CN205503443U - 一种具有锥形螺旋叶片腔体的螺杆泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有螺旋叶片腔体的螺杆泵，包括减速电机和连轴杆，连轴杆的后端和减速电机传动轴连接，连轴杆的前端连接螺杆泵转子，螺杆泵转子位于螺杆泵定子内，螺杆泵定子的前端与排出体相接；还包括吸入室腔体，吸入室腔体由混合罐和锥形挤压仓内腔组成，混合罐的后端安装有轴端法兰，混合罐的前端与锥形挤压仓的大头端相接，锥形挤压仓的小头端与螺杆泵定子的后端相接；所述连轴杆位于混合罐和锥形挤压仓内，连轴杆上设有主螺旋叶片。本实用新型适用于输送固液混合介质，介质中的固体组分不会在吸入室挤压仓内堆积，卡死，介质输送过程平稳，可以按原比例均匀输送混合介质。

Description

一种具有锥形螺旋叶片腔体的螺杆泵

技术领域

本实用新型属于介质输送装置，涉及输送高粘度介质和高固含量介质的螺杆

泵，具体涉及一种具有螺旋叶片腔体的螺杆泵。

背景技术

单螺杆泵适合于输送高粘度的介质和高固含量的介质，在实际的生产应用中标准螺杆泵的吸入室不适合这种介质，堆料严重，无法有效输送介质。烟草制造企业采用的这种烟梗混合液输送的工艺叫造纸法烟草薄片生产工艺，造纸法烟草薄片技术是将烟梗、烟末、以及残次烟叶等原料，综合利用萃取、分离、造纸、重组技术等生产工艺经过加工处理，制成接近天然烟叶的薄片，再用于卷烟生产的一种先进的烟草生产工艺。

但是在烟厂的烟梗混合液输送中，输送效果不理想，往往造成烟梗在挤压仓内堆积而堵塞了定子的入口，使物料无法顺利地进入定子内，造成泵的输送失效。烟梗混合液是烟梗和浸泡液的混合物，烟梗是一种高纤维，长度在3-5cm之间的植物叶茎，密度比水轻，本身没有流动性，与水不相溶。经过观察发现，烟梗浸泡之后纤维膨胀，漂浮在水面之上，出现了分层，当此介质进入吸入室内后，往往堆积在减压仓内，不能顺利进入定子的入口，大量的烟梗又会聚集在挤压仓内，受到挤压，脱水，严重时卡死转子，烧毁电机。单螺杆泵在输送烟梗混合液的过程中，由于吸入室内介质分层严重，即烟梗在上，浸泡液在下，造成进入定子内的物料不均匀，流动性好的液体被输送走了，而烟梗等固体物质被沉淀在减压仓内，造成输送不顺畅。如何打乱这种分层，使其充分混合成为解决问题的重点。由于混合液的分层，当此介质进入吸入室内后，往往堆积在减压仓内，不能顺利进入定子的入口。螺旋叶片尺寸过大，回流不充分，输送的物料又推不动，造成泵的扭力加大，发生闷车现象，同时也造成料斗翻料。在实际的生产应用中标准螺杆泵的吸入室不适合这种介质，堆料严重，无法有效输送介质。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种具有螺旋叶片腔体的螺杆泵。

本实用新型采用如下技术方案：一种具有螺旋叶片腔体的螺杆泵，包括减速电机和连轴杆，减速电机驱动连轴杆转动，连轴杆带动螺杆泵转子转动，螺杆泵转子位于螺杆泵定子内，螺杆泵定子的前端与排出体相接；还包括吸入室腔体，吸入室腔体由混合罐和锥形挤压仓内腔组成，混合罐的前端与锥形挤压仓的大头端相接，锥形挤压仓的小头端与螺杆泵定子的后端相接；所述连轴杆位于混合罐和锥形挤压仓内，连轴杆上设有主螺旋叶片，锥形挤压仓大头端至小头端的一段连轴杆上的主螺旋叶片尺寸逐渐减小，此段连轴杆上的主螺旋叶片整体形状呈与锥形挤压仓相适配的锥形，此段连轴杆上还设有叶片尺寸逐渐减小的且与主螺旋叶片螺旋方向相同的副螺旋叶片，锥形挤压仓的内壁上设有与副螺旋叶片相配合使用的螺旋叶片。

进一步的，混合罐的后端安装有轴端法兰。

进一步的，所述混合罐为吸入室，混合罐底部呈圆弧状凹槽。

进一步的，混合罐的顶端设有矩形进料口连接法兰。

进一步的，混合罐的底端安装有与混合罐内相通的排污管，排污管的后端安装有吸入室排污法兰。

进一步的，锥形挤压仓的小头端与螺杆泵定子的后端通过定端法兰相接。

进一步的，连轴杆的后端设有轴承架。

进一步的，连轴杆后端通过销式万向节和轴承架上的传动轴连接，连轴杆前端通过销式万向节和螺杆泵转子连接。

本实用新型的有益效果是：

1.实用性：本实用新型用于输送烟梗和浸泡液这一类分层严重的混合介质，能够按原比例输送安全可靠，适用于输送固液混合介质，尤其是两种或多种介质密度相差大，流速低容易分层的混合介质，尤其在人造烟叶薄片行业中烟梗浸出液的输送中被广泛应用，取得了非常好的市场经济效益。

本实用新型的吸入室具备了物料混合搅拌配料的功能，可以均匀地混和介质，并按原混合比均匀输送，解决了客户需要稳定的混合比输送介质；当介质需要调整混合比例或添加催化剂，添加剂时，可以直接用吸入室的排污法兰接口，在吸入室内就能均匀混和，不用再增加混合罐，搅拌器，搅拌电机等传统设备。

2.经济性：本实用新型在吸入室挤压仓内部增加了叶片尺寸逐渐减小的螺旋叶片，配合连轴杆上的螺旋叶片完成了对物料的均匀混和，不需要增加搅拌容器和搅拌电机，使整体设备经济性大大提高。螺旋叶片设计合理，与传统F型泵相比，轴功率低，所配电机功率小，节约能耗。

3.安全性：采用本实用新型传输介质，介质中的固体组分不会在吸入室挤压仓内堆积，卡死，介质输送过程平稳，可以按原比例均匀输送混合介质。

附图说明

图1. 本实用新型的螺杆泵结构示意图；

图2.本实用新型的吸入室腔体剖面图；

图3. 本实用新型的带螺旋叶片的连轴杆；

图4. 本实用新型的螺杆泵的立体图；

图5. 现有技术中吸入室腔体结构示意图。

图中：1.吸入室腔体、2.定端法兰、3.轴端法兰 、4.锥形挤压仓、5. 螺旋叶片、6.连轴杆、7.主螺旋叶片、 8.副螺旋叶片、10.轴承架、11. 螺杆泵转子 、12. 螺杆泵定子 、13.排出体 、14.排污法兰、15.传统的吸入室腔体、16. 传统的定端法兰、17. 传统的挤压仓、18. 传统的轴端法兰。

具体实施方式

一种具有螺旋叶片腔体的螺杆泵，包括减速电机和连轴杆，减速电机传动轴驱动连轴杆转动，连轴杆的前端连接螺杆泵转子带动其转动，螺杆泵转子位于螺杆泵定子内，螺杆泵定子的前端与排出体相接；还包括吸入室腔体1，吸入室腔体1由混合罐和锥形挤压仓4内腔组成，混合罐的后端安装有轴端法兰3，混合罐的前端与锥形挤压仓4的大头端相接，锥形挤压仓4的小头端与螺杆泵定子的后端相接；所述连轴杆6位于混合罐和锥形挤压仓内，连轴杆上设有主螺旋叶片7；锥形挤压仓4大头端至小头端的一段连轴杆上的主螺旋叶片7尺寸逐渐减小，此段主螺旋叶片7整体形状呈与锥形挤压仓4相适配的锥形。锥形挤压仓4大头端至小头端的一段连轴杆上还设有叶片尺寸逐渐减小的且与主螺旋叶片7螺旋方向相同的副螺旋叶片8。锥形挤压仓4的内壁上设有与副螺旋叶片8相配合使用的螺旋叶片5。所述混合罐为吸入室，混合罐底部呈圆弧状凹槽。混合罐的顶端设有矩形进料口连接法兰。混合罐的底端安装有与混合罐内相通的排污管，排污管的后端安装有吸入室排污法兰14。锥形挤压仓4的小头端与螺杆泵定子的后端通过定端法兰2相接。连轴杆的后端设有轴承架10。连轴杆6后端通过销式万向节和轴承架10上的传动轴连接，连轴杆6前端通过销式万向节和螺杆泵转子11连接。

制造时，在传统F型（矩形入料口）泵的吸入室基础上进行改进了如下结构：增大原吸入室腔体容积，使得吸入室有一定的混合功能，从而使管路中的混合物料，进入吸入室后在螺旋叶片的强力送料搅拌作用下，能够混和均匀。吸入室前端连接锥形挤压仓4。

锥形挤压仓4的设计：增加挤压仓容量，按挤压仓容量为转子每转输送量的4-5倍设计。挤压仓形状由原来的直管形改为锥管形，直径按介质流动方向由大变小，在定子处减小到和定子外径相同的尺寸，从而进一步减少介质分层程度。锥形的挤压仓中增加了副螺旋叶片8，这种副螺旋叶片螺旋方向和连轴杆上的叶片螺旋方向相同，这样显著增加了介质流动时扰动，从而进一步破坏了混合介质的分层程度，破坏层流状态，形成我们需要的混合流体。

混合罐（吸入室）的底端中部的切向方向设计有排污法兰，当设备需要清洗时，可以用这个排污口接入冲洗介质或排污用，当物料内需要添加催化剂或者需要调整混合介质比例时，可以用此法兰作为接口。

带螺旋叶片的连轴杆的设计：标准的连轴杆上只有一组螺旋叶片，经过设计在连轴杆上出现两组螺旋叶片。主螺旋叶片7，具有强力送料功能，主螺旋叶片的理论排量为转子每转输送量的1.5倍，这样由连轴杆推进螺旋叶片挤压仓的混合介质，不能完全被吸入定子腔，有50%的介质会形成回流，这些回流介质从连轴杆四周空隙返回吸入室，从而和吸入室内介质进一步混和。在连轴杆上靠近转子端有一组副螺旋叶片8，副螺旋叶片8尽可能靠近转子端，目的是进一步加大转子端的介质混和程度。在主、副螺旋叶片的作用下，介质中各混合物能够充分混合均匀。位于锥形挤压仓4内的主、副螺旋叶片为锥形与锥形挤压仓4适配，如图3所示，锥形的顶角为a,这样螺旋叶片的排量在吸入室腔体1内较大，为转子每转输送量的1.5倍，在锥形挤压仓4内逐渐减小叶片排量，僻免过度挤压，造成物料脱水。为了避免固体物在锥形挤压仓内不能回流而堆积卡死，设计介质的回流空间时充分考虑到介质大小，保证最小回流间隙为20MM。

连轴杆增加了螺旋叶片，为了方便装配，在吸入室和轴承架10之间增加了一个轴端法兰3。

吸入室腔体1是一个组焊件，由混合罐和锥形挤压仓4组成；混合罐的后端焊接轴端法兰3，混合罐的前端与锥形挤压仓4大头端焊接，锥形挤压仓4大小头端焊接定端法兰2，锥形挤压仓4的大头端至小头端的内壁焊接有螺旋叶片5，螺旋叶片5随着锥形挤压仓4的锥度缩小，整体形状呈锥形。混合罐顶端设有矩形进料口连接法兰, 可以与客户法兰对接，用螺栓连接，用橡胶垫做密封。另外，混合罐的侧面靠近底部留有连接排污管的排污口，排污口后端连接排污法兰14，此排污法兰也可以作为加料口，向泵内输送添加剂等物料，也可以在泵停用时，用来排空吸入室腔内的剩余物料。

连轴杆6上焊接有主螺旋叶片7和副螺旋叶片8，主螺旋叶片7贯通在连轴杆上，连轴杆6位于混合罐和锥形挤压仓内；锥形挤压仓4大头端至小头端的一段连轴杆上的主螺旋叶片7尺寸逐渐减小，此段主螺旋叶片7整体形状呈与锥形挤压仓4相适配的锥形，其余主螺旋叶片7尺寸大小一致，形状呈圆柱形。副螺旋叶片8长度较短，呈锥形，只在锥形挤压仓4内。装配后和锥形挤压仓4内的螺旋叶片5相互配合。

泵在装配时和标准的单螺杆泵一样，定子12通过拉杆前端和排出体13相连接，定子12后端和定端法兰2连接。吸入室后端的轴端法兰3通过螺栓和轴承架10连接。

连轴杆6后端通过销式万向节和轴承架10上的传动轴连接，连轴杆6前端通过销式万向节和螺杆泵转子11连接。连轴杆6的功能主要有两个，一是将来自减速电机的扭矩传递到螺杆泵转子11上；二是在特殊的螺旋叶片的旋转作用下将物料推送到锥形挤压仓4内，在和锥形挤压仓内的主螺旋叶片7、副螺旋叶片8的作用下，完成喂料的功能。

管道内的混合物进入吸入室后，在主螺旋叶片的强力搅拌下打破了介质分层，各相混合物均匀混和，在主螺旋叶片的推进下进入锥形挤压仓4，锥形挤压仓4内的压力，从吸入室到螺杆泵定子12逐步增加，在靠近螺杆泵定子后端达到最大，混合介质在此压力下进入螺杆泵定子12、螺杆泵转子11形成的空腔内，完成喂料，多余的混合介质沿着锥形挤压仓4和连轴杆6的空隙返回吸入室，在吸入室内和原液混和，锥形挤压仓中4增加了螺旋叶片5，混合介质在流动过程中受到阻力，形成更大的扰动，但是不阻碍物料的前进，这种扰动后增强介质的混和均匀程度。介质的回流空间设计要充分考虑介质大小，必须有充分的空间，僻免固体物在锥形挤压仓内脱水或者在锥形挤压仓内堆积卡死。在螺杆泵定子12密封腔中的混合介质随着螺杆泵转子11转动，在螺杆泵转子和螺杆泵定子的升压作用下，输送到排出体13，完成输送过程。

Claims (8)

1.一种具有螺旋叶片腔体的螺杆泵，包括减速电机和连轴杆，减速电机驱动连轴杆转动，连轴杆带动螺杆泵转子转动，螺杆泵转子位于螺杆泵定子内，螺杆泵定子的前端与排出体相接；其特征在于：还包括吸入室腔体（1），吸入室腔体（1）由混合罐和锥形挤压仓（4）内腔组成，混合罐的前端与锥形挤压仓（4）的大头端相接，锥形挤压仓（4）的小头端与螺杆泵定子的后端相接；所述连轴杆（6）位于混合罐和锥形挤压仓内，连轴杆上设有主螺旋叶片（7），锥形挤压仓（4）大头端至小头端的一段连轴杆上的主螺旋叶片（7）尺寸逐渐减小，此段连轴杆上的主螺旋叶片（7）整体形状呈与锥形挤压仓（4）相适配的锥形，此段连轴杆上还设有叶片尺寸逐渐减小的且与主螺旋叶片（7）螺旋方向相同的副螺旋叶片（8），锥形挤压仓（4）的内壁上设有与副螺旋叶片（8）相配合使用的螺旋叶片（5）。

2.如权利要求1所述的一种具有螺旋叶片腔体的螺杆泵，其特征在于：混合罐的后端安装有轴端法兰（3）。

3.如权利要求1所述的一种具有螺旋叶片腔体的螺杆泵，其特征在于：所述混合罐为吸入室，混合罐底部呈圆弧状凹槽。

4.如权利要求3所述的一种具有螺旋叶片腔体的螺杆泵，其特征在于：混合罐的顶端设有矩形进料口连接法兰。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种具有螺旋叶片腔体的螺杆泵，其特征在于：混合罐的底端安装有与混合罐内相通的排污管，排污管的后端安装有吸入室排污法兰（14）。

6.如权利要求5所述的一种具有螺旋叶片腔体的螺杆泵，其特征在于：锥形挤压仓（4）的小头端与螺杆泵定子的后端通过定端法兰（2）相接。

7.如权利要求6所述的一种具有螺旋叶片腔体的螺杆泵，其特征在于：连轴杆的后端设有轴承架（10）。

8.如权利要求7所述的一种具有螺旋叶片腔体的螺杆泵，其特征在于：连轴杆（6）后端通过销式万向节和轴承架（10）上的传动轴连接，连轴杆（6）前端通过销式万向节和螺杆泵转子（11）连接。