CN219197695U - 一种高功率密度离心泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种高功率密度离心泵，包括泵壳、叶轮、轴和防抖止推轴承组；轴设于泵壳内；叶轮固定于轴的首端，位于泵壳的进水口和出水口之间；轴的中部围绕外壁一周设有第一环形凹槽，泵壳内壁设有与第一环形凹槽配合的第二环形凹槽；防抖止推轴承组设于第一环形凹槽和第二环形凹槽的槽内；防抖止推轴承组为两对背靠背设置的圆锥滚子轴承；本实用新型通过背对设置的圆锥滚子轴承为高功率密度离心泵提供有效的双向轴向支撑，有效防止高功率密度离心泵的轴向窜动。
Description
技术领域
本实用新型涉及泵技术领域，尤其涉及一种高功率密度离心泵。
背景技术
离心泵是应用广泛的通用机械产品，在国民经济中占有非常重要的地位，随着我国经济的持续发展，市场对离心泵产品的技术性能要求越来越高，高效率，高运行可靠性。高速泵离心泵具有体积小、重量轻、成本低等特点，在航空航天、石油化工、污水处理以及海水淡化等领域得到大量应用。
高功率密度的定义为小型化泵体实现高效的大功率输出，针对研发的大功率离心泵，由于其功率较大，传统离心泵泵体的轴向窜动比较大，使得泵体工作噪音和使用年限都有一定的影响。基于此，提供一种稳定高效的高功率密度离心泵成为本领域技术人员的当务之急。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种有效提高离心泵的输出功率，同时有效防止轴体轴向窜动的离心泵。
为达到上述目的，本实用新型提出一种高功率密度离心泵，包括泵壳、叶轮、轴和防抖止推轴承组；
所述轴设于所述泵壳内；所述叶轮固定于所述轴的首端，位于所述泵壳的进水口和出水口之间；
所述轴的中部围绕外壁一周设有第一环形凹槽，所述泵壳内壁设有与所述第一环形凹槽配合的第二环形凹槽；所述防抖止推轴承组设于所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽的槽内；
所述防抖止推轴承组为两对背靠背设置的圆锥滚子轴承。
进一步的，单个所述圆锥滚子轴承包括外圈、保持架、圆锥滚子和内圈；
所述保持架呈圆台形，保持架的侧壁等间距设有多个所述圆锥滚子；所述外圈的内壁为与所述保持架的外壁同等斜度的斜面；所述内圈的外壁为与所述保持架的内壁同等斜度的斜面；
带有所述圆锥滚子的保持架套接于所述内圈外，所述外圈套接于所述保持架外。
进一步的，两组所述圆锥滚子轴承的大口径侧相对设置，嵌合于所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽的形成的槽内。
进一步的，所述叶轮为闭式叶轮，叶片数为4-6片。
进一步的，功率密度为泵消耗功率与叶轮特征单位重量液体的比值：
式中，ρ为液体密度，g为重力加速度，Q为泵流量，H为泵的扬程，b2为叶轮出口宽度，D2为叶轮出口直径。
进一步的，所述泵壳与所述叶轮前后盖板间隙为在原尺寸的基础上增加3-5mm。
进一步的，所述叶轮的出口角度范围为20°～25°。
进一步的，所述泵壳进口宽度较常规泵壳进口宽4mm。
与现有技术相比，本实用新型的优势之处在于：
1、本实用新型通过对泵体和泵轴之间轴承结构的限定，使得泵轴左右窜动得到有效的支撑，为高功率泵提供有效的支撑，延长泵体使用年限，同时结构简单，造价低廉。
2、本实用新型通过叶轮和泵壳设计，匹配叶轮和泵壳关键尺寸，减少能量损失提高叶轮做功能力，获得高功率密度的离心泵。
附图说明
图1为本实用新型实施例中高功率密度离心泵的整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例中防抖止推轴承组的结构示意图；
图3为本实用新型实施例中高功率密度离心泵的局部放大图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案作进一步地说明。
如图1所示，本实用新型提出一种高功率密度离心泵，包括泵壳1、叶轮2、轴3和防抖止推轴承组；
轴3设于泵壳1内；叶轮2固定于轴3的首端，位于泵壳1的进水口和出水口之间；
轴3的中部围绕外壁一周设有第一环形凹槽4，泵壳1内壁设有与第一环形凹槽4配合的第二环形凹槽5；防抖止推轴承组设于第一环形凹槽4和第二环形凹槽5的槽内；
如图2所示，防抖止推轴承组为两对背靠背设置的圆锥滚子轴承6。单个圆锥滚子轴承6包括外圈61、保持架62、圆锥滚子63和内圈64；保持架62呈圆台形，保持架62的侧壁等间距设有多个圆锥滚子63；外圈61的内壁为与保持架62的外壁同等斜度的斜面；内圈64的外壁为与保持架62的内壁同等斜度的斜面；带有圆锥滚子63的保持架62套接于内圈64外，外圈61套接于保持架62外。
如图2所示，两组圆锥滚子轴承6的大口径侧相对设置，嵌合于第一环形凹槽4和第二环形凹槽5的形成的槽内；凹槽本身提供一定的防轴向窜动效果，由于圆锥滚子轴承6的为外圈61、保持架62和内圈64都呈斜面设计，单个轴承可以远大于普通深沟球轴承和角接触轴承的轴向力，两个圆锥滚子轴承6背对背设置，可以有效防止泵轴3的双向轴向窜动，效果显著。
在本实施例中，定义设计功率密度为泵消耗功率与叶轮特征单位重量液体的比值：
单位kW/N；叶轮2为闭式叶轮2，叶片数为4-6片；设计功率密度与普通离心泵设计功率密度的比值大于2，高功率密度的高速离心泵为单级泵，包括叶轮和泵壳，叶轮与泵壳同轴安装，可立式和卧式两种方式，泵转速5000rpm～6000rpm。
如图3所示，叶轮2直径D2和叶轮2出口宽度b2可以根据泵性能参数确定，考虑泵的汽蚀性能，取较大叶轮2进口直径Dj，
其中k0取值范围4.0～4.8，大于普通离心泵取值；高速离心泵叶片出口角β2应适当减小，来减小出口径向速度，减少水力损失提高泵效率，叶片出口β2取值范围20°～25°，泵比转速越小取值越大，小于普通离心泵叶片出口角。由于叶轮2的高速旋转，圆盘摩擦损失较大，因此控制泵壳1进口宽度b3值较普通离心泵泵壳1进口宽度大约4mm，泵壳1与叶轮2前后盖板间隙较普通离心泵大约3mm～5mm。
上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高功率密度离心泵，其特征在于，包括泵壳、叶轮、轴和防抖止推轴承组；
所述轴设于所述泵壳内；所述叶轮固定于所述轴的首端，位于所述泵壳的进水口和出水口之间；
所述轴的中部围绕外壁一周设有第一环形凹槽，所述泵壳内壁设有与所述第一环形凹槽配合的第二环形凹槽；所述防抖止推轴承组设于所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽的槽内；
所述防抖止推轴承组为两对背靠背设置的圆锥滚子轴承。
2.根据权利要求1所述的高功率密度离心泵，其特征在于，单个所述圆锥滚子轴承包括外圈、保持架、圆锥滚子和内圈；
所述保持架呈圆台形，保持架的侧壁等间距设有多个所述圆锥滚子；所述外圈的内壁为与所述保持架的外壁同等斜度的斜面；所述内圈的外壁为与所述保持架的内壁同等斜度的斜面；
带有所述圆锥滚子的保持架套接于所述内圈外，所述外圈套接于所述保持架外。
3.根据权利要求2所述的高功率密度离心泵，其特征在于，两组所述圆锥滚子轴承的大口径侧相对设置，嵌合于所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽的形成的槽内。
4.根据权利要求1所述的高功率密度离心泵，其特征在于，所述叶轮为闭式叶轮，叶片数为4-6片。
5.根据权利要求1所述的高功率密度离心泵，其特征在于，功率密度为泵消耗功率与叶轮特征单位重量液体的比值：
式中，ρ为液体密度，g为重力加速度，Q为泵流量，H为泵的扬程，b2为叶轮出口宽度，D2为叶轮出口直径。
6.根据权利要求1所述的高功率密度离心泵，其特征在于，所述泵壳与所述叶轮前后盖板间隙为在原尺寸的基础上增加3-5mm。
7.根据权利要求1所述的高功率密度离心泵，其特征在于，所述叶轮的出口角度范围为20°～25°。
8.根据权利要求1所述的高功率密度离心泵，其特征在于，所述泵壳进口宽度较常规泵壳进口宽4mm。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202320551182.6U CN219197695U (zh) | 2023-03-15 | 2023-03-15 | 一种高功率密度离心泵 |
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2023
- 2023-03-15 CN CN202320551182.6U patent/CN219197695U/zh active Active
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Legal Events
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