CN217502003U - 一种便于拆装的高强度泵轴结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及流体输送设备技术领域，具体涉及一种便于拆装的高强度泵轴结构，其泵轴本体包括连接泵的电机轴的后段和连接叶轮的前段，后段中空且仅一端开口，外壁设有贯通泵轴后段的中空内腔和其外壁的开口槽；泵轴后段设紧固孔组，其任一紧固孔贯通泵轴后段的外壁和开口槽的内壁；紧固孔组包括成组且同轴的第一孔和第二孔，分别位于开口槽的两侧内壁所在的泵轴外壁上；第一孔的横截面直径大于第二孔的横截面直径。本实用新型的结构易于制造，省材料，在使用时，使电机轴在于泵轴连接安装时更容易，提高了操作便利性，操作过程省力的同时也能够有效提高安装效率，也有助于后期的维护工作。

Description

一种便于拆装的高强度泵轴结构

技术领域

本实用新型涉及流体输送设备技术领域，具体涉及一种便于拆装的高强度泵轴结构。

背景技术

传统的自吸泵，其电机的轴端通过外联结构连接叶轮后实现动能的传递，这类外联结构通常称为泵轴，其一般以套接形式连接于电机轴上，再以螺栓等紧固件锁紧。在安装泵轴到电机轴时，需要先以工具将泵轴外壁上的开口槽撑开，使其一侧开口可顺利撑开后使之套于电机轴上，再在移除工具后使其套紧于电机轴上，最后以螺栓等紧固件完成电机轴与泵轴的紧固。

整套安装作业不仅需要提前准备用于撑开开口槽的合适工具，而且撑开过程出力还需要保持高度集中，否则容易因操作不当受伤，也可能因出力不均导致泵轴或者电机轴外壁产生伤痕。另外，泵轴的制造通常采用整根材料加工制成，并在其中一端设置截面直径与电机轴截面直径配合的盲孔后用于连接电机。这种整根材料制造成型的泵轴在制造上需要耗费较多的成本来单独开模制造，另外，其结构一般为一大一小的两段式结构，连接电机的一段的截面直径较大，而连接叶轮的另一段则截面直径较小，两段由于截面直径不同，因此在整根材料制造成型泵轴过程中，截面直径相对较小的一段在加工时会产生较多的材料浪费，而且一体式结构的加工精度也较难控制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种便于拆装的高强度泵轴结构，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种便于拆装的高强度泵轴结构，包括泵轴本体，所述泵轴本体连接泵的电机轴和泵的叶轮，其中，所述泵轴本体包括泵轴后段和泵轴前段，两者相互连接，所述泵轴后段为中空结构，其一端开口、另一端封闭，

所述泵轴后段的封闭端与所述泵轴前段连接、开口端与电机轴连接，通过所述泵轴后段使所述泵轴本体套于电机轴上，叶轮连接于所述泵轴前段；

所述泵轴后段的外壁设有开口槽，所述开口槽贯通所述泵轴后段的中空内腔和其外壁，且所述开口槽连通所述泵轴后段的开口的端面；

在所述泵轴后段上设置紧固孔组，所述紧固孔组用于通过螺栓等紧固件连接开口槽的两侧，并在锁紧紧固件的过程中使开口槽的两侧被拉近后使泵轴本体牢牢紧固在电机轴上，所述紧固孔组的任一紧固孔贯通所述泵轴后段的外壁和所述开口槽的内壁；

所述紧固孔组包括成组且同轴的第一孔和第二孔，所述第一孔位于所述开口槽的其一内壁所在的泵轴外壁上，所述第二孔位于所述开口槽的对向的另一内壁所在的泵轴外壁上，此处述及之同轴的第一孔和第二孔，是指两个孔具有同一中心轴，即是说，穿过第一孔的螺栓等紧固件可继续穿入第二孔(此处的情况是指第一孔的截面直径小于第二孔的截面直径的情况，反之，则穿过了第一孔的紧固件将顶在第二孔的开口端面，如下述情况)；

所述第一孔的横截面直径大于所述第二孔的横截面直径。

本实用新型中，通过设置两个同轴孔型的紧固孔组成紧固孔组后不仅可拉近开口槽两侧，从而使开口槽趋于闭合，在闭合过程中使泵轴本体套紧于电机轴上，还可在安装过程中起到将开口槽撑开的作用。操作时先采用与第一孔的螺纹适配的螺栓等紧固件先旋入第一孔后，在持续旋紧过程中，紧固件接触第二孔所在开口处外壁并产生推力，此时由于紧固件无法旋入第二孔，则其将持续将第二孔所在的泵轴部分往外顶开，其作用的效果即是将开口槽撑开。当撑开后的泵轴套入电机轴的合适位置后，旋出紧固件，再选一与第二孔适配的另一紧固件，该另一紧固件将直接穿过第一孔后旋入第二孔，旋紧过程中，通过螺帽或者螺栓头等结构(该螺帽或者螺栓头顶紧在第一孔的入口侧外壁)将第一孔所在的泵轴部分向第二孔方向拉近，从而实现开口槽的闭合，其作用效果将泵轴紧紧箍紧在电机轴上。

另外，本实用新型中述及之开口槽，是指该槽结构在泵轴后段的开口端面上呈开口结构。因此开口槽的深度，即为泵轴后段的开口所在端面与开口槽的槽底之间的距离，该深度与泵轴后段的内腔的长度相等。

优选的，所述泵轴前段采用316号钢制成的泵轴前段。

优选的，所述泵轴后段采用304号钢制成的泵轴后段。

本实用新型中，泵轴分两段，包括前段和后段，两者均可采用耐腐蚀的钢材单独制造成型后焊接到一起。其中，泵轴前段用于连接叶轮，其位于叶轮室，因此一般在工作时要和泵工作场景中的产品直接接触，而这类产品包括具有粘附性和腐蚀性的流体，因此泵轴前段一般采用316钢制成，其具有更好的耐腐蚀性；泵轴后段则一般不与产品连接，因此其可采用304钢制成。

所述泵轴前段和所述泵轴后段的连接结构为摩擦焊连接结构。

本实用新型为提高泵轴的前后两段式结构的连接强度，并同时解决叶轮调节空间和泵轴伸缩行程极小的要求(叶轮在动作时需要有极小的沿电机轴向的运动行程)，泵轴的两段结构采用摩擦焊方式连接在一起，该摩擦焊连接方式不仅成本很低，而且在连接的结合面处的处理优于常见的电子束焊接和氩弧焊等方式，其焊接处的平整性和光滑性优于其他如电子束焊接、氩弧焊等方式处理的焊接结构，更接近铸造时一体成型的结构。

所述紧固孔组设有至少两组，且沿所述泵轴后段的长度设置，从而在一些泵轴后段的长度较长的情况下，可通过前后方向至少两点位置同时调节来撑开开口槽，撑开过程避免了单点位置受力而产生的不良后果(比如，在泵轴长度较长时，如果仅设置一处紧固孔组，则一般设置位置靠近泵轴后段的开口处，此时由于泵轴材质的刚性，加上泵轴后段长度较长，容易使开口槽被撑开使，使泵轴后段外壁产生一定形变)，也可以在操作上相对更省力，使实现撑开操作的器件(此处是指锁入紧固孔内的紧固件)在受力上分配到两个位置点上的独立器件上，对撑开用器件的反作用力降低，降低了器件在撑开操作时产生易损的概率和由此带来的不易取出断件的问题。

本实用新型为应对一些壁厚较大的泵轴后段的实施情况，可按如下设置：所述泵轴后段设有两个所述开口槽，两个所述开口槽呈对称设置。

有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型的结构易于制造成型，节省了制造材料，在使用时，使电机轴在于泵轴连接安装时更容易，提高了操作便利性，操作过程省力的同时也能够有效提高安装效率，也有助于后期的维护工作。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图；

图2为本实用新型的泵轴后段的截面的一种结构示意图；

图3为图2的结构中的开口槽被撑开时的一种操作示意图；

图4为图2的结构中的开口槽被锁紧时的一种操作示意图；

图5为本实用新型与电机轴连接前的位置示意图；

图6为本实用新型装配后的一种剖视结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，其意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列组成部件或单元的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组成部件或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它部件组成或者组成单元。

参照图1、图5、图6，一种便于拆装的高强度泵轴结构，包括泵轴本体10，泵轴本体10连接泵9的电机轴901和泵的叶轮902，泵轴本体10包括泵轴后段101和泵轴前段102，两者相互连接，泵轴后段101为中空结构，其一端开口、另一端封闭，

泵轴后段101的封闭端与泵轴前段102连接、开口端与电机轴901连接，通过泵轴后段101使泵轴本体10套于电机轴901上，叶轮902连接于泵轴前段102；

泵轴后段101的外壁设有开口槽200，开口槽200贯通泵轴后段101的中空内腔和其外壁，且开口槽200连通泵轴后段101的开口的端面；

在泵轴后段101上设置紧固孔组300，紧固孔组300用于通过螺栓等紧固件连接开口槽200的两侧，并在锁紧紧固件的过程中使开口槽200的两侧被拉近后使泵轴本体10牢牢紧固在电机轴901上，紧固孔组300的任一紧固孔贯通泵轴后段101的外壁和开口槽200的内壁；

如图2所示，紧固孔组300包括成组且同轴的第一孔301和第二孔302，第一孔301位于开口槽200的其一内壁所在的泵轴外壁上，第二孔302位于开口槽200的对向的另一内壁所在的泵轴外壁上。

此处述及之同轴的第一孔301和第二孔302，是指两个孔具有同一中心轴，即是说，穿过第一孔301的螺栓等紧固件可继续穿入第二孔302(此处的情况是指第一孔301的截面直径小于第二孔302的截面直径的情况，反之，则穿过第一孔301的紧固件将顶在第二孔302的开口端面，如下述情况。)；

如图2、图3、图4所示，本实用新型中，第一孔301的横截面直径设置为大于第二孔302的横截面直径。

需要说明的是，本实用新型中，紧固孔组的各个紧固孔的孔内均设置内螺纹。

本实用新型通过设置两个同轴孔型的紧固孔(如图2中的第一孔301和第二孔302)组成紧固孔组后不仅可拉近开口槽200两侧，从而使开口槽200趋于闭合，在闭合过程中使泵轴本体10套紧于电机轴901上，还可在安装过程中起到将开口槽200撑开的作用。如图3所示，操作时先采用与第一孔301的螺纹适配的螺栓401先旋入第一孔301后，在持续旋紧过程中，螺栓401接触第二孔302所在开口处外壁并产生推力，此时由于螺栓401无法旋入第二孔302，则其将持续将第二孔302所在的泵轴部分往外顶开，其作用的效果即是将开口槽200撑开。当开口槽200被撑开后的泵轴后段301套入电机轴901的合适位置后，旋出螺栓401，如图4所示，再选一与第二孔302适配的另一螺栓402，该螺栓402直接穿过第一孔301后旋入第二孔302，旋紧过程中，通过螺帽或者螺栓头等结构(该螺帽或者螺栓头顶紧在第一孔301的入口侧外壁)将第一孔301所在的泵轴部分向第二孔302方向拉近，从而实现开口槽200的闭合，其作用效果将泵轴后段101紧紧箍紧在电机轴901上。

另外，本实用新型中述及之开口槽200，是指该槽结构在泵轴后段101的开口端面上呈开口结构。因此开口槽200的深度，即为泵轴后段101的开口所在端面与开口槽200的槽底之间的距离，该深度与泵轴后段101的内腔的长度相等。

本实用新型在一些优选实施例中，泵轴前段102采用316号钢制成的泵轴前段102，因为泵轴前段102连接叶轮902，其位于叶轮902室，因此一般在工作时要和泵工作场景中的产品直接接触，而这类产品包括具有粘附性和腐蚀性的流体，因此泵轴前段102一般采用316钢制成，其具有更好的耐腐蚀性。

本实用新型在一些优选实施例中，泵轴后段101采用304号钢制成的泵轴后段101，因为泵轴后段101则一般不与产品连接，因此其可采用304钢制成后确保强度，同时也可以相对316钢制品而言，可以降低制造成本。

本实用新型为确保泵轴本体的两段式连接结构的强度，同时使两段结构可采用不同制材成型，可按如下结构设置：在一些实施例中，如图1所示，通过摩擦焊连接方式连接泵轴前段102和泵轴后段101。摩擦焊连接方式区别于传统的各类焊接形式，它不需要填充金属，不需要焊接助剂，也不用保护气体，因此成本很低，而且操作迅速，全部焊接过程仅需几秒钟。其原理是，在压力作用下，相对运动的待焊材料之间产生摩擦，使界面及附近温度升高并达到热塑性状态，随着顶锻力的作用，界面氧化膜破碎，材料发生塑性变形与流动，通过界面元素扩散及再结晶冶金反应而形成接头。摩擦焊在连接的结合面处的处理效果优于常见的电子束焊接和氩弧焊等方式，其焊接处的平整性和光滑性优于其他如电子束焊接、氩弧焊等方式处理的焊接结构，更接近铸造时一体成型的结构，如图5示出结构中，其优点还在于可满足叶轮902调节空间和泵轴伸缩行程极小的要求，由于叶轮902在动作时需要有极小的沿电机轴901向的运动行程，因此在泵轴两段的连接处如果出现焊接产生的起伏结构，容易在使用中磨损分隔电机室和叶轮902室的盖板903。

在实际使用过程中，由于不同的泵型号对应的泵轴尺寸(如后段壁厚和长度)也可能不同，因此为确保在对开口槽200撑开的作业过程中，避免结构变形，也同时兼顾操作省力和施力平衡的要求，可按如下结构设置：在一些实施例中，紧固孔组设有至少两组，且沿泵轴后段101的长度设置。比如设置两组紧固孔组使其中一组靠近开口槽的一侧，使另一组靠近开口槽的另一侧；或者，设置三组及三组以上的紧固孔组，使其中两组分别靠近开口槽的两侧，其余组则等间距分布在该两组之间。如图1示出结构中，在泵轴后段101设有两组紧固孔组300，如图2所示，每一紧固孔组300均包括一个第一孔301和对应的一个第二孔302。如此设置后，在一些泵轴后段101的长度较长的情况下，可通过前后方向至少两点位置同时调节来撑开开口槽200，撑开过程避免了单点位置受力而产生的不良后果。这是由于在泵轴长度较长时，如果仅设置一组紧固孔组300，则一般将其设置在位置靠近泵轴后段101的开口处，此时由于泵轴后段材质的刚性，加上泵轴后段101长度较长，容易使开口槽200被撑开过程中，使泵轴后段101的外壁产生一定形变。多组紧固孔组300的设置结构也可以在对开口槽200的顶开操作上相对更省力，使得在实施开口槽撑开操作时，开口槽两侧的恢复力可相对均匀地分配到每组紧固孔组的紧固件(如图3中的螺栓401)上，因此对各个紧固件的反作用力降低，也就降低了紧固件(如图3中的螺栓401和图4中的螺栓402)在撑开操作时产生易损的概率和由此带来的不易取出断件的问题。

需要说明的是，在设置三组及三组以上的紧固孔组的情况下，也可将其中一组或者多组紧固孔组中的配对孔型设置为第一孔截面直径等于第二孔截面直径。比如，设置三组紧固孔的情况下，可仅将位于中间的紧固孔组的两孔设置为截面直径相同；或者，当设置为三组以上时，将位于中间的多组紧固孔组的两孔设置为截面直径相同。

本实用新型为应对一些壁厚较大的泵轴后段101的实施情况，可按如下设置：泵轴后段设置两个开口槽，两个开口槽呈对称设置。比如，图1所示结构仅开设了上方的一个开口槽200，则按本实施例设置时，可继续在该开口槽200对称的下方位置的泵轴外壁上开设另一开口槽。

综上所述，本实用新型可有效减轻泵轴安装的工作强度，提升作业效率，也使得安装过程仅需准备与紧固孔组对应的螺栓，而无需准备额外的开口槽撑开工具，相对而言，螺栓易于准备，且操作螺栓对开口槽的撑开作业具有省力、安全性高的优点。比如，如图2示出结构中，将第一孔301设置为M10螺栓对应的孔型，将第二孔302设置为M8螺栓对应的孔型，然后准备M10和M8螺栓即可完成泵轴的安装，操作时，用M10螺栓完成开口槽撑开作业，用M8螺栓完成开口槽趋于闭合的作业。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种便于拆装的高强度泵轴结构，包括泵轴本体，所述泵轴本体连接泵的电机轴和泵的叶轮，其特征在于，所述泵轴本体包括泵轴后段和泵轴前段，两者相互连接，所述泵轴后段为中空结构，其一端开口、另一端封闭，

所述泵轴后段的封闭端与所述泵轴前段连接、开口端与电机轴连接，叶轮连接于所述泵轴前段；

所述泵轴后段的外壁设有开口槽，所述开口槽贯通所述泵轴后段的中空内腔和其外壁，且所述开口槽连通所述泵轴后段的开口的端面；

所述泵轴后段上设置紧固孔组，所述紧固孔组的任一紧固孔贯通所述泵轴后段的外壁和所述开口槽的内壁；

所述紧固孔组包括成组且同轴的第一孔和第二孔，所述第一孔位于所述开口槽的其一内壁所在的泵轴外壁上，所述第二孔位于所述开口槽的对向的另一内壁所在的泵轴外壁上；

所述第一孔的横截面直径大于所述第二孔的横截面直径。

2.根据权利要求1所述的一种便于拆装的高强度泵轴结构，其特征在于，所述泵轴前段采用316号钢制成的泵轴前段。

3.根据权利要求1所述的一种便于拆装的高强度泵轴结构，其特征在于，所述泵轴后段采用304号钢制成的泵轴后段。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种便于拆装的高强度泵轴结构，其特征在于，所述泵轴前段和所述泵轴后段的连接结构为摩擦焊连接结构。

5.根据权利要求1所述的一种便于拆装的高强度泵轴结构，其特征在于，所述紧固孔组设有至少两组，且沿所述泵轴后段的长度设置。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的一种便于拆装的高强度泵轴结构，其特征在于，所述泵轴后段设有两个所述开口槽，两个所述开口槽呈对称设置。

7.根据权利要求4所述的一种便于拆装的高强度泵轴结构，其特征在于，所述泵轴后段设有两个所述开口槽，两个所述开口槽呈对称设置。

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