CN210152929U - 一种单长轴防腐液下泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单长轴防腐液下泵，为立式结构，包括驱动电机、与驱动电机主轴同轴连接的单体长轴、用于安装单体长轴的组合支架以及末端的泵体，单体长轴下端伸入泵体内，泵体上开设有进轴孔、出液口、吸入口以及连通三者的泵腔，进轴孔与吸入口同轴设置，泵体出液口连接出液管，泵体内吸入口与单体长轴同轴设置有圆筒段，圆筒段与泵体为分体或一体式结构，单体长轴下端安装有至少一个涡轮，涡轮至少一段位于圆筒段内。

Description

一种单长轴防腐液下泵

技术领域

本实用新型涉及领域离心泵制作领域，尤其涉及液下长度达到4~5米的防腐液下泵。

背景技术

市售的防腐液下泵的液下深度一般只有1.8~2米，无法达到市面上非防腐液下泵的液下长度4~5米。上述现实情况，满足不了用户要求提升吸送地下池液位在3~4米深的腐蚀性液体的需求。

产生上述结果的原因如下：如图1，液下泵一般采用离心式叶轮1，离心式叶轮通过离心作用产生流体压力，吸送液体或浆体，因此在叶轮环周面上有很大的径向推力，而这种径向推力在叶轮的四周不均衡，泵出液口部2的流体压力大于另一侧的流体压力，这就使这种压力变成推动单体长轴3向出液口侧倾斜的侧向力，使单体长轴偏向一侧运行，这种侧向推力传导至上部的轴承部，进而损坏液上部分单体长轴的轴承4。

例如一种转速为1450转/分，流量100m3/h，扬程为30米的液下泵，叶轮部作用单体长轴的侧向力达200~300kg，这种侧向推力又以单体长轴为杠杆，撬动轴承，单体长轴越长，杠杆力越大，轴承承受偏心压力越大，轴承损坏就越快，这是离心式长轴液下泵的通病。

为了克服上述不足，人们在制作普通非防腐液下泵时，采用多段式单体长轴组合，并在各组合部处增设径向支承部。例如设置滑动轴承等方法来消除单体长轴侧向力对轴承的影响，用这种方法对非防腐的长轴离心液下泵是很有效的，因为各支承部不需要防止液体的腐蚀，这也是液下深度在3~5米之间的常规液下泵制造的常用方法。但这种方法对长轴防腐液下泵却不适用，主要问题在于分段组合的单体长轴结合部的防腐包裹层难处理，无法解决分段单体长轴结合部的接头与支承部的防腐问题，因此长轴防腐液下泵（3~4米）的核心制作技术仍无法解决。

如果采用单支长轴，虽然单体长轴防腐保护问题可以解决，但由于叶轮的侧向力，会致使液上部的轴承损坏，泵使用寿命不长，一般2~4个月轴承就会损坏；如果用多段组合轴加分段支承结构，那么液下部分的单体长轴结合部的防腐问题难以解决，结合部的防腐难度较大，成本也较高，无法进行良好的产业化应用。

为了解决防腐长轴液下泵的轴承经常损坏的难题，业内技术人员采用了加大上下轴承之间的间距和单体长轴的直径，从而使单体长轴抗扭能力增加，达到保护轴承的目的；也有业内专业人员采取加大泵体蜗壳直径，进而加大泵腔流道，相对降低叶轮周边的压力差来控制泵轴的损坏。但这种方案不仅单体长轴抗侧向力的效果差，而且会增加泵体的制作成本，同时降低泵的效率。用这种方法所产生的问题是不仅防腐液下泵制造成本大幅度增加，而且会造成液下泵上重下轻、重心不稳、安装不方便、易产生安全事故等缺陷。

因此业内长轴防腐液下泵的制作技术，一直存在着难题，包括本申请人在内，制作了近三十年的防腐液下泵，总制造量已近10万台，仍未得到有效解决。业界深池、深槽腐蚀性液体的吸送仍无理想的机泵可选，上述问题有待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种单体长轴、防腐性能好、可大大减少泵腔对轴的侧向推力，防止由于长轴的杠杆作用导致液上部的轴承使用寿命缩短的问题，制作成本低，输送效率提高的单长轴防腐液下泵。

为实现本实用新型目的，提高了以下技术方案：一种单长轴防腐液下泵，为立式结构，包括驱动电机、与驱动电机主轴同轴连接的单体长轴、用于安装单体长轴的组合支架以及末端的泵体，单体长轴下端伸入泵体内，泵体上开设有进轴孔、出液口、吸入口以及连通三者的泵腔，进轴孔与吸入口同轴设置，泵体出液口连接出液管，其特征在于泵体内吸入口与单体长轴同轴设置有圆筒段，圆筒段与泵体为分体或一体式结构，单体长轴下端安装有至少一个涡轮，涡轮至少一段位于圆筒段内。

作为优选，涡轮包括圆柱状中心基体、外围环体以及用于连接圆柱状中心基体和外围环体的倾斜叶片。

作为优选，单体长轴从上往下分为液上段、液下段以及泵内段，组合支架从上往下包括用于将驱动电机与轴承座连接的安装部支架、与轴承座底端连接的液下支承架，液上段安装于轴承座内，轴承座内配设轴承套设于液上段，液下段设置于液下支承架内，液下支承架与泵体进轴孔端连接。

作为优选，进轴孔与单体长轴之间设置密封组件，密封组件包括上下两层，依次为滑动密封和轴密封。

作为优选，滑动密封包括设置于进轴孔内的外衬套以及套设于单体长轴上的轴套。

作为优选，轴套为耐腐蚀性能的金属材料或陶瓷材料；外衬套采用填充四氟材料。

作为优选，单体长轴设置有防腐层。

作为优选，涡轮上方的单体长轴上增设有离心叶轮，所述离心叶轮位于泵体的泵腔内。

作为优选，泵腔整体为等径结构。

作为优选，涡轮上方的单体长轴上增设有漩涡叶轮，漩涡叶轮位于泵体的泵腔内。

本实用新型有益效果：本实用新型即克服了现有技术单长轴在泵体内径向推力大导致上端轴承易损坏的问题，又克服了分体组合式长轴在多段结合处的防腐问题，由于单体长轴只需在轴体外表面设置防腐层，设置方便，只需解决轴在泵体内的径向推力问题，本实用新型通过对泵体内叶轮和泵体吸入口的改进，将叶轮改为涡轮形式或漩涡叶轮形式，或者另外加设涡轮，涡轮外径与泵体吸入口圆筒段的直径相匹配，使涡轮位于圆筒段内，从而使其径向离心力不会转化为对轴的径向推力，而式转化成轴向的提升力，原因在于圆筒段四周无缺口，不会像叶轮位于出液口处一样，一侧压力过大，进而解决径向推力的问题。

附图说明

图1为原有技术中防腐液下泵的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1中防腐液下泵的结构示意图。

图3为实施例2中防腐液下泵的另一种结构示意图。

图4为涡轮形式叶轮的立体示意图。

图5为实施例3中防腐液下泵的局部结构示意图。

图6为实施例4中防腐液下泵的局部结构示意图。

图7为旋涡泵叶轮的立体示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：如图2所示，一种单长轴防腐液下泵，为立式结构，包括驱动电机11、与驱动电机11主轴同轴通过联轴器连接的单体长轴4、用于安装单体长轴4的组合支架以及末端的泵体1，单体长轴4下端伸入泵体1内，泵体1上开设有进轴孔、出液口1.2、吸入口1.1以及连通三者的泵腔，进轴孔与吸入口1.1同轴设置，泵体出液口1.2连接出液管3，单体长轴4从上往下分为液上段4.1、液下段4.2以及泵内段4.3，组合支架从上往下包括用于将驱动电机11与轴承座7连接的安装部支架10、与轴承座7底端连接的液下支承架8，液下支承架8为独柱式结构，液上段4.1安装于轴承座7内，轴承座7内配设轴承9套设于液上段4.1，液下段4.2设置于液下支承架8内，液下支承架8与泵体1进轴孔端连接，泵体1内吸入口1.1与单体长轴4的泵内段4.3同轴设置有圆筒段1.3，圆筒段1.3与泵体1为一体式结构，泵内段4.3下端安装有一个涡轮2，涡轮2位于圆筒段1.3内，涡轮2外径略小于圆筒段1.3内径。涡轮2包括圆柱状中心基体2.2、外围环体2.3以及用于连接圆柱状中心基体2.2和外围环体2.3的倾斜叶片2.1。进轴孔与单体长轴泵内段4.3之间设置密封组件，密封组件包括上下两层，依次为滑动密封12和轴密封。滑动密封12包括设置于进轴孔内的外衬套12.2以及套设于单体长轴4上的轴套12.2。此处所述的轴密封为现有技术，一般为唇形密封或机械密封。

泵体1为塑料材料制作，涡轮2先开制钢模，再选用500万超高分子量聚乙烯料装入模具中加温加压，按常规的塑料成型方法，压制成型，涡轮2中设有中孔的金属预埋件2.2。

单体长轴4选用45#钢制作，单体长轴4上套设有塑料防腐护套5，以防止单体长轴的腐蚀。

液下支承架8为柱状金属8.2外设防腐层8.1，一般小型泵为独柱联接支架。

轴套12.1可选用有耐腐蚀性能的金属材料或陶瓷材料，外衬套12.2可采用填充四氟材料，设置滑动轴承的目的是防止单体长轴径向绕动，影响单体长轴的运行平衡性。

安装时分别将单体长轴4与轴承部9固定联接，再在单体长轴上分别套装上防腐护套5、滑动轴承轴套12.1、密封轴套13、轴密封6、液下支承架8、泵壳1、蜗轮2、拼帽14。

调整好蜗轮2与泵壳1之间的间隙后，紧固各部紧固件，装上出液管3，就获得了单体长轴4由侧向推力小，轴承使用寿命长的长轴防腐液下泵，达到了本实用新型的目的。

实施例2：如图3所示，参照实施例1，其余特征不变，圆筒段1.3与泵体1为分体式组合结构，圆筒段1.3内设置有6个相互叠加的涡轮，靠近出液口1.2的涡轮2b的应大于圆筒段1.3最下端吸入端蜗轮2a导程。液下支承架8为多柱式结构。100m3/h以上的中型泵采取多柱联接结构。为了减轻联接柱的重量，方便搬运和节约制作成本，多柱式联接柱可采用空心钢管制作。组合安装的目的是提升泵的扬程。多只蜗轮组合安装时，前端蜗轮2a的导程应小于后端蜗轮2b的导程，这样便于蜗轮工作时连续做功，提升效率。

在本实施例中所述的泵壳1为分体结构，即把圆筒段与泵壳1a分开制作，目的在于方便蜗轮与泵体的同轴度调整。

实施例3：如图5所示，参照实施例1，其余特征不变，涡轮2上方的单体长轴4上增设有小直径离心叶轮15，所述离心叶轮15位于泵体1的泵腔内。为了提升长轴液下泵的扬程，满足有高压力输送液体的客户需求，较有效的方法是在蜗轮的后侧设一小直径离心叶轮，放大叶轮外周与泵壳之间的间距，这种设置也可以在既平衡单体长轴径向力的同时，提升液下泵的扬程。在此方案中，把叶轮外周与泵蜗壳之间的间距加大，目的在于平衡单体长轴四周流体的压力差，减少单体长轴的侧向推力，保证单体长轴的平稳运行。在这个技术方案中，蜗轮与离心叶轮的组合使用，可以提升泵效率的同时，蜗轮的外周部又可作为单体长轴的滑动支撑部，能起到稳定单体长轴的功能。

这种设置的工作原理和优点是在第一级蜗轮提升吸送的基础上，再通过离心叶轮二次加压，获得较高的泵压力，但却只要小的泵体外壳，降低了制作成本。

为了减小离心叶轮所产生泵腔内流体压力的不均衡，进而产生对单体长轴的侧向推力，再进而影响轴承的安全运行，较好的方法为把泵壳内腔设置成等径的同时，把叶轮外径缩小，这样就能使泵腔内流体处于均压状态，消除流体对旋转单体长轴侧向的推力。

实施例4：如图6所示，参照实施例1，涡轮2上方的单体长轴4上增设有漩涡叶轮16，漩涡叶轮16位于泵体的泵腔内。漩涡叶轮16包括圆柱基体以及圆柱基体外表面的波轮状叶片。为了在提高液下泵扬程的同时，又有通过大颗粒2cm以下直径物料的能力，满足城市生活污泥的吸送处理需求，同时又不产生单体长轴侧向推力，保证轴承的平稳运行，较好的方法是在蜗轮的后侧配装一只旋涡泵叶轮，并配装与旋涡泵叶轮匹配的盆形泵壳，这样的液下泵就可以满足含大颗粒料浆的输送。这种结构设计的目的在于提高泵的压力的同时，又能放大物料通过泵过流部的截面积，进而提升泵输送物料中固体颗粒物的通过能力，能使较大粒径的固体物通过泵流道，以此达到输送低位池中的残碴、浓浆的目的。这种结构的液下泵，抗物料的腐蚀性能可以大幅度提升。

上述实施例1~4中，为了增加筒形泵体的强度，同时又有好的防腐性能，较好的方法是泵体采用钢塑复合结构。

泵体、蜗轮的材料选取，可选金属材料，也可以选非金属材料，所述非金属材料包括塑料和陶瓷，或其它的复合材料。

泵体1、蜗轮2也可以是多种材料的复合组合使用，例如泵体采用塑料制作，蜗轮使用双相钢合金制作。

所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种单长轴防腐液下泵，为立式结构，包括驱动电机、与驱动电机主轴同轴连接的单体长轴、用于安装单体长轴的组合支架以及末端的泵体，单体长轴下端伸入泵体内，泵体上开设有进轴孔、出液口、吸入口以及连通三者的泵腔，进轴孔与吸入口同轴设置，泵体出液口连接出液管，其特征在于泵体内吸入口与单体长轴同轴设置有圆筒段，圆筒段与泵体为分体或一体式结构，单体长轴下端安装有至少一个涡轮，涡轮至少一段位于圆筒段内。

2.根据权利要求1所述的一种单长轴防腐液下泵，其特征在于涡轮包括圆柱状中心基体、外围环体以及用于连接圆柱状中心基体和外围环体的倾斜叶片。

3.根据权利要求1所述的一种单长轴防腐液下泵，其特征在于单体长轴从上往下分为液上段、液下段以及泵内段，组合支架从上往下包括用于将驱动电机与轴承座连接的安装部支架、与轴承座底端连接的液下支承架，液上段安装于轴承座内，轴承座内配设轴承套设于液上段，液下段设置于液下支承架内，液下支承架与泵体进轴孔端连接。

4.根据权利要求1所述的一种单长轴防腐液下泵，其特征在于进轴孔与单体长轴之间设置密封组件，密封组件包括上下两层，依次为滑动密封和轴密封。

5.根据权利要求4所述的一种单长轴防腐液下泵，其特征在于滑动密封包括设置于进轴孔内的外衬套以及套设于单体长轴上的轴套。

6.根据权利要求5所述的一种单长轴防腐液下泵，其特征在于轴套为耐腐蚀性能的金属材料或陶瓷材料；外衬套采用填充四氟材料。

7.根据权利要求3所述的一种单长轴防腐液下泵，其特征在于单体长轴设置有防腐层。

8.根据权利要求1所述的一种单长轴防腐液下泵，其特征在于涡轮上方的单体长轴上增设有离心叶轮，所述离心叶轮位于泵体的泵腔内。

9.根据权利要求8所述的一种单长轴防腐液下泵，其特征在于泵腔整体为等径结构。

10.根据权利要求1所述的一种单长轴防腐液下泵，其特征在于涡轮上方的单体长轴上增设有漩涡叶轮，漩涡叶轮位于泵体的泵腔内。

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