CN206299574U - 一种离心式料浆泵 - Google Patents

Abstract

一种离心式料浆泵，包括泵壳、泵盖、主轴、轴密封、泵壳涡壳腔内的叶轮，叶轮为带口环的叶轮，叶轮口环与泵盖之间的间隙形成返流流道，叶轮口环端面上切设有朝向泵腔方向导流的导流面，泵盖上对应开设有与叶轮口环端面开设的导流面配合的端面。有效防止口环与泵盖之间间隙内的返流流体成型环形液幕，提高泵的效率2%左右，节约能耗4%左右。

Description

一种离心式料浆泵

技术领域

本发明涉及一种塑料离心泵，用于输送料浆，属机械行业。本发明是对过流部位为超高分子量聚乙烯塑料离心泵的改良。

背景技术

在现代工业领域中，超高分子量聚乙烯塑料因具有极好的防腐耐磨性能，常被用于制作离心泵的蜗壳、泵盖、叶轮，用这种材料制作过流部件的离心泵，因为有极好的耐磨性和防腐性，所以能输送含固量大的料浆，并能输送磨蚀性强的液体。这类泵现在已被冶炼、化工、化肥、电力、环保等各工业领域广泛选用。应用实践证明这种过流部位为超高分子量聚乙烯的离心泵，不仅有防腐耐磨性能好、寿命长、应用广的优点，而且价格经济，能为使用者降低成本。但是这种离心泵却存在着效率低的缺点：效率要比同类金属离心渣浆泵低3~6%左右。造成效率低的原因有：一是渣浆会堵泵的叶轮流道，尤其是流量在100m³/h以下的小型渣浆泵，因此只能采用有较好防堵效果的开式叶轮（如图1），而不能选用效率高的闭式叶轮结构；二是过流部件叶轮、泵壳、泵盖的塑料冷热变形系数较大，在使用温差大于80℃的工况下，泵组件变形系数在3~8%之间，这就造成了离心泵叶轮1与泵盖2之间的间隙时大时小。在使用温度高于60℃时，间隙就小，在使用温度低于20℃时，间隙就大。当间隙增大时，泵腔内的高压液体就会通过叶轮叶片与泵盖之间的间隙返流到泵的吸入口2.1，造成泵的容积效率的大量损失，尤其在叶轮叶片磨损后，容积效率的损失会达到10%左右，使离心泵的效率大幅度降低，使泵的效率耗能比大幅度上升，一般耗能会上升20%左右。

为了解决存在的上述不足，专利: 201520720103.5公开了一种带口环的开式料浆泵叶轮（如图2），用叶轮口环1.1与泵盖2之间的可控小间隙的作用，减少高压液体向吸入口2.1的返流，进而减少泵的容积效率的损失。用这种方法能使泵的容积效率提升3~5%左右，但仍存在着下述的缺点：返流流体通过口环1.1与泵盖2之间的隙缝向泵的吸入口返流，返流时流体的流向与泵吸入口2.1流体的流向成90°角，返流液体形成一个环形液幕，与吸入口进入泵的液体产生交叉冲击，进而产生阻流作用，再进而影响泵的效率性能。这种结构的泵，会影响泵的效率2%左右，增加泵耗能4%左右。因此，现有技术还存在着改进及提升效率的空间。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种有效防止口环与泵盖之间间隙内的返流流体成型环形液幕，提高泵的效率2%左右，节约能耗4%左右的离心式料浆泵。

为实现本发明目的，提供了以下技术方案：一种离心式料浆泵，包括泵壳、泵盖、主轴、轴密封、泵壳涡壳腔内的叶轮，其特征在于叶轮为带口环的叶轮，叶轮口环与泵盖之间的间隙形成返流流道，叶轮口环端面上切设有朝向泵腔方向导流的导流面，泵盖上对应开设有与叶轮口环端面开设的导流面配合的端面。

作为优选，带口环的叶轮为开式塑料叶轮。

作为优选，导流面设置为斜面或圆弧面。

作为优选，斜面与主轴的中心轴线间的夹角为30~75度。

作为优选，斜面与主轴的中心轴线间的夹角为40~60度。

作为优选，叶轮口环与泵盖上设置有耦合的凹形环槽或凸环，构成迷宫型凹凸环槽。

作为优选，泵壳、泵盖为钢衬塑结构或和全塑结构。

本发明有益效果：本发明中在叶轮口环的端面上设置导流面，目的是通过导流面对返流流体的导向作用，使返流液体向泵腔方向变向，使返流液体的流向与泵吸入口的液体趋于同向，这样就能消除返流液体的阻流作用，把返流液体的阻力转化为推力，使泵吸入口流速更快，从而提升了泵的效率。

附图说明

图1为原有技术泵的结构示意图（装配开式叶轮）。

图2为原有技术泵的结构示意图（装配带口环的开式叶轮）。

图3为本发明泵的结构示意图（开式叶轮带口环，口环端面加工斜面）。

图4为图3中A部局部放大图。

图5为闭式叶轮应用本专利技术的结构示意图。

图6为叶轮口环的另一种表现形式。

图7为叶轮口环的另一种表现形式。

图8为叶轮口环的另一种表现形式。

图9为叶轮口环的另一种表现形式。

具体实施方式

实施例1：如图3、4，一种离心式料浆泵，包括泵壳3、泵盖2、主轴4、轴密封6、泵壳涡壳腔内的叶轮1，叶轮口环1.1与泵盖2之间的间隙形成返流流道，叶轮1为带口环的开式叶轮，叶轮口环1.1端面上切设有朝向泵腔方向导流的导流面1.1.1，泵盖上对应开设有与叶轮口环端面开设的导流面1.1.1配合的端面。导流面1.1.1为斜面，泵在运行时，出口腔体与吸入口腔体之间存在着较大的压力差，高压区的流体总会通过叶轮1与泵盖2之间的间隙返流至低压区：即泵的吸入口2.1处。在图2中，叶轮口环1.1端面为平面，因此返流流体的流向与泵的轴向呈90°角，这就导致了返流液体在叶轮1的吸入口2.1形成了一个与泵进口液体流向交叉冲突的水幕，对泵吸入口2.1的液体产生阻流，使泵吸入口2.1的阻力增大，影响泵的效率。本发明中在叶轮口环1.1的端面上设置导流面1.1.1，目的是通过导流面1.1.1对返流流体的导向作用，使返流液体向泵腔方向变向，使返流液体的流向与泵吸入口的液体趋于同向，这样就能消除返流液体的阻流作用，把返流液体的阻力转化为推力，使泵吸入口流速更快，从而提升了泵的效率，达到本发明的目的。

本发明中选用带口环的开式叶轮，是因为如果选用不带口环的开式叶轮，其对泵进出口液体的封闭隔断性能差，效率损失大。

本发明中所述的带口环的开式塑料叶轮，而不是采用带口环的闭式塑料叶轮，是因为塑料闭式叶轮的成型工艺无法得到扭曲度符合高效叶轮的叶轮叶片，原因是压制叶轮的金属模芯无法从闭式叶轮的流道中脱出。因此塑料闭式叶轮虽带有口环，但应用时运行效率却很低，尤其是每小时流量小于100m³、叶轮流道宽度小于30mm的闭式叶轮，叶片形态更差。而带口环的开式叶轮由于叶片局部是开放式的，能方便脱模，所以能制作出叶片倾斜度、扭曲度优的、效率高的叶轮。同时叶轮上又有口环，可以在口环上设导流斜坡，因此上述方案可作为优选。

次选塑料闭式叶轮应用本发明的技术也能提高效率2%左右。

本发明中所述的叶轮口环上斜面的倾斜角的角度可选择在30~70°之间，为了方便制作又兼顾返流液体对泵吸入口液体的助推作用，较好的选择为40~60°之间。

在本发明中虽然仅对塑料叶轮的口环端面作了斜面改良，看似很简单的局部形态改进，但确实能起到提高泵效率的积极效果，能使塑料泵的效率提升2%左右。

本发明中所述的塑料离心泵包括衬塑型和全塑型离心泵。

实施例2：参照实施例1，选取泵壳、泵盖为钢衬超高分子量聚乙烯结构，叶轮同为超高分子量聚乙烯材质，并采用带口环的开式叶轮结构，将叶轮口环1.1的端面加工成向内倾斜45°的斜角1.1.1，再在泵盖与叶轮的配合处也加工与叶轮口环斜角同形、同角度的斜角2.2，与叶轮配装。安装时，按常规的塑料泵的制作安装流程和要求安装，分别把泵壳3、泵盖2、叶轮1、主轴4、轴密封6、轴承座5安装起来，再与安装底板、电机组装在一起，就得到了泵效率高于原有技术泵效率的衬塑耐磨防腐泵。再进行测试、油漆，就可以得到可用于输送含磨蚀性介质的料浆泵。

本实施例中的泵壳3、泵盖2可以是钢衬塑的结构，也可以是全塑结构的。

本实施例中的叶轮选取的是带口环1.1的开式叶轮，这种结构的叶轮既能满足制作高效率的超高分子量聚乙烯叶轮的要求，也能在叶轮上设置口环，并在口环上加工导流斜面1.1.1，完成和达到本发明提升泵效率的目的。

如图5，本实施例中所述的叶轮也可以是闭式叶轮，闭式塑料叶轮的口环上加工导流斜面1.1.1，同样也有提升泵效率的作用。

本实施例中所述塑料泵指的塑料可以是超高分子量聚乙烯，也可以是其它热塑性塑料或和其它铸型材料，例如尼龙、橡胶等。

本实施例中所述带口环的开式叶轮上的口环，可以设计为单道口环1.1（如图4），或和多道台阶形口环1.2（如图6），也可以设置三角形口环1.3（如图7）。

实施例3：参照实施例1或2，如图8所示，叶轮口环1.1上的导流面为圆弧面1.4，离心泵上也同时设有与叶轮口环上的弧形基本同形的内弧面。

如图9，为了减少泵腔内高压区流体向泵吸入口的返流量，较好的方法是在叶轮口环斜面的外周设置凹形环槽或凸环1.5，并在泵盖的对应部位设置环槽或凸环相反并对应的凹形环槽或凸环，叶轮与泵盖配装后，即成为一个阻流的迷宫环，叶轮口环与泵盖之间这种环状迷宫状结构，在泵工作时能有效地减少流体的返流量，提升泵的容积效率。

Claims (7)

1.一种离心式料浆泵，包括泵壳、泵盖、主轴、轴密封、泵壳涡壳腔内的叶轮，其特征在于叶轮为带口环的叶轮，叶轮口环与泵盖之间的间隙形成返流流道，叶轮口环端面上切设有朝向泵腔方向导流的导流面，泵盖上对应开设有与叶轮口环端面开设的导流面配合的端面。

2.根据权利要求1所述的一种离心式料浆泵，其特征在于带口环的叶轮为开式塑料叶轮。

3.根据权利要求1所述的一种离心式料浆泵，其特征在于导流面设置为斜面或圆弧面。

4.根据权利要求3所述的一种离心式料浆泵，其特征在于斜面与主轴的中心轴线间的夹角为30~75度。

5.根据权利要求4所述的一种离心式料浆泵，其特征在于斜面与主轴的中心轴线间的夹角为40~60度。

6.根据权利要求1所述的一种离心式料浆泵，其特征在于叶轮口环与泵盖上设置有耦合的凹形环槽或凸环，构成迷宫型凹凸环槽。

7.根据权利要求1所述的一种离心式料浆泵，其特征在于泵壳、泵盖为钢衬塑结构或和全塑结构。