CN217502088U - 无悬臂节能离心泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无悬臂节能离心泵，包括壳体和转子部分，转子部分包括主轴，主轴通过滑动轴承安装在壳体中，滑动轴承包括安装在主轴上的轴套和安装在壳体中的轴衬，轴套的前端与叶轮中最后侧的末级叶轮的后端面相接触；还包括胀套和环形垫；胀套套装在主轴外侧，外圆面与轴套的内孔相接触；胀套的外圆面的前端和后端分别设有第一环形槽，胀套内孔的中部设有第二环形槽，第二环形槽上还圆周均匀分布有若干前后走向的、从胀套的内孔贯穿至外圆面的条形通槽。本实用新型采用无悬臂结构，显著提高了转子的刚性，使得离心泵的效率大幅提高，同时还通过胀套解决了滑动轴承运转不灵活、寿命短的问题。

Description

无悬臂节能离心泵

技术领域

本实用新型涉及一种离心泵。

背景技术

传统的离心泵中的转子主轴是通过滚动轴承安装在壳体中。受到壳体内空间以及轴承润滑的限制，轴承距离叶轮较远，导致转子刚度不足，主轴容易出现刚性疲劳，运转间隙增大，效率降低。

为解决上述问题，申请人提出的公开号为CN215171006U的中国实用新型专利《一种环保免维护高效离心泵》公开了一种使用基于陶瓷材质的滑动轴承支撑主轴的结构。一方面滑动轴承径向尺寸较小，可以将轴承尽可能地安装在靠近叶轮的位置；另一方面陶瓷材质可以实现自润滑，对润滑要求较低。

但是实际应用中发现，上述结构存在以下问题：离心泵工作一段时间后，内部温度上升，钢制的主轴受热膨胀，而陶瓷材质膨胀系数很小，轴套、轴衬的尺寸基本不变，这就导致滑动轴承受到径向方向上的压力急剧增大，影响转子的灵活转动和轴承的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型提出了一种无悬臂节能离心泵，其目的是：解决温升对转子转动和轴承寿命的影响，保证无悬臂结构离心泵的运行效率。

本实用新型技术方案如下：

一种无悬臂节能离心泵，包括壳体和转子部分，所述转子部分包括主轴和安装在主轴前端的叶轮，所述主轴通过滑动轴承安装在壳体中，滑动轴承包括安装在主轴上的轴套和安装在壳体中的轴衬，所述轴衬的内孔与所述轴套的外圆面接触配合，所述轴套的前端与叶轮中最后侧的末级叶轮的后端面相接触，还包括胀套和环形垫；

所述胀套套装在主轴外侧，外圆面与所述轴套的内孔相接触；胀套的外圆面的前端和后端分别设有第一环形槽，胀套内孔的中部设有第二环形槽，所述第二环形槽上还圆周均匀分布有若干前后走向的、从胀套的内孔贯穿至外圆面的条形通槽；

所述环形垫套装在主轴上，前端面与轴套的后端面相接触，后端面与主轴的第一轴肩相接触。

作为所述无悬臂节能离心泵的进一步改进：还包括轴承座；所述轴衬安装在轴承座的内孔中，所述轴承座安装在壳体的通孔中，轴承座的后端设有连接法兰，所述连接法兰通过螺钉与所述壳体进行连接。

作为所述无悬臂节能离心泵的进一步改进：所述连接法兰上还设有前后走向的螺纹拆卸孔。

作为所述无悬臂节能离心泵的进一步改进：还包括定位销，所述定位销沿径向方向依次穿过轴套和胀套后，与所述主轴上的定位孔相配合。

作为所述无悬臂节能离心泵的进一步改进：所述壳体的后端安装有密封箱体，密封箱体内安装有密封组件，密封箱体的后端通过连接支架连接有轴承箱体，所述轴衬箱体内安装有两只通过面对面方式安装的角接触轴承；所述角接触轴承的内环与所述主轴相连接，用于承载主轴轴向方向上的载荷。

作为所述无悬臂节能离心泵的进一步改进：所述叶轮还包括安装在主轴前端的首级叶轮；所述壳体的前端固定安装有中段，中段的前端固定安装有吸入盖；所述吸入盖、中段和壳体所围成的工作腔中还设有第一导叶和第二导叶，所述第一导叶位于首级叶轮和末级叶轮之间，第二导叶位于末级叶轮后侧。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：（1）本装置采用无悬臂结构，显著提高了转子的刚性，使得离心泵的效率大幅提高，同时还在轴套与主轴之间增加了胀套，胀套的内外侧设有交错布置的环形槽，同时还设有条形通槽，预留出了温度升高后膨胀空间，减少了温升对滑动轴承的影响，确保主轴转动灵活，延长了轴承的使用寿命；（2）环形垫可以解决增加胀套后，轴套与主轴的轴肩之间接触面积过小，容易导致轴套应力集中、破裂失效的问题；（3）增加的轴承座结构方便了衬套的装卸，提高了生产效率；（4）主轴尾端通过一组的角接触轴承进行支撑，既可以与滑动轴承配合，提供稳定回转支撑，还可以承载较大的双向轴向载荷。

附图说明

图1为本装置的结构示意图；

图2为图1中A部分的局部放大图；

图3为胀套的剖视示意图；

图4为图3的B-B向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的技术方案：

如图1和2，一种无悬臂节能离心泵，包括壳体12和转子部分。

所述转子部分包括主轴11和安装在主轴11前端的叶轮，所述叶轮包括首级叶轮2和末级叶轮13。所述壳体12的前端固定安装有中段4，中段4的前端固定安装有吸入盖1；所述吸入盖1、中段4和壳体12所围成的工作腔中还设有第一导叶3和第二导叶5，所述第一导叶3位于首级叶轮2和末级叶轮13之间，第二导叶5位于末级叶轮13后侧。

所述主轴11通过滑动轴承安装在壳体12中。滑动轴承包括安装在主轴11上的轴套19和安装在壳体12中的轴衬15，二者均为陶瓷材质，可以实现自润滑。所述轴衬15的内孔与所述轴套19的外圆面接触配合，所述轴套19的前端与末级叶轮13的后端面相接触，实现了无悬臂结构，提高了转子部分的刚性。

本装置还包括胀套18和环形垫17。具体的，所述胀套18套装在主轴11外侧，外圆面与所述轴套19的内孔相接触。

如图3和4，胀套18的材质与主轴11相同，其外圆面的前端和后端分别设有第一环形槽18-1，胀套18内孔的中部设有第二环形槽18-2，所述第二环形槽18-2上还圆周均匀分布有若干前后走向的、从胀套18的内孔贯穿至外圆面的条形通槽18-3。优选的，第二环形槽18-2的前后两端与两个第一环形槽18-1在长度方向上是重叠的。

离心泵还包括定位销16，所述定位销16沿径向方向依次穿过轴套19和胀套18后，与所述主轴11上的定位孔相配合。

所述环形垫17套装在主轴11上，前端面与轴套19的后端面相接触，后端面与主轴11的第一轴肩相接触。

所述离心泵还包括轴承座14。所述轴承座14安装在壳体12的通孔中。轴承座14的后端设有连接法兰，所述连接法兰通过螺钉与所述壳体12进行连接。所述连接法兰上还设有前后走向的螺纹拆卸孔，方便快速将轴承座14和轴衬15一同从壳体12中取出。

所述轴衬15安装在轴承座14的内孔中，轴衬15前端与轴承座14前端的环形限位凸起相接触。优选的，轴承座14上还可以安装紧定螺钉，固定轴衬15。

进一步的，所述壳体12的后端安装有密封箱体6，密封箱体6内安装有密封组件8。密封箱体6的后端通过连接支架7连接有轴承箱体9，所述轴衬15箱体内安装有两只通过面对面方式安装的角接触轴承10。所述角接触轴承10的内环与所述主轴11相连接，用于承载主轴11轴向方向上的载荷。

具体的，前侧的角接触轴承10的内环与套在主轴11上的定位套的后端相接触，定位套前端与主轴11上的第二轴肩相接触。主轴11尾端还安装有锁紧螺母，与定位套一同固定角接触轴承10的内环。角接触轴承10的外环位于轴承箱体9的台阶孔中，轴承箱体9的后端安装有后盖，所述后盖还与后侧的角接触轴承10的外环的后端面相接触，实现角接触轴承10外环的固定。

工作时，温度升高后，主轴11和胀套18都发生热变形，胀套18的内孔仅前后两端与主轴11接触，但由于外侧有第一环形槽18-1，因此膨胀后，胀套18外圆面的前后两端并未与轴套19内孔接触。同时，胀套18的中部膨胀后，可以向条形通槽18-3和第二环形槽18-2的空间延伸，施加给轴套19内孔的径向力不会显著增加，从而保证了滑动轴承的正常运转，也延长了使用寿命。

另一方面，增加胀套18后，轴套19与主轴11的轴肩之间接触面积过小，容易导致轴套19应力集中、破裂失效的问题，本装置通过增加环形垫17，解决了该问题，进一步降低了轴套19失效的可能性。

本装置由于采用了无悬臂结构，转子刚度得到大幅度提升，并解决了无悬臂结构运转受温度影响、寿命短的问题，运转间隙可以比正常离心泵减小0.1-0.15mm，效率至少提升2-3个效率点。例如，我方设计的传统悬臂式两级泵OHD100-50-220x2（Q=60m3/h，H=120m）正常效率为65%，采用此结构后效率可以提升到68.7%，每小时最低节能1.6KW，按360天计算，每年节能不低于13000KWh。同时该技术应用可以大面应用到单级泵，用于提升泵的效率。

Claims (6)

1.一种无悬臂节能离心泵，包括壳体（12）和转子部分，所述转子部分包括主轴（11）和安装在主轴（11）前端的叶轮，所述主轴（11）通过滑动轴承安装在壳体（12）中，滑动轴承包括安装在主轴（11）上的轴套（19）和安装在壳体（12）中的轴衬（15），所述轴衬（15）的内孔与所述轴套（19）的外圆面接触配合，所述轴套（19）的前端与叶轮中最后侧的末级叶轮（13）的后端面相接触，其特征在于：还包括胀套（18）和环形垫（17）；

所述胀套（18）套装在主轴（11）外侧，外圆面与所述轴套（19）的内孔相接触；胀套（18）的外圆面的前端和后端分别设有第一环形槽（18-1），胀套（18）内孔的中部设有第二环形槽（18-2），所述第二环形槽（18-2）上还圆周均匀分布有若干前后走向的、从胀套（18）的内孔贯穿至外圆面的条形通槽（18-3）；

所述环形垫（17）套装在主轴（11）上，前端面与轴套（19）的后端面相接触，后端面与主轴（11）的第一轴肩相接触。

2.如权利要求1所述的无悬臂节能离心泵，其特征在于：还包括轴承座（14）；所述轴衬（15）安装在轴承座（14）的内孔中，所述轴承座（14）安装在壳体（12）的通孔中，轴承座（14）的后端设有连接法兰，所述连接法兰通过螺钉与所述壳体（12）进行连接。

3.如权利要求2所述的无悬臂节能离心泵，其特征在于：所述连接法兰上还设有前后走向的螺纹拆卸孔。

4.如权利要求1所述的无悬臂节能离心泵，其特征在于：还包括定位销（16），所述定位销（16）沿径向方向依次穿过轴套（19）和胀套（18）后，与所述主轴（11）上的定位孔相配合。

5.如权利要求1所述的无悬臂节能离心泵，其特征在于：所述壳体（12）的后端安装有密封箱体（6），密封箱体（6）内安装有密封组件（8），密封箱体（6）的后端通过连接支架（7）连接有轴承箱体（9），所述轴衬（15）箱体内安装有两只通过面对面方式安装的角接触轴承（10）；所述角接触轴承（10）的内环与所述主轴（11）相连接，用于承载主轴（11）轴向方向上的载荷。

6.如权利要求1至5任一所述的无悬臂节能离心泵，其特征在于：所述叶轮还包括安装在主轴（11）前端的首级叶轮（2）；所述壳体（12）的前端固定安装有中段（4），中段（4）的前端固定安装有吸入盖（1）；所述吸入盖（1）、中段（4）和壳体（12）所围成的工作腔中还设有第一导叶（3）和第二导叶（5），所述第一导叶（3）位于首级叶轮（2）和末级叶轮（13）之间，第二导叶（5）位于末级叶轮（13）后侧。

Images