CN220354059U - 一种液化气输送增压泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于泵技术领域，提供了一种液化气输送增压泵，包括：泵体，具有输入端口和输出端口；电动机；转子组件，可旋转地安装在泵体内部，所述转子组件包括转轴和至少两个叶轮，所述转轴与所述电动机连接，所述电动机用于驱动所述转子组件转动；一种液化气输送增压泵还包括由中间轴套内衬和中间轴套外衬组成的中间轴套组件，所述中间轴套外衬套设在所述中间轴套内衬的外部，所述中间轴套内衬套设在所述转轴的中间部分，且所述中间轴套内衬的内壁上设有第一螺旋槽。本实用新型解决了现有的一种液化气输送增压泵在使用过程中泵体内部可能存在泄漏或级间泄露，使得液化气从一个腔室泄露到另一个腔室的问题。

Description

一种液化气输送增压泵

技术领域

本实用新型属于泵技术领域，尤其涉及一种液化气输送增压泵。

背景技术

在现代工业生产中，增压泵被广泛应用于各种设备和工艺过程中，用于输送液化气。液化气的性质决定了其在输送过程中需要在一定的压力和温度下进行，因此增压泵的设计和操作对于保证二氧化碳的稳定和有效的输送至关重要。这样的泵通常包括泵体、电动机、转子组件等部件，通过合理的设计和操作，可以将液化气从输入端口经过泵体内部的特定路径，经过增压后从输出端口排出。

然而，现有的一种液化气输送增压泵在使用过程中存在一些问题。一种常见的问题是，由于设计或制造过程中的不完善，泵体内部可能存在泄漏或级间泄露，使得液化气从一个腔室泄露到另一个腔室，这种泄漏可能会降低泵的效率，甚至可能会导致泵的故障。

基于上述问题，我们提供了一种液化气输送增压泵。

实用新型内容

本实用新型提供一种液化气输送增压泵，旨在解决上述背景技术所提出的问题。

本实用新型是这样实现的，一种液化气输送增压泵，包括：泵体，具有输入端口和输出端口；电动机；转子组件，可旋转地安装在泵体内部，所述转子组件包括转轴和至少两个叶轮，所述转轴与所述电动机连接，所述电动机用于驱动所述转子组件转动；一种液化气输送增压泵还包括由中间轴套内衬和中间轴套外衬组成的中间轴套组件，所述中间轴套外衬套设在所述中间轴套内衬的外部，所述中间轴套内衬套设在所述转轴的中间部分，且所述中间轴套内衬的内壁上设有第一螺旋槽。

其中，所述叶轮分别设置在所述中间轴套组件的两侧，所述中间轴套组件将所述泵体内部分隔为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与所述第二腔室通过通道相连通，且所述第一腔室和所述第二腔室内的所述叶轮的液体输送方向均指向所述中间轴套组件，所述输出端口与所述第二腔室的末端连通，所述输入端口与所述第一腔室的始端连通。

可选的，所述中间轴套内衬及中间轴套外衬的设计为分体式。

可选的，所述中间轴套内衬采用嵌入式方式安装在中间轴套外衬内部。

可选的，所述中间轴套内衬采用WR复合材料制成。

可选的，所述第一腔室与所述第二腔室内各配置有至少两个叶轮，相邻的所述叶轮间设有级间轴套组件，所述级间轴套组件包括级间轴套内衬和级间轴套外衬，所述级间轴套内衬设于所述转轴上，所述级间轴套外衬套设于所述级间轴套内衬上。

可选的，所述级间轴套内衬和所述级间轴套外衬均采用分体式设计。

可选的，所述级间轴套内衬以嵌入式方式安装在所述级间轴套外衬的内部。

可选的，所述级间轴套内衬采用WR复合材料制成。

可选的，所述泵体采用分体式设计，由第一壳体和第二壳体组合形成。

可选的，所述第一壳体和所述第二壳体之间通过螺栓实现密封连接。

本实用新型所达到的有益效果，使用过程中，当第一腔室的液化气试图沿着转轴向第二腔室泄漏时，它必须通过第一螺旋槽。由于第一螺旋槽的通道路径复杂且长，液化气需要投入更大的能量才能通过。同时，第一螺旋槽的设计产生了大量的流动阻力，阻止了大部分液化气的泄漏，从而有效防止了液化气从第一腔室泄露至第二腔室。此外，第一螺旋槽的设计也使流体在流过时产生涡旋，进一步增加了流动阻力，提高了防泄漏效果。

进而解决了现有的一种液化气输送增压泵在使用过程中泵体内部可能存在泄漏或级间泄露，使得液化气从一个腔室泄露到另一个腔室的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的一种液化气输送增压泵的立体结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种液化气输送增压泵的剖视结构示意图；

图3是本实用新型提供的一种液化气输送增压泵的仰视结构示意图；

图4是本实用新型提供的一种液化气输送增压泵的第二壳体的立体结构示意图；

图5是本实用新型提供的一种液化气输送增压泵的泵体内部结构示意图；

图6是本实用新型提供的一种液化气输送增压泵的转子组件的立体结构示意图；

图7是本实用新型提供的一种液化气输送增压泵的中间轴套组件的立体结构示意图；

图8是本实用新型提供的一种液化气输送增压泵的中间轴套组件的爆炸图；

图9是本实用新型提供的一种液化气输送增压泵的级间轴套组件的立体结构示意图；

图10是本实用新型提供的一种液化气输送增压泵的级间轴套组件的爆炸图。

附图标记如下：

1-泵体、11-输入端口、12-输出端口、13-第一腔室、14-第二腔室、15-第一壳体、16-第二壳体、17-通道、18-密封盖体、19-螺栓、2-转子组件、21-转轴、22-叶轮、23-机械密封、3-电动机、4-中间轴套组件、41-中间轴套内衬、42-中间轴套外衬、43-第一螺旋槽、44-第一环状凸起、5-级间轴套组件、51-级间轴套内衬、52-级间轴套外衬、53-第二螺旋槽、54-第二环状凸起、6-排气管路、61-排气阀。

具体实施方式

下面将结合本申请的实施例中的附图，对本申请的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤、操作、组件或模块的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤、操作、组件或模块，而是可选的还包括没有列出的步骤、操作、组件或模块，或可选的还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤、操作、组件或模块。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。

如图1～10所示，示例性实施例的一种液化气输送增压泵，泵体1，配备有输入端口11和输出端口12；电动机3；转子组件2，该组件可旋转地装配于泵体1内部，包括转轴21和至少两个叶轮22。转轴21与电动机3相连，电动机3负责驱动转子组件2的旋转；中间轴套组件4，由中间轴套内衬41和中间轴套外衬42组成。中间轴套外衬42套设在中间轴套内衬41的外部，中间轴套内衬41则套设在转轴21的中间部分。中间轴套内衬41的内壁设有第一螺旋槽43。

在这种设计中，叶轮22分别设置在中间轴套组件4的两侧。中间轴套组件4将泵体1内部分隔为第一腔室13和第二腔室14。第一腔室13与第二腔室14通过通道17相连通，同时，第一腔室13和第二腔室14内的叶轮22的液体输送方向均指向中间轴套组件4。输出端口12与第二腔室14的末端连通，输入端口11则与第一腔室13的始端连通。

更具体地说，转轴21连接有两个机械密封23，泵体1的两端则连接有密封盖体18。转轴21穿过两个密封盖体18，并与密封盖体18旋转连接。在使用过程中，电动机3驱动转轴21旋转，转轴21又驱动叶轮22旋转。在叶轮22旋转过程中，液化气在离心力的作用下被向一侧输送。

液化气通过输入端口11吸入，进入第一腔室13。在叶轮22制造的离心力的作用下，液化气向泵体1的中央运动，然后通过通道17进入第二腔室14的始端。在第二腔室14内，叶轮22对液化气进行再次增压输送，液化气向靠近中间轴套内衬41的方向流动，然后由输出端口12排出，完成对液化气的输送过程。

中间轴套内衬41与转轴21通过过盈配合连接，转轴21的旋转带动中间轴套内衬41旋转。中间轴套内衬41相对于中间轴套外衬42旋转。由于第一腔室13的液化气流向倾向于中间轴套组件4，因此液化气可能通过转轴21与中间轴套内衬41之间的空隙流过，从第一腔室13泄露至第二腔室14，导致输送效率和增压效果降低。为解决这个问题，中间轴套内衬41的内壁上设有第一螺旋槽43。

当第一腔室13的液化气试图沿着转轴21向第二腔室14泄漏时，它必须通过第一螺旋槽43。由于第一螺旋槽43的通道路径复杂且长，液化气需要投入更大的能量才能通过。同时，第一螺旋槽43的设计产生了大量的流动阻力，阻止了大部分液化气的泄漏，从而有效防止了液化气从第一腔室13泄露至第二腔室14。此外，第一螺旋槽43的设计也使流体在流过时产生涡旋，进一步增加了流动阻力，提高了防泄漏效果。

在这个实施例中，泵体1还连接有排气管路6和排气阀61。排气阀61与排气管路6连接，用于排出泵体1内部的空气。如果泵体1内部的空气或气体不能被有效排出，会形成所谓的“空气锁”，使液化气不能被有效地吸入和排出，降低泵的工作效率。排气管路6和排气阀61的存在，能够有效地防止这种情况的发生。在一些情况下，如果泵体1内部的压力过高，可能会对泵造成损害，甚至导致泵的故障。排气管路6和排气阀61可以有效地排出泵内部的过多气体，保持适当的内部压力，防止过压情况的发生。通过排出泵体内部的空气和其他气体，排气管路6和排气阀61可以保证液化气的流动不会受到气体的阻碍，从而改善泵的运行性能，提高液化气的输送效率。

其中，第一螺旋槽43的设计原理基于流体动力学。其螺旋形的构造能引导液体沿着特定的旋转路径流动。当液体在第一螺旋槽43内流动时，由于槽道的螺旋形状，液体被迫沿着旋转轨迹移动，形成旋转流动或涡旋。这个过程类似于水在漩涡中的旋转或者在螺旋形的管道中流动。第一螺旋槽43的设计使流体在流过时会产生涡旋，这是流体动力学原理和螺旋槽设计相结合的结果。

作为一种可选的实施方式，中间轴套内衬41和中间轴套外衬42均是分体式的设计。具体而言，这些中间轴套内衬41和中间轴套外衬42是由两个半环结构拼接而成的圆环，通过螺钉紧密连接在一起。这种结构设计使得对中间轴套内衬41和中间轴套外衬42的拆卸和安装变得简单易行。由于转轴21上也安装有叶轮22，如果中间轴套内衬41和中间轴套外衬42采用一体式结构，可能需要拆掉叶轮22才能更换中间轴套内衬41和中间轴套外衬42。因此，中间轴套内衬41和中间轴套外衬42的分体式设计有助于后期的检修和维护工作。

作为一种可选的实施方式，中间轴套内衬41是通过嵌入式方式安装在中间轴套外衬42内部的。中间轴套内衬41的外壁设有第一环状凸起44，而中间轴套外衬42的内壁设有与第一环状凸起44相匹配的第一凹槽。在装配状态下，第一环状凸起44嵌入第一凹槽中，形成了嵌入式安装，并在第一环状凸起44和第一凹槽之间形成了机械密封机构。这种设计不仅保证了密封性，还保证了中间轴套内衬41相对于中间轴套外衬42的旋转效果。更进一步说，转轴21的转动会带动中间轴套内衬41转动。在本实施例中，中间轴套内衬41的外壁(不包括第一环状凸起44)和中间轴套外衬42的内壁(不包括第一凹槽)之间存在一定的间隙。该间隙的设计主要用于液化气的填充，当液化气填充到该间隙时，它能对中间轴套内衬41和中间轴套外衬42之间产生一定的润滑效果，从而降低驱动转轴21的驱动阻力。

作为一种可选的实施方式，所述中间轴套内衬41采用WR525复合材料制成。WR525复合材料是一种专门设计的高性能复合材料，适合在极端环境中使用。其主要优点包括：

耐磨性：WR525复合材料具有出色的耐磨性，适用于持续的高速或高压工作条件，如增压泵中的转轴和轴套。使用该材料可以延长设备的使用寿命，降低维护和更换的频率。

抗腐蚀性：WR525复合材料对多种化学物质具有良好的抗腐蚀性，包括酸，碱和盐，使其适用于各种恶劣的工作环境。

热稳定性：WR525复合材料能在高温条件下保持稳定的物理和化学性能，这对于高温工作环境中的设备，如增压泵，尤其重要。

机械强度：WR525复合材料具有高的机械强度，可以承受大的压力和力，这对于负载重的设备，如增压泵，非常必要。

二氧化碳在常温和压力下处于气态，但在一定的压力和温度条件下，二氧化碳可以变为液态或固态。由于二氧化碳的这种性质，可能会在设备运行过程中引起材料的应力、疲劳甚至损伤。因此，设备的材料选择非常重要。

WR525是一种复合材料，具有优良的耐腐蚀性、耐磨损性和耐疲劳性，它可以在多种环境下保持稳定性，包括在接触液态或固态二氧化碳时。这种材料的耐腐蚀性和耐磨损性使得它能够抵抗二氧化碳对材料的侵蚀和磨损，而良好的耐疲劳性则使得材料可以在持续的应力条件下长时间运行。

此外，WR525的热稳定性也很好，它可以在较大的温度范围内工作，这对于处理易汽化的二氧化碳非常重要。因为在处理过程中，设备可能会遇到较大的温度变化，如果材料不能承受这些变化，可能会导致设备的失效。

因此，考虑到二氧化碳易汽化和对设备材料的潜在影响，使用WR525复合材料是一种很好的选择。

作为一种可选的实施方式，第一腔室13和第二腔室14，每个腔室内均配置有至少两个叶轮22。每两个相邻的叶轮22之间配备有级间轴套组件5，这个组件由级间轴套内衬51和级间轴套外衬52组成。级间轴套内衬51装置在转轴21上，而级间轴套外衬52则套设在级间轴套内衬51上。

在本实施例中，共有十四个叶轮22，每七个形成一组，共两组。两组叶轮22分别设置在第一腔室13和第二腔室14内，设计为对称排列，以形成“多级”输送机制。泵体1内部的设计使每个叶轮22都配备有专门的输送腔，并且每个输送腔都配备有排气管路6和排气阀61。相邻的输送腔通过叶轮22实现连通。

级间轴套内衬51上设置有第二螺旋槽53。在使用过程中，转轴21驱动叶轮22转动，两组叶轮22向液化气提供离心输送力。液化气通过输入端口11被吸入，首先进入第一腔室13。在叶轮22产生的离心力作用下，液化气向泵体1的中央方向运动，随后通过通道17进入第二腔室14的始端。第二腔室14内的叶轮22对液化气进行二次增压输送，使得液化气朝着靠近中间轴套内衬41的方向流动，最后通过输出端口12排出，从而实现液化气的输送。

更进一步的说，转轴21与级间轴套内衬51是过盈配合连接的。当转轴21转动时，它带动级间轴套内衬51也随之转动，而级间轴套内衬51则相对于级间轴套外衬52进行转动。

由于液化气的流向是趋向于中间轴套组件4的，液化气可能会通过转轴21与级间轴套内衬51之间的空隙流过。这可能会导致液化气在相邻的输送腔之间由转轴21上泄露，进而降低增压泵在相邻输送腔之间的输送效率及增压效果。

为了解决这个问题，本发明在级间轴套内衬51的内壁上设有第二螺旋槽53。当一个输送腔的液化气试图沿着转轴21向下一级输送腔泄漏时，它必须经过这个复杂的第二螺旋槽53。第二螺旋槽53的槽道路径复杂且长，这意味着液化气需要投入更大的能量才能通过。

同时，第二螺旋槽53的设计也在液化气流经时产生了大量的流动阻力。这使得大部分试图通过第二螺旋槽53的液化气被阻止，从而有效地防止了液化气从第一腔室13泄漏到第二腔室14。此外，第二螺旋槽53的设计还能使流体在流过时产生涡旋，这进一步增加了流动阻力，从而提高了防止泄漏的效果。

作为一种可选的实施方式，级间轴套内衬51和级间轴套外衬52均是分体式的设计。具体而言，这些级间轴套内衬51和级间轴套外衬52是由两个半环结构拼接而成的圆环，通过螺钉紧密连接在一起。这种结构设计使得对级间轴套内衬51和级间轴套外衬52的拆卸和安装变得简单易行。

作为一种可选的实施方式，级间轴套内衬51以嵌入式方式安装在级间轴套外衬52的内部。级间轴套内衬51是通过嵌入式方式安装在级间轴套外衬52内部的。级间轴套内衬51的外壁设有第二环状凸起54，而级间轴套外衬52的内壁设有与第二环状凸起54相匹配的第二凹槽。在装配状态下，第二环状凸起54嵌入第二凹槽中，形成了嵌入式安装，并在第二环状凸起54和第二凹槽之间形成了机械密封机构。这种设计不仅保证了密封性，还保证了级间轴套内衬51相对于级间轴套外衬52的旋转效果。更进一步说，转轴21的转动会带动级间轴套内衬51转动。在本实施例中，级间轴套内衬51的外壁(不包括第二环状凸起54)和级间轴套外衬52的内壁(不包括第二凹槽)之间存在一定的间隙。该间隙的设计主要用于液化气的填充，当液化气填充到该间隙时，它能对级间轴套内衬51和级间轴套外衬52之间产生一定的润滑效果，从而降低驱动转轴21的驱动阻力。

作为一种可选的实施方式，级间轴套内衬51采用WR525复合材料制成。

作为一种可选的实施方式，泵体1采用分体式设计，由第一壳体15和第二壳体16组合形成。分体式设计意味着第一壳体15和第二壳体16可以单独制造和检查，从而可以并行进行，提高生产效率。在设备需要维护或某一部分需要更换时，可以只拆卸相应的部分，而不需要拆卸整个泵体，这样可以大大节省时间和成本。在需要对设备内部进行检查或清理时，分体设计使得内部结构更容易被访问。

作为一种可选的实施方式，第一壳体15和第二壳体16之间通过螺栓19实现密封连接。具体的，第一壳体15、第二壳体16和两个密封盖体18组成密封腔体。这种方式可以确保两个壳体之间的稳定和安全连接，同时也方便拆卸。螺栓连接是一种常用的、成熟的连接方式，具有很好的性价比，同时也方便进行更换和维护。

虽然本申请的设计主要是为了液化气的输送，但它的应用并不仅限于此。其核心的设计理念和技术特点使得它可以广泛应用于各种液态或气态物质的输送，包括但不限于水、石油、天然气、氨、氟利昂以及各种化工原料等。本申请的泵设计和防漏系统可以在这些应用中提供高效、安全、可靠的运输，无论是对于高压还是低压、高温还是低温，都能保持稳定的性能和良好的适应性。

本申请的示例性实施例可相互组合，通过组合而获得的示例性实施例也落入本申请的范围内。

本申请应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种液化气输送增压泵，包括：

泵体(1)，具有输入端口(11)和输出端口(12)；

电动机(3)；

转子组件(2)，可旋转地安装在泵体(1)内部，所述转子组件(2)包括转轴(21)和至少两个叶轮(22)，所述转轴(21)与所述电动机(3)连接，所述电动机(3)用于驱动所述转子组件(2)转动；

其特征在于，还包括由中间轴套内衬(41)和中间轴套外衬(42)组成的中间轴套组件(4)，所述中间轴套外衬(42)套设在所述中间轴套内衬(41)的外部，所述中间轴套内衬(41)套设在所述转轴(21)的中间部分，且所述中间轴套内衬(41)的内壁上设有第一螺旋槽(43)；

其中，所述叶轮(22)分别设置在所述中间轴套组件(4)的两侧，所述中间轴套组件(4)将所述泵体(1)内部分隔为第一腔室(13)和第二腔室(14)，所述第一腔室(13)与所述第二腔室(14)通过通道(17)相连通，且所述第一腔室(13)和所述第二腔室(14)内的所述叶轮(22)的液体输送方向均指向所述中间轴套组件(4)，所述输出端口(12)与所述第二腔室(14)的末端连通，所述输入端口(11)与所述第一腔室(13)的始端连通。

2.根据权利要求1所述的一种液化气输送增压泵，其特征在于，所述中间轴套内衬(41)及中间轴套外衬(42)的设计为分体式。

3.根据权利要求1所述的一种液化气输送增压泵，其特征在于，所述中间轴套内衬(41)采用嵌入式方式安装在中间轴套外衬(42)内部。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种液化气输送增压泵，其特征在于，所述中间轴套内衬(41)采用WR525复合材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种液化气输送增压泵，其特征在于，所述第一腔室(13)与所述第二腔室(14)内各配置有至少两个叶轮(22)，相邻的所述叶轮(22)间设有级间轴套组件(5)，所述级间轴套组件(5)包括级间轴套内衬(51)和级间轴套外衬(52)，所述级间轴套内衬(51)设于所述转轴(21)上，所述级间轴套外衬(52)套设于所述级间轴套内衬(51)上。

6.根据权利要求5所述的一种液化气输送增压泵，其特征在于，所述级间轴套内衬(51)和所述级间轴套外衬(52)均采用分体式设计。

7.根据权利要求5所述的一种液化气输送增压泵，其特征在于，所述级间轴套内衬(51)以嵌入式方式安装在所述级间轴套外衬(52)的内部。

8.根据权利要求5或7中任一项所述的一种液化气输送增压泵，其特征在于，所述级间轴套内衬(51)采用WR525复合材料制成。

9.根据权利要求1所述的一种液化气输送增压泵，其特征在于，所述泵体(1)采用分体式设计，由第一壳体(15)和第二壳体(16)组合形成。

10.根据权利要求9所述的一种液化气输送增压泵，其特征在于，所述第一壳体(15)和所述第二壳体(16)之间通过螺栓(19)实现密封连接。