CN210889352U - 一种新型立式双固定支撑自吸泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型立式双固定支撑自吸泵，包括泵体、泵轴和固定架，泵体上端设有电机，泵体下端与固定架法兰连接且设有进口管路，泵体内设有上轴承体组件和机封组件一，固定架上端法兰面上设有若干根支撑柱，固定架下端法兰面上设有下轴承体组件，进口管路上设有机封组件二，电机输出轴上设有分体弹性柱销联轴器，分体弹性柱销联轴器位于泵体内，泵轴一端通过分体弹性柱销联轴器与电机输出轴连接，上轴承体组件位于泵轴与电机输出轴连接一端，下轴承体组件位于泵轴另一端，泵轴上设有叶轮，机封组件一位于上轴承体组件和叶轮之间，机封组件二位于下轴承体组件与叶轮之间。本实用新型的有益效果是：设备整体运行的可靠及稳定。

Description

一种新型立式双固定支撑自吸泵

技术领域

本实用新型涉及自吸泵相关技术领域，尤其是指一种新型立式双固定支撑自吸泵。

背景技术

自吸式离心泵为离心泵的一种，它在安装使用过程中方便，无需将泵房建在地下或液位下，一般自吸式离心泵安装在水池地面上，通过进口管路从水池中引水，自吸式离心泵顾名思义为无需灌水即可完成自启的一种离心泵，它只需在第一次启动时，将泵内注满水，通过叶轮将管路中气体排出，从而完成自吸的过程。由于自吸式离心泵无需真空引水、无需安装底阀，极大方便了维护和操作，所以市场应用较为广泛。

现有立式自吸泵均为WFB结构，将自吸泵叶轮及轴与电机轴之间采用刚性螺栓连接，自吸泵叶轮及轴的自重，运转过程所产生的轴向力及径向力均靠电机轴承承受，同时电机转子部分自重也要电机轴承承受，这样对电机的可靠性造成很大的隐患，而且在自吸泵设计过程中，需考虑电机轴径及轴承，为考虑各种偏工况区域的运行，需选用较大的设计安全系数；同时为减少轴挠度的产生，将轴径需放大且轴的长度尽可能缩短，这不仅增加泵的整机成本，且减少泵自身的吸上高度。现有立式自吸泵均采用副叶轮水动力密封，这种密封可靠，且维护成本较低，但对泵整体性能有较大的影响，副叶轮密封会造成泵运行功率增加，自吸泵效率降低，配用电机功率增大。不符合经济运行的节能要求。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中泵运行不稳定且可靠性差的不足，提供了一种运行稳定及可靠的新型立式双固定支撑自吸泵。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种新型立式双固定支撑自吸泵，包括泵体、泵轴和固定架，所述泵体的上端设有电机，所述泵体的下端与固定架法兰连接且设有进口管路，所述泵体的侧面设有出口管路，所述泵体内设有上轴承体组件和机封组件一，所述固定架上端的法兰面上设有若干根支撑柱，所述固定架下端的法兰面上设有下轴承体组件，所述进口管路上设有机封组件二，所述机封组件二位于固定架内，所述电机的输出轴上设有分体弹性柱销联轴器，所述分体弹性柱销联轴器位于泵体内，所述泵轴的一端通过分体弹性柱销联轴器与电机的输出轴连接，所述上轴承体组件位于泵轴与电机输出轴连接的一端，所述下轴承体组件位于泵轴的另一端，所述泵轴上设有叶轮，所述的叶轮位于泵体内，所述机封组件一位于上轴承体组件和叶轮之间，所述机封组件二位于下轴承体组件与叶轮之间。

泵体的上端设有电机，泵体的下端与固定架法兰连接且设有进口管路，泵体的侧面设有出口管路，泵体内设有上轴承体组件和机封组件一，固定架上端的法兰面上设有若干根支撑柱，固定架下端的法兰面上设有下轴承体组件，进口管路上设有机封组件二，机封组件二位于固定架内，电机的输出轴上设有分体弹性柱销联轴器，分体弹性柱销联轴器位于泵体内，泵轴的一端通过分体弹性柱销联轴器与电机的输出轴连接，上轴承体组件位于泵轴与电机输出轴连接的一端，下轴承体组件位于泵轴的另一端，泵轴上设有叶轮，叶轮位于泵体内，机封组件一位于上轴承体组件和叶轮之间，机封组件二位于下轴承体组件与叶轮之间。该自吸式离心泵采用两端上下轴承体组件双支撑结构，减少传统泵轴悬臂长度，两侧轴承将整个轴、叶轮固定在泵中心，设备运转时，能保证平稳、高效运行；自吸式离心泵上端的安装的联轴器与电机端联轴器分开安装，采用弹性柱销联轴器，保证泵和电机分离安装，力不会相互传导，增加设备整体运行的可靠性；机封组件一和机封组件二防止液流泄露；泵体下端设有若干根支撑柱，提高整体的稳定性，同时减少轴挠度的产生，而且轴承受力也相应减弱，提高运行稳定性。这样的设计达到了泵运行稳定及可靠的目的。

作为优选，泵体由泵室一和泵室二组成，泵室一的上端与电机连接，泵室一的下端与泵室二可拆卸连接，分体弹性柱销联轴器、上轴承体组件和机封组件一均位于泵室一内，泵室一内设有支撑板，支撑板与泵室一的侧壁固定连接，上轴承体组件与支撑板可拆卸连接，机封组件一位于泵室一与泵室二的连接处且与泵室一的侧壁固定连接，叶轮位于泵室二内，泵轴上设有挡圈，叶轮通过挡圈与泵轴固定连接。机封组件一防止液流泄露；联轴器采用分体弹性柱销联轴器，将之前刚性连接变为分体传动，这种结构只传递电机扭矩，不传导力，也就有效防止了因某一设备故障造成其它设备故障的连锁反应，提高运行的可靠性，也相应降低了整体设备的故障率；叶轮上设有挡圈，挡圈置于叶轮与轴之间，叶轮通过挡圈安装在轴上，设有挡圈防止发生不必要的轴向窜动，保证叶轮的稳定运行，提高设备的稳定性。

作为优选，泵轴上设有挡水圈，所述挡水圈位于机封组件二与下轴承体组件之间。这样设计有利于即使在机封漏水时，也能保证轴承不进水。

作为优选，支撑柱的高度大于固定架的高度。便于下轴承体组件的安装和维护。

作为优选，上轴承体组件包括上轴承体、角接触球轴承、轴承压盖一、止动垫一和螺母一，上轴承体与支撑板可拆卸连接，轴承压盖一位于上轴承体的端部，轴承压盖一与上轴承体可拆卸连接，上轴承体与轴承压盖一构成一个轴承腔一，角接触球轴承共有两个，两个角接触球轴承呈上下对称分布且均安装于轴承腔一内，泵轴通过角接触球轴承与上轴承体转动连接，止动垫一和螺母一均位于轴承腔一内，止动垫一位于角接触球轴承和螺母一之间，角接触球轴承位于轴承压盖一与止动垫一之间。在轴上端安装一对角接触球轴承，成上下对称排布作为固定端，用以承受叶轮旋转所产生的轴向力及径向力，且承受转子部件的重力；螺母一用于定位角接触球轴承，止动垫一防止螺母一松懈，保证设备运转时，能保证平稳、高效运行。

作为优选，下轴承组件包括下轴承体、轴承压盖二、深沟球轴承、止动垫二和螺母二，下轴承体与固定架可拆卸连接，轴承压盖二位于下轴承体的端部，轴承压盖二与下轴承体可拆卸连接，下轴承体与轴承压盖二构成一个轴承腔二，深沟球轴承安装于轴承腔二内，泵轴通过深沟球轴承与下轴承体转动连接，止动垫二和螺母二均位于轴承腔二内，深沟球轴承的一端与轴承压盖二相接触，深沟球轴承的另一端与止动垫二相接触，止动垫二位于深沟球轴承与螺母二之间。深沟球轴承，用以固定支撑转子，并承受叶轮旋转所产生的径向力；螺母二用于定位深沟球轴承，止动垫二防止螺母二松懈，保证设备运转时，能保证平稳、高效运行。

作为优选，机封组件一与机封组件二的结构相同，机封组件一包括机封盖板、机械密封件和机封体，机封压盖位于机封体的端部，机封压盖与机封体可拆卸连接，机封压盖与机封体构成一个密封腔，机械密封件位于密封腔内。在轴封处摒弃了传统的副叶轮水动力密封，改用机械密封的结构形式，减少因副叶轮做功而造成的功率损耗，提高泵运行整体效率，同时采用外接水进行机械密封的冷却及润滑，在排气的过程中，也能保证机械密封的有效密封。

作为优选，机械密封件由动环和静环构成的摩擦副组成。机械密封件由一对摩擦副组成动静环密封，采用外接水冲洗及冷却，保证机械密封长时间稳定运行。

本实用新型的有益效果是：设备整体运行的可靠及稳定；设备使用寿命高；设备运行效率高；方便检修、维护；机械密封性好，且保证机械密封长时间稳定运行。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

图2是上轴承组件的结构示意图；

图3是下轴承组件的结构示意图；

图4是机封组件一和机封组件二的结构示意图。

图中：1.泵体，2.泵轴，3.固定架，4.电机，5.进口管路，6.出口管路，7.上轴承体组件，8.机封组件一，9.支撑柱，10.下轴承体组件，11.机封组件二，12.分体弹性柱销联轴器，13.叶轮，14.泵室一，15.泵室二，16.支撑板，17.挡圈，18.挡水圈，19.上轴承体，20.角接触球轴承，21.轴承压盖一，22.止动垫一，23.螺母一，24.轴承腔一，25.下轴承体，26.轴承压盖二，27.深沟球轴承，28.止动垫二，29.螺母二，30.轴承腔二，31.机封盖板，32.机械密封件，33.机封件，34.密封腔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1所述的实施例中，一种新型立式双固定支撑自吸泵，一种新型立式双固定支撑自吸泵，其特征是，包括泵体1、泵轴2和固定架3，泵体1的上端设有电机4，泵体1的下端与固定架3法兰连接且设有进口管路5，泵体1的侧面设有出口管路6，泵体1内设有上轴承体组件7和机封组件一8，固定架3上端的法兰面上设有若干根支撑柱9，固定架3下端的法兰面上设有下轴承体组件10，进口管路5上设有机封组件二11，机封组件二11位于固定架3内，电机4的输出轴上设有分体弹性柱销联轴器12，分体弹性柱销联轴器12位于泵体1内，泵轴2的一端通过分体弹性柱销联轴器12与电机4的输出轴连接，上轴承体组件7位于泵轴2与电机4输出轴连接的一端，下轴承体组件10位于泵轴2的另一端，泵轴2上设有叶轮13，叶轮13位于泵体1内，机封组件一8位于上轴承体组件7和叶轮13之间，机封组件二11位于下轴承体组件10与叶轮13之间。

如图1所示，泵体1由泵室一14和泵室二15组成，泵室一14的上端与电机4连接，泵室一14的下端与泵室二15可拆卸连接，分体弹性柱销联轴器12、上轴承体组件7和机封组件一8均位于泵室一14内，泵室一14内设有支撑板16，支撑板16与泵室一14的侧壁固定连接，上轴承体组件7与支撑板16可拆卸连接，机封组件一8位于泵室一14与泵室二15的连接处且与泵室一14的侧壁固定连接，叶轮13位于泵室二15内，泵轴2上设有挡圈17，叶轮13通过挡圈17与泵轴2固定连接。泵轴2上设有挡水圈18，挡水圈18位于机封组件二11与下轴承体组件10之间。支撑柱9的高度大于固定架3的高度。

如图2所示，上轴承体组件7包括上轴承体19、角接触球轴承20、轴承压盖一21、止动垫一22和螺母一23，上轴承体19与支撑板16可拆卸连接，轴承压盖一21位于上轴承体19的端部，轴承压盖一21与上轴承体19可拆卸连接，上轴承体19与轴承压盖一21构成一个轴承腔一24，角接触球轴承20共有两个，两个角接触球轴承20呈上下对称分布且均安装于轴承腔一24内，泵轴2通过角接触球轴承20与上轴承体19转动连接，止动垫一22和螺母一23均位于轴承腔一24内，止动垫一22位于角接触球轴承20和螺母一23之间，角接触球轴承20位于轴承压盖一21与止动垫一22之间。

如图3所示，下轴承组件包括下轴承体25、轴承压盖二26、深沟球轴承27、止动垫二28和螺母二29，下轴承体25与固定架3可拆卸连接，轴承压盖二26位于下轴承体25的端部，轴承压盖二26与下轴承体25可拆卸连接，下轴承体25与轴承压盖二26构成一个轴承腔二30，深沟球轴承27安装于轴承腔二30内，泵轴2通过深沟球轴承27与下轴承体25转动连接，止动垫二28和螺母二29均位于轴承腔二30内，深沟球轴承27的一端与轴承压盖二26相接触，深沟球轴承27的另一端与止动垫二28相接触，止动垫二28位于深沟球轴承27与螺母二29之间。

如图4所示，机封组件一8与机封组件二11的结构相同，机封组件一8包括机封盖板31、机械密封件32和机封体33，机封压盖位于机封体33的端部，机封压盖与机封体33可拆卸连接，机封压盖与机封体33构成一个密封腔34，机械密封件32位于密封腔34内。机械密封件32由动环和静环构成的摩擦副组成。

工作原理:自吸式离心泵进口压力为负压，在一般工况下，进口负压达-4～-7米，有时能达到-8米左右，叶轮13后盖板在汽水分离室，受到叶轮3出口正压，一般按叶轮13出口压力计算，正常也在20～60米之间，这样在叶轮13上形成了近30米～70米的压差，从而形成轴向力，通过下列计算公式可得：

可根据过滤器压力损失计算公式：

ΔF＝ΔP r²π

ΔF–叶轮产生的轴向力

ΔP–叶轮进口口压差

r–叶轮进口半径

π–常数

根据上式分析得，叶轮13两侧轴向力和进出口压差成正比，和叶轮13进口半径成正比，自吸式离心泵流量越大，所需叶轮13进口面积越大，轴向力也越大，自吸式离心泵扬程越高，叶轮13两侧压差越高，轴向力也越大，所以对与自吸式离心泵所产生的轴向力靠电机轴承承受小型泵还可，大型泵不能满足，当泵进口直径在300mm，叶轮两侧压差50米时，所产生的轴向力需35342N，这个力电机轴承根本满足不了，需特殊设计才可。但采用此种新型立式双固定支撑自吸泵，将轴承轴向力传递给轴上端的角接触球轴承20，可以轻易满足。

同时叶轮13在运转过程中会产生径向力，传统自吸泵采用悬臂结构，扭矩及径向力对轴产生一定的偏转角，也会影响轴承寿命，而且容易造成机械摩擦，改用双支撑结构可在很大程度上减少轴挠度的产生，而且泵轴2受力也相应减弱，提高运行稳定性。

副叶轮水动力密封是靠副叶轮对汽水分离室的水做功，产生比叶轮13出口更大的压力，从而阻止水从汽水分离室高压腔向外流动，此副叶轮做功产生压力时需消耗电机功率，造成一定的功率损耗，影响效率；对轴封处采用机械式密封，并通过外接水冷却及润滑，可以实现相同的密封效果，由于机械密封是靠摩擦副之间形成的水膜密封，对功率的损耗可忽略不计，同时外接水冷却和润滑也可以保证机封长时间稳定运转；从长期看机械密封比副叶轮水动力密封节能量显著，产生效益也更大。

联轴器采用分体弹性柱销联轴器12，将之前刚性连接变为分体传动，这种结构只传递电机扭矩，不传导力，也就有效防止了因某一设备故障造成其它设备故障的连锁反应，提高运行的可靠性，也相应降低了整体设备的故障率。

Claims (8)

1.一种新型立式双固定支撑自吸泵，其特征是，包括泵体(1)、泵轴(2)和固定架(3)，所述泵体(1)的上端设有电机(4)，所述泵体(1)的下端与固定架(3)法兰连接且设有进口管路(5)，所述泵体(1)的侧面设有出口管路(6)，所述泵体(1)内设有上轴承体组件(7)和机封组件一(8)，所述固定架(3)上端的法兰面上设有若干根支撑柱(9)，所述固定架(3)下端的法兰面上设有下轴承体组件(10)，所述进口管路(5)上设有机封组件二(11)，所述机封组件二(11)位于固定架(3)内，所述电机(4)的输出轴上设有分体弹性柱销联轴器(12)，所述分体弹性柱销联轴器(12)位于泵体(1)内，所述泵轴(2)的一端通过分体弹性柱销联轴器(12)与电机(4)的输出轴连接，所述上轴承体组件(7)位于泵轴(2)与电机(4)输出轴连接的一端，所述下轴承体组件(10)位于泵轴(2)的另一端，所述泵轴(2)上设有叶轮(13)，所述的叶轮(13)位于泵体(1)内，所述机封组件一(8)位于上轴承体组件(7)和叶轮(13)之间，所述机封组件二(11)位于下轴承体组件(10)与叶轮(13)之间。

2.根据权利要求1所述的一种新型立式双固定支撑自吸泵，其特征是，所述的泵体(1)由泵室一(14)和泵室二(15)组成，所述泵室一(14)的上端与电机(4)连接，所述泵室一(14)的下端与泵室二(15)可拆卸连接，所述的分体弹性柱销联轴器(12)、上轴承体组件(7)和机封组件一(8)均位于泵室一(14)内，所述泵室一(14)内设有支撑板(16)，所述支撑板(16)与泵室一(14)的侧壁固定连接，所述上轴承体组件(7)与支撑板(16)可拆卸连接，所述机封组件一(8)位于泵室一(14)与泵室二(15)的连接处且与泵室一(14)的侧壁固定连接，所述的叶轮(13)位于泵室二(15)内，所述的泵轴(2)上设有挡圈(17)，所述的叶轮(13)通过挡圈(17)与泵轴(2)固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型立式双固定支撑自吸泵，其特征是，所述泵轴(2)上设有挡水圈(18)，所述挡水圈(18)位于机封组件二(11)与下轴承体组件(10)之间。

4.根据权利要求1或2所述的一种新型立式双固定支撑自吸泵，其特征是，所述支撑柱(9)的高度大于固定架(3)的高度。

5.根据权利要求1或2所述的一种新型立式双固定支撑自吸泵，其特征是，所述的上轴承体组件(7)包括上轴承体(19)、角接触球轴承(20)、轴承压盖一(21)、止动垫一(22)和螺母一(23)，所述上轴承体(19)与支撑板(16)可拆卸连接，所述轴承压盖一(21)位于上轴承体(19)的端部，所述轴承压盖一(21)与上轴承体(19)可拆卸连接，所述上轴承体(19)与轴承压盖一(21)构成一个轴承腔一(24)，所述角接触球轴承(20)共有两个，两个角接触球轴承(20)呈上下对称分布且均安装于轴承腔一(24)内，所述泵轴(2)通过角接触球轴承(20)与上轴承体(19)转动连接，所述止动垫一(22)和螺母一(23)均位于轴承腔一(24)内，所述止动垫一(22)位于角接触球轴承(20)和螺母一(23)之间，所述角接触球轴承(20)位于轴承压盖一(21)与止动垫一(22)之间。

6.根据权利要求1或2所述的一种新型立式双固定支撑自吸泵，其特征是，所述的下轴承组件包括下轴承体(25)、轴承压盖二(26)、深沟球轴承(27)、止动垫二(28)和螺母二(29)，所述下轴承体(25)与固定架(3)可拆卸连接，所述轴承压盖二(26)位于下轴承体(25)的端部，所述轴承压盖二(26)与下轴承体(25)可拆卸连接，所述下轴承体(25)与轴承压盖二(26)构成一个轴承腔二(30)，所述深沟球轴承(27)安装于轴承腔二(30)内，所述泵轴(2)通过深沟球轴承(27)与下轴承体(25)转动连接，所述止动垫二(28)和螺母二(29)均位于轴承腔二(30)内，所述深沟球轴承(27)的一端与轴承压盖二(26)相接触，所述深沟球轴承(27)的另一端与止动垫二(28)相接触，所述止动垫二(28)位于深沟球轴承(27)与螺母二(29)之间。

7.根据权利要求1或2所述的一种新型立式双固定支撑自吸泵，其特征是，所述机封组件一(8)与机封组件二(11)的结构相同，所述机封组件一(8)包括机封盖板(31)、机械密封件(32)和机封体(33)，所述机封压盖位于机封体(33)的端部，所述机封压盖与机封体(33)可拆卸连接，所述机封压盖与机封体(33)构成一个密封腔(34)，所述机械密封件(32)位于密封腔(34)内。

8.根据权利要求7所述的一种新型立式双固定支撑自吸泵，其特征是，所述机械密封件(32)由动环和静环构成的摩擦副组成。

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