气体就会借助气泡凝结时放出的热量(局部温度可达200～300℃)，还会形成热电偶，产生电解，形成电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。像这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为离心泵的汽蚀现象。
汽蚀发生时，由机械剥蚀与化学腐蚀的共同作用，致使材料受到破坏，还会出现噪声和振动。汽蚀发展严重时，大量气泡的存在会堵塞流道的截面，减少流体从叶轮获得的能量，导致泵中液体中断，不能正常工作。
如授权公告号为CN210769550U所公开的一种抗气蚀离心泵，包括：泵体，所述的泵体上侧设置有进水口，下侧设置有出水口，左侧设置有冷却装置，其通过诱导叶轮与双吸叶轮为一体化实现抗气蚀，但是增加诱导轮使液体进入叶轮前增加了一定压力能，会使叶轮的整体压力提升，选用更好的材料也不能提升其使用寿命，不能从根本上解决气蚀问题，进而造成了设备的异响、振动和内部元件损坏；同时传动结构的连接稳定性也在一定程度上影响气蚀产生，现有的泵体减震保护几乎没有，不能从结构上减少气蚀的产生。
发明内容
本发明提出的一种方便减震保护抗气蚀的离心泵，解决了减震和气蚀的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种方便减震保护抗气蚀的离心泵，包括底座，所述底座上分布有电机橡胶减震板、泵壳减震胶和传动轴箱减震支架组成的减震结构；驱动电机，所述驱动电机的底端固定连接于电机橡胶减震板的外壁上；传动轴箱，所述传动轴箱的底端固定连接于传动轴箱减震支架的外壁上，所述传动轴箱的一端通过联轴器连接至驱动电机的输出轴上；泵壳，所述泵壳的底端固定连接于泵壳减震胶的外壁上，且泵壳的侧壁延伸有出液法兰，所述泵壳的端部中部轴向一体连接有进液法兰；传动轴组件，所述传动轴组件位于传动轴箱的内壁中轴线处，且传动轴组件的端部连接有叶轮，所述叶轮位于泵壳的内部中；所述传动轴组件包括主传动轴、平衡叶轮轴套和叶轮螺杆，所述叶轮螺杆固定于平衡叶轮轴套与叶轮的插接连接处中部，所述主传动轴的端部连接至平衡叶轮轴套的一端内壁上；所述叶轮的外壁上等距离环形分布有肋片，且叶轮的背侧厚度由轴心至边缘递减，所述叶轮由铜合金或压延的钢板铸造而成，且叶轮的外壁涂覆有非金属涂料。
作为本发明中进一步方案，所述传动轴箱的端部内壁设有限位轴封，且限位轴封设于联轴器的一端。
作为本发明中进一步方案，所述传动轴箱的内部中设有机械密封和轴承座，所述机械密封与主传动轴的连接处设有轴向密封圈，所述轴承座的内壁设有轴向轴承组，且轴向轴承组套设于主传动轴的外壁上。
作为本发明中进一步方案，所述传动轴箱位于机械密封和限位轴封内壁填充有油液，且传动轴箱的侧壁设有换油塞。
作为本发明中进一步方案，所述进液法兰与泵壳的连接处设有过渡部，且过渡部为阶梯状或者弧形结构。
作为本发明中进一步方案，所述主传动轴的端部设有键槽，且主传动轴通过键槽设有限位键连接至联轴器的一端内壁上。
作为本发明中进一步方案，所述传动轴箱减震支架包括托座和支承板，且支承板的四角处和托座之间设有支撑件，所述支撑件由支撑杆和支撑弹簧组成，且支撑弹簧套接于托座和支承板之间的支撑杆外壁上。
作为本发明中进一步方案，所述非金属涂料为环氧树脂、尼龙或聚胺脂涂层材料。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1. 本离心泵中叶轮将叶片头部背面修薄，改善叶片入口排挤，降低NPSHr，替代加装诱导轮，使液体进入叶轮前增加了一定压力能，但是不会达到叶轮正压极限，提高叶轮使用寿命；
2.本离心泵中在接近汽蚀的状态下工作，采用组织致密的抗汽蚀材料(铜合金、不锈钢等) 制造泵叶轮可以延长叶轮寿命，同时叶轮外壁利用非金属涂料采用环氧树脂、尼龙、聚胺脂等对叶轮进行涂层处理，提升了离心泵输入液体的粒度，适用于更多的种类流体输送；
3. 本离心泵的管路系统设计时，泵的吸上高度只有半个泵壳高度，配管时，缩短吸入管长度、增大吸入管径，在吸入路采用壳体中吸，减少不必要的阀门、弯头数量，以减少吸入管的管路损失，进而减少气蚀的发生概率；
4.在泵体的三个主体部分均为采用相应的减震措施，提升了泵体整体的减震效果。
附图说明
图1为本发明提出的一种方便减震保护抗气蚀的离心泵的实施例1中的立体结构示意图；
图2为本发明提出的一种方便减震保护抗气蚀的离心泵的实施例1中的轴侧结构示意图；
图3为本发明提出的一种方便减震保护抗气蚀的离心泵的实施例1中的组装结构示意图一；
图4为本发明提出的一种方便减震保护抗气蚀的离心泵的实施例1中的组装结构示意图二；
图5为本发明提出的一种方便减震保护抗气蚀的离心泵的实施例1中的传动轴组件结构示意图；
图6为本发明提出的一种方便减震保护抗气蚀的离心泵的实施例1中的主视结构示意图
图7为图6的A-A剖面结构示意图；
图8为本发明提出的一种方便减震保护抗气蚀的离心泵的实施例2中的水平剖面结构示意图；
图9为本发明提出的一种方便减震保护抗气蚀的离心泵的实施例3中的立体结构示意图。
图中：1、底座；2、驱动电机；3、电机橡胶减震板；4、传动轴箱减震支架；5、传动轴箱；6、换油塞；7、泵壳；8、出液法兰；9、进液法兰；10、主传动轴；11、泵壳减震胶；12、叶轮；13、叶轮螺杆；14、平衡叶轮轴套；15、泵壳密封圈；16、轴向密封圈；17、轴向轴承组；18、限位轴封；19、键槽；20、非金属涂料；21、联轴器；22、机械密封；23、副叶轮；24、传动轮组；25、平衡轮；26、减速机；27、传动皮带；28、喷嘴支管。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
参照图1-7：一种方便减震保护抗气蚀的离心泵，包括底座1，底座1上分布有电机橡胶减震板3、泵壳减震胶11和传动轴箱减震支架4组成的减震结构；底座1的底侧可连接软木，用于连接设备和减震套，其中驱动电机2的底端固定连接于电机橡胶减震板3的外壁上，其中传动轴箱5的底端固定连接于传动轴箱减震支架4的外壁上，传动轴箱5的一端通过联轴器21连接至驱动电机2的输出轴上，主传动轴10的端部设有键槽19，且主传动轴10通过键槽19设有限位键连接至联轴器21的一端内壁上，泵壳7，泵壳7的底端固定连接于泵壳减震胶11的外壁上，且泵壳7的侧壁延伸有出液法兰8，泵壳7的端部中部轴向一体连接有进液法兰9；
其中传动轴箱减震支架4包括托座和支承板，且支承板的四角处和托座之间设有支撑件，支撑件由支撑杆和支撑弹簧组成，且支撑弹簧套接于托座和支承板之间的支撑杆外壁上。
传动轴组件位于传动轴箱5的内壁中轴线处，且传动轴组件的端部连接有叶轮12，叶轮12位于泵壳7的内部中，传动轴组件包括主传动轴10、平衡叶轮轴套14和叶轮螺杆13，叶轮螺杆13固定于平衡叶轮轴套14与叶轮12的插接连接处中部，主传动轴10的端部连接至平衡叶轮轴套14的一端内壁上；
其中叶轮12的外壁上等距离环形分布有肋片，且叶轮12的背侧厚度由轴心至边缘递减，将叶片头部背面修薄，则叶轮背部间隙呈楔形结构，可增加入口挤压，改善叶片入口排挤，降低NPSHr，叶轮12由铜合金或压延的钢板铸造而成，且叶轮12的外壁涂覆有非金属涂料20，非金属涂料20为环氧树脂、尼龙或聚胺脂涂层材料，以上材料的抗汽蚀能力强，可从材料上延长叶轮的使用寿命；
传动轴箱5的端部内壁设有限位轴封18，且限位轴封18设于联轴器21的一端，传动轴箱5的内部中设有机械密封22和轴承座，机械密封22与主传动轴10的连接处设有轴向密封圈16，轴承座的内壁设有轴向轴承组17，且轴向轴承组17套设于主传动轴10的外壁上，传动轴箱5位于机械密封22和限位轴封18内壁填充有油液，且传动轴箱5的侧壁设有换油塞6，内部填充有油液，减少轴和轴承之间的机械热，同时稳定轴向的转动稳定性。
进液法兰8与泵壳7的连接处设有过渡部，且过渡部为阶梯状或者弧形结构，加大泵入口直径和叶轮入口直径，降低泵入口液体流速，降低NPSHr。
本离心泵工作时，通过驱动电机2的输出轴一端连接至主传动轴10，带动叶轮12转动，叶轮12在蜗壳状的泵壳7内，由中部的进液法兰9引入液体，叶轮12快速转动，使其蜗壳的叶轮一侧形成抽吸空腔，通过其上的肋片带动抛离和引导，通过出液法兰8抽出，进而实现主动吸入和泵出的作业流程。
实施例2
参照图8：一种方便减震保护抗气蚀的离心泵，本实施例中相对于实施例1，主要区别在于本实施例中，引入了传动组件和双轴传动轴箱，其中双轴传动轴箱的内侧设有传动轮组24，传动轮组24包括两个轮体和其上连接的传动皮带27，其轮体的连接端分别为主传动轴和副轴，副轴的两端分别连接有副叶轮23和减速机26。
本实施例中，副轴的端部外壁设有平衡轮25，平衡轮25用于联动轴体的稳定性提升，同时叶轮12和副叶轮23为同向结构，其输出端，即为出液法兰在两者之间的泵壳外壁上，或者在单侧的泵壳，由两个叶轮之间的间隙吸入，再由出液法兰端流出，采用双吸叶轮，因双吸叶轮相当于两个单吸叶轮的入口面积，同样流量条件进口流速可降低一倍，实现了低流速引入，高压泵出效果，进而减少了出口端的气蚀现象产生。
实施例3
参照图9：一种方便减震保护抗气蚀的离心泵，本实施例中相对于实施例2，主要区别在于本实施例中，还包括喷嘴支管28，其带来的优点为泵出现汽蚀又无法改变其工艺条件时，在泵入口加装一个喷嘴支管28，利用泵出口法兰的内侧压力，使其高压液体回馈，以增大泵入口压力，通过提升整体的输入压力，减少压力差，减小汽蚀的可能性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种方便减震保护抗气蚀的离心泵，其特征在于，包括：
底座（1），所述底座（1）上分布有电机橡胶减震板（3）、泵壳减震胶（11）和传动轴箱减震支架（4）组成的减震结构；
驱动电机（2），所述驱动电机（2）的底端固定连接于电机橡胶减震板（3）的外壁上；
传动轴箱（5），所述传动轴箱（5）的底端固定连接于传动轴箱减震支架（4）的外壁上，所述传动轴箱（5）的一端通过联轴器（21）连接至驱动电机（2）的输出轴上；
泵壳（7），所述泵壳（7）的底端固定连接于泵壳减震胶（11）的外壁上，且泵壳（7）的侧壁延伸有出液法兰（8），所述泵壳（7）的端部中部轴向一体连接有进液法兰（9）；
传动轴组件，所述传动轴组件位于传动轴箱（5）的内壁中轴线处，且传动轴组件的端部连接有叶轮（12），所述叶轮（12）位于泵壳（7）的内部中；
所述传动轴组件包括主传动轴（10）、平衡叶轮轴套（14）和叶轮螺杆（13），所述叶轮螺杆（13）固定于平衡叶轮轴套（14）与叶轮（12）的插接连接处中部，所述主传动轴（10）的端部连接至平衡叶轮轴套（14）的一端内壁上；
所述叶轮（12）的外壁上等距离环形分布有肋片，且叶轮（12）的背侧厚度由轴心至边缘递减，所述叶轮（12）由铜合金或压延的钢板铸造而成，且叶轮（12）的外壁涂覆有非金属涂料（20）。
2.根据权利要求1所述的一种方便减震保护抗气蚀的离心泵，其特征在于，所述传动轴箱（5）的端部内壁设有限位轴封（18），且限位轴封（18）设于联轴器（21）的一端。
3.根据权利要求1所述的一种方便减震保护抗气蚀的离心泵，其特征在于，所述传动轴箱（5）的内部中设有机械密封（22）和轴承座，所述机械密封（22）与主传动轴（10）的连接处设有轴向密封圈（16），所述轴承座的内壁设有轴向轴承组（17），且轴向轴承组（17）套设于主传动轴（10）的外壁上。
4.根据权利要求1所述的一种方便减震保护抗气蚀的离心泵，其特征在于，所述传动轴箱（5）位于机械密封（22）和限位轴封（18）内壁填充有油液，且传动轴箱（5）的侧壁设有换油塞（6）。
5.根据权利要求1所述的一种方便减震保护抗气蚀的离心泵，其特征在于，所述进液法兰（8）与泵壳（7）的连接处设有过渡部，且过渡部为阶梯状或者弧形结构。
6.根据权利要求1所述的一种方便减震保护抗气蚀的离心泵，其特征在于，所述主传动轴（10）的端部设有键槽（19），且主传动轴（10）通过键槽（19）设有限位键连接至联轴器（21）的一端内壁上。
7.根据权利要求1所述的一种方便减震保护抗气蚀的离心泵，其特征在于，所述传动轴箱减震支架（4）包括托座和支承板，且支承板的四角处和托座之间设有支撑件，所述支撑件由支撑杆和支撑弹簧组成，且支撑弹簧套接于托座和支承板之间的支撑杆外壁上。
8.根据权利要求1所述的一种方便减震保护抗气蚀的离心泵，其特。
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