CN114857016A - 一种立式筒袋泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立式筒袋泵，包括泵座，以及与泵座拆卸连接的筒袋；泵座为一端开口，一端封闭的筒形结构，在泵座内转动安装有泵轴，泵轴上安装有首级叶轮，在位于首级叶轮与泵座之间的泵轴上安装有多级中段组件，每级中段组件由转子部件、导叶和中段组成，在筒袋内壁位于开口端边缘开设有环形抵接台，在位于筒袋和泵座连接平面处的中段外周面上固定设有与环形抵接台相抵接的支撑机构，用于减轻泵座所需承受重量；在支撑机构与泵座之间、支撑机构与首级叶轮之间分别通过连接件锁紧固定。本发明对泵座、拉紧螺栓的承载力进行了优化，降低了对泵座上原有螺纹孔的补强需要，节省了流道空间，提高泵设备的安全性和可靠性。

Description

一种立式筒袋泵

技术领域

本发明涉及筒袋泵技术领域，具体涉及一种立式筒袋泵。

背景技术

立式筒袋泵为多级、径向剖分式，一般用于输送高温、高压等介质的场合。包括泵座，以及与泵座拆卸连接的筒袋，筒袋开口端朝上且竖直安装于地面坑体，泵座为一端开口，一端封闭的筒形结构，在泵座内转动安装有泵轴，泵轴上安装有首级叶轮，在位于首级叶轮与泵座之间的泵轴上安装有多级中段组件，每级中段组件由转子部件、导叶和中段组成；各中段与泵座通过拉紧螺栓连接起来，泵座与拉紧螺栓通过泵座内壁安装块上的螺纹孔配合，使得泵座既要承受所有中段及导叶等零件重量，还要承受中段之间的级间压力。对于多级泵而言，级数越多，拉紧螺栓的长度越长，则所需拉紧螺栓的规格越大，使得泵座上与拉紧螺栓配合螺纹孔所需的补强空间越大，不得已挤占流道空间或增大泵座径向尺寸以满足使用要求。所以优化泵座、拉紧螺栓的承载力，不仅可以减少泵设备占地空间和重量，有利于提高泵设备的安全性和可靠性。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种立式筒袋泵，解决对现有泵座、拉紧螺栓承载力的优化，提高泵设备的安全性和可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种立式筒袋泵，包括泵座，以及与泵座拆卸连接的筒袋；泵座为一端开口，一端封闭的筒形结构，在泵座内转动安装有泵轴，泵轴上安装有首级叶轮，在位于首级叶轮与泵座之间的泵轴上安装有多级中段组件，每级中段组件由转子部件、导叶和中段组成，在筒袋内壁位于开口端边缘开设有环形抵接台，在位于筒袋和泵座连接平面处的中段的外周面上固定设有与环形抵接台相抵接的支撑机构，用于减轻泵座所需承受重量；在支撑机构与泵座之间、支撑机构与首级叶轮之间分别通过连接件锁紧固定。

进一步地，所述支撑机构包括固定设于中段外周面且同轴线的支撑法兰，以及与环形抵接台抵接的支撑环；支撑环内径与筒袋内径相匹配，支撑环通过内径渐变的过渡管与支撑法兰一体成型，过渡管一端内径与支撑环内径相同，过渡管另一端内径与支撑法兰外径相同；在过渡管外周面周向间隔均匀开设有多个过流窗口，以满足过流面积。

进一步地，在中段与过渡管之间周向间隔均匀设有多块加强块，以增加支撑机构与中段连接强度，加强块与过渡管的过流窗口相错位。

进一步地，在泵座开口端轴向凸出形成有与环形抵接台径向配合的环形抵接部，且环形抵接部与支撑环上端面相抵接，使得支撑环被抵压在环形抵接部与环形抵接台之间，以防止支撑悬空。

进一步地，在支撑环上端面、环形抵接台上分别设有弹性密封垫，以起到密封作用。

进一步地，在支撑环上端面、环形抵接台上分别开设有环形密封凹槽，所述弹性密封垫设于环形密封凹槽内，在支撑环下端面、环形抵接部上分别轴向凸出形成有与环形密封凹槽相配合的环形密封凸台，以对中段组件进行径向限位。

进一步地，在首级叶轮上周向间隔设有多个叶轮孔，在支撑法兰上开设有与叶轮孔一一对应的法兰孔，用于锁紧支撑法兰与首级叶轮的连接件为拉紧螺栓，拉紧螺栓穿过法兰孔和叶轮孔通过拉紧螺母锁紧固定；在泵座封闭端周向间隔设有多个螺纹孔，在支撑法兰上开设有与螺纹孔一一对应的法兰孔，用于锁紧支撑法兰与泵座的连接件为拉紧螺栓，拉紧螺栓穿过螺纹孔和法兰孔通过拉紧螺母锁紧固定；锁紧支撑法兰与泵座的拉紧螺栓于锁紧支撑法兰与首级叶轮的拉紧螺栓错位设置。

进一步地，在拉紧螺栓上位于泵座外侧套设有厚垫圈。

进一步地，在泵座外侧位于螺纹孔边缘进行倒角处理，其倒角面与拉紧螺栓和厚垫圈之间形成环形槽，环形槽内设有密封圈，以在厚垫圈受到挤压时，使密封圈与环形槽槽壁紧贴进行密封。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、在筒袋和泵座连接平面处的中段的外周面上固定设有与环形抵接台相抵接的支撑机构，以将各级中段组件之间的级间压力，通过支撑机构分担一部分载何至筒袋，以减轻泵座所需承受零件重量，实现对泵座承载力的优化。

2、支撑机构可作为泵轴运行时的第二支点，同时也使得多级中段组件中最上面一级中段组件更靠近轴承（即泵座封闭端），以有效避免泵轴摆动，提泵设备的安全性和可靠性。

3、在支撑法兰上开设法兰孔，将原有一组拉紧螺栓分为低压区和高压区两组拉紧螺栓，不仅缩小了原拉紧螺栓规格，还可以根据受力情况对低压区和高压区选用不同规格的拉紧螺栓。

4、将原有拉紧螺栓最终紧固端由泵座内改为泵座外，不仅降低了对泵座上原有螺纹孔的补强需要，节省了流道空间，还能达到减小泵座外形尺寸及重量的目的。

5、可根据低压区和高压区所需承压力的不同，分别安装不同根数相同规格或不同根数不同规格的拉紧螺栓。

6、通过环形密封凹槽和环形密封凸台之间的配合，可以对中段组件进行径向限位，有助于提高筒袋和泵座刚性。环形密封凹槽内放置弹性密封垫，不仅起到密封作用，还可通过弹性密封垫的压缩量对多级中段组件连接后的轴向尺寸累积偏差进行补偿；同时，对多级中段组件提供弹性支撑作用。

附图说明

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明整体结构的剖视图；

图2为本发明中支撑机构的俯视图；

图3为图1中A处局部放大示意图；

图4为图1中B处局部放大示意图。

图中：1、泵座；2、筒袋；3、泵轴；4、首级叶轮；5、转子部件；6、导叶；7、中段；8、支撑机构；9、弹性密封垫；10、拉紧螺栓；11、拉紧螺母；12、厚垫圈；13、密封圈；

81、支撑法兰；82、支撑环；83、过渡管；84、加强块；85、环形密封凹槽；86、环形密封凸台；811、法兰孔；831、过流窗口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本实施例中提供一种立式筒袋泵，包括泵座1，以及与泵座拆卸连接的筒袋2；筒袋和泵座均为一端开口，一端封闭的柱形结构；在泵座内转动安装有泵轴3，泵轴上安装有首级叶轮4，在位于首级叶轮与泵座之间的泵轴上安装有多级中段组件，每级中段组件由转子部件5、导叶6和中段7组成。在筒袋2内壁位于开口端边缘开设有环形抵接台，在位于筒袋2和泵座1连接平面的中段7外周面上固定设有与环形抵接台相抵接的支撑机构8，用于减轻泵座所需承受零件重量（各级中段组件之间的级间压力，所有中段、导叶等零件重量。）；在支撑机构与泵座之间、支撑机构与首级叶轮之间分别通过连接件锁紧固定。

本发明中，将环形抵接台开设在筒袋内壁位于开口端边缘，以与泵座开口端端面形成开口朝向泵轴的环形凹槽，以便于与支撑机构进行抵接，同时便于拆装和维护。在筒袋和泵座连接平面的中段的外周面上固定设有与环形抵接台相抵接的支撑机构，以将各级中段组件之间的级间压力，所有中段、导叶等零件重量，通过支撑机构分担一部分载何至筒袋，以减轻泵座所需承受零件重量，减少泵设备占地空间，实现对泵座承载力的优化。其二，支撑机构可作为泵轴运行时的第二支点（第一支点为泵轴通过轴承与泵座转动连接处），以有效避免泵轴摆动，提高筒袋泵设备的安全性和可靠性。其三，由于在中段外周面固定设置与环形抵接台相抵接的支撑机构，使得多级中段组件中最上面一级中段组件更靠近轴承（即泵座封闭端），泵轴高速转动时，以进一步避免泵轴摆动，提高筒袋泵设备的安全性和可靠性。其四，也可以应用在有较大介质温差的场合。

在能减轻泵座所需承受零件重量，实现对泵座承载力进行优化时，支撑机构的结构可以是套设在中段上的法兰，法兰外侧抵接在环形凹槽内；也可以是间隔均匀周向设置在中段外周面上的扇块，扇块远离中段一侧抵接在环形凹槽内等多种结构，在此不一一例出。

参见图2，本实施例中支撑机构包括固定设于中段6外周面且同轴线的支撑法兰81，以及与环形抵接台抵接的支撑环82；支撑环内径与筒袋内径相匹配，支撑环82通过内径渐变的过渡管83与支撑法兰81一体成型，过渡管一端内径与支撑环内径相同，过渡管另一端内径与支撑法兰外径相同；在过渡管83外周面周向间隔均匀开设有多个过流窗口831，使得流入泵座内的液体通过过流窗口流入筒袋内，以满足过流面积，不影响筒袋泵正常运行。

这样，通过在中段外周面设置支撑法兰，环形抵接台上抵接支撑环，支撑法兰位于支撑环水平面正上方，将支撑环通过内径渐变的过渡管与支撑法兰一体成型，其纵截面呈Z字型，使得过渡管呈一定倾角度对支撑法兰进行支撑，以获得较大承载力。同时，将筒袋泵分为低压区和高压区，使得低压区和高压区可分别进行固定，即在支撑机构与泵座之间、支撑机构与首级叶轮之间分别通过连接件锁紧固定。

为增加支撑机构与中段连接强度，本实施例中还在中段7与过渡管83之间周向间隔均匀设有多块加强块84，以增加支撑机构与中段的连接强度，同时为避免加强块影响过流窗口的过流面积，加强块需与过渡管的过流窗口相错位。

为便于泵座和筒袋进行定位，防止支撑环支撑悬空。本实施例中，在泵座开口端轴向凸出形成有与环形抵接台径向配合的环形抵接部，以防止泵座和筒袋径向移动，且环形抵接部与支撑环上端面相抵接，使支撑环被抵压在环形抵接部与环形抵接台之间，以防止支撑悬空。

为满足密封要求，在支撑环82上端面、环形抵接台上分别设有弹性密封垫9，以起到密封作用。

参见图3，为对中段组件进行径向限位。本实施例中，在支撑环82上端面、环形抵接台上分别开设有环形密封凹槽85，在支撑环下端面、环形抵接部上分别轴向凸出形成有与环形密封凹槽相配合的环形密封凸台86，以对中段组件进行径向限位；环形密封凹槽内放置有所述弹性密封垫。

这样，通过环形密封凹槽和环形密封凸台之间的配合，可以对中段组件进行径向限位，有助于提高筒袋和泵座刚性。环形密封凹槽内放置弹性密封垫，不仅起到密封作用，还可通过弹性密封垫的压缩量可以对多级中段组件连接后的轴向尺寸累积偏差进行补偿；同时，对多级中段组件提供弹性支撑作用。

上述内容详细说明了本实施例中支撑机构的具体结构、作用等等；下面对支撑机构与泵座之间、支撑机构与首级叶轮之间分别通过连接件锁紧固定，进行详细说明。

参见图1和图2，在首级叶轮4上周向间隔设有多个叶轮孔，在支撑法兰81上开设有与叶轮孔一一对应的法兰孔811，用于锁紧支撑法兰与首级叶轮的连接件为拉紧螺栓10，拉紧螺栓穿过法兰孔和叶轮孔通过拉紧螺母11锁紧固定；在泵座1封闭端周向间隔设有多个螺纹孔，在支撑法兰上开设有与螺纹孔一一对应的法兰孔，用于锁紧支撑法兰与泵座的连接件为拉紧螺栓，拉紧螺栓穿过螺纹孔和法兰孔通过拉紧螺母锁紧固定；锁紧支撑法兰与泵座的拉紧螺栓于锁紧支撑法兰与首级叶轮的拉紧螺栓错位设置，不相互干涉，便于锁紧固定。

这样，在支撑法兰上开设法兰孔，将原有一组拉紧螺栓分为低压区和高压区两组拉紧螺栓，不仅缩小了原拉紧螺栓规格，还可以根据受力情况对低压区和高压区选用不同规格的拉紧螺栓。其次，将原有拉紧螺栓最终紧固端由泵座内改为泵座外，不仅降低了对泵座上原有螺纹孔的补强需要，节省了流道空间，还能达到减小泵座外形尺寸及重量的目的。最后，可根据低压区和高压区所需承压力的不同，分别安装不同根数相同规格不同根数不同规格的拉紧螺栓，例如低压区选用四根拉紧螺栓，高压区选用六根拉紧螺栓。

参见图4，虽然，将拉紧螺栓最终紧固端由泵座内移动到泵座外，降低了对泵座上原螺纹孔的补强需要，节省了流道空间，但是为了满足拉紧螺栓与泵座的密封要求。本实施例中，在拉紧螺栓10上套设有厚垫圈12，以拧紧拉紧螺母11挤压厚垫圈，对拉紧螺栓与螺纹孔之间的间隙进行密封，以满足拉紧螺栓与泵座的密封要求，此为其一。其二、避免了对泵座外表面造成磨损，而引起腐蚀等情况。其三、减小了泵产生共振，提高了安全性和可靠性。

为进一步提高拉紧螺栓与泵座的密封要求，本实施例中，在泵座1外侧位于螺纹孔边缘进行倒角处理，其倒角面与拉紧螺栓和厚垫圈之间形成环形槽，环形槽纵截面呈三角形，环形槽内设置有密封圈13，密封圈纵截面的面积略大于环形槽纵截面的面积，以在厚垫圈12受到挤压时，使密封圈13与环形槽槽壁紧贴进行密封，从而进一步提高拉紧螺栓与泵座的密封要求。拉紧螺栓与泵座和厚垫圈相配合的光杆处公差采用H7/H6，密封圈纵截面的形状可以是圆形或三角形等。

需进一步说明是，在能减轻泵座所需承受零件重量，实现对泵座承载力进行优化时，泵座、支撑机构和首级叶轮可通过一组拉紧螺栓和拉紧螺母锁紧固定。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的改变仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种立式筒袋泵，包括泵座（1），以及与泵座拆卸连接的筒袋（2）；泵座为一端开口，一端封闭的筒形结构，在泵座内转动安装有泵轴（3），泵轴上安装有首级叶轮（4），在位于首级叶轮与泵座之间的泵轴上安装有多级中段组件，每级中段组件由转子部件（5）、导叶（6）和中段（7）组成，其特征在于，在筒袋（2）内壁位于开口端边缘开设有环形抵接台，在位于筒袋（2）和泵座（1）连接平面处的中段（7）的外周面上固定设有与环形抵接台相抵接的支撑机构（8），用于减轻泵座所需承受重量；在支撑机构与泵座之间、支撑机构与首级叶轮之间分别通过连接件锁紧固定。

2.根据权利要求1所述的一种立式筒袋泵，其特征在于，所述支撑机构（8）包括固定设于中段（6）外周面且同轴线的支撑法兰（81），以及与环形抵接台抵接的支撑环（82）；支撑环内径与筒袋内径相匹配，支撑环（82）通过内径渐变的过渡管（83）与支撑法兰（81）一体成型，过渡管一端内径与支撑环内径相同，过渡管另一端内径与支撑法兰外径相同；在过渡管（83）外周面周向间隔均匀开设有多个过流窗口（831），以满足过流面积。

3.根据权利要求2所述的一种立式筒袋泵，其特征在于，在中段（7）与过渡管（83）之间周向间隔均匀设有多块加强块（84），以增加支撑机构与中段连接强度，加强块与过渡管的过流窗口相错位。

4.根据权利要求2所述的一种立式筒袋泵，其特征在于，在泵座开口端轴向凸出形成有与环形抵接台径向配合的环形抵接部，且环形抵接部与支撑环上端面相抵接，使得支撑环被抵压在环形抵接部与环形抵接台之间，以防止支撑悬空。

5.根据权利要求4所述的一种立式筒袋泵，其特征在于，在支撑环（82）上端面、环形抵接台上分别设有弹性密封垫（9），以起到密封作用。

6.根据权利要求5所述的一种立式筒袋泵，其特征在于，在支撑环（82）上端面、环形抵接台上分别开设有环形密封凹槽（85），所述弹性密封垫设于环形密封凹槽内，在支撑环下端面、环形抵接部上分别轴向凸出形成有与环形密封凹槽相配合的环形密封凸台（86），以对中段组件进行径向限位。

7.根据权利要求2所述的一种立式筒袋泵，其特征在于，在首级叶轮（4）上周向间隔设有多个叶轮孔，在支撑法兰上开设有与叶轮孔一一对应的法兰孔（811），用于锁紧支撑法兰与首级叶轮的连接件为拉紧螺栓（10），拉紧螺栓穿过法兰孔和叶轮孔通过拉紧螺母（11）锁紧固定；在泵座（1）封闭端周向间隔设有多个螺纹孔，在支撑法兰上开设有与螺纹孔一一对应的法兰孔，用于锁紧支撑法兰与泵座的连接件为拉紧螺栓，拉紧螺栓穿过螺纹孔和法兰孔通过拉紧螺母锁紧固定；锁紧支撑法兰与泵座的拉紧螺栓于锁紧支撑法兰与首级叶轮的拉紧螺栓错位设置。

8.根据权利要求7所述的一种立式筒袋泵，其特征在于，在拉紧螺栓（10）上位于泵座外侧套设有厚垫圈（12）。

9.根据权利要求8所述的一种立式筒袋泵，其特征在于，在泵座（1）外侧位于螺纹孔边缘进行倒角处理，其倒角面与拉紧螺栓和厚垫圈之间形成环形槽，环形槽内设有密封圈（13），以在厚垫圈受到挤压时，使密封圈与环形槽槽壁紧贴进行密封。

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