CN2773348Y - 一种变螺距螺旋泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种变螺距螺旋泵，包括泵体、螺旋转子、螺旋定子、转子轴、轴承，螺旋定子固定在泵体里，螺旋转子装在转子轴上，置于螺旋定子里，转子轴通过轴承装在泵体里，其特征在于：螺旋转子由入口段和工作段组成，入口段的螺距小于工作段的螺距。本实用新型提供的变螺距螺旋泵的优点在于：结构简单、使用寿命长、采用回转机械，可用电动机直接驱动，能获得高扬程。

Description

一种变螺距螺旋泵

技术领域：

本实用新型涉及液体泵，尤其是小流量高扬程泵。

背景技术：

随着国民经济的发展和人民生活的需要，各种形式泵被广泛应用于工业、农业、国防及城市设施，在各种形式的泵中，尤其是离心泵使用得最为普遍。因为离心泵是回转式机械，因此相对其他泵体积小、结构紧凑、流量连续、稳定、安装维护较方便。但是离心泵在小流量高扬程场合，由于制造困难、效率低。因此不能使用。但是随着工业及国防事业的发展，在很多场合需要高扬程小流量泵。当前国内外在高压小流量场合，采用下列办法解决：

1、采用高速泵。由于水泵的转速与水泵的扬程成平方关系，因此提高泵的转速即能获得较高的水泵扬程，由于目前我国的异步电动机的转速小于3000转/分，故需要将水泵的转速提高到10000转/分，甚至20000转/分以上。就需要高精度的增速箱，而高精度增速箱造价极贵，而且结构也极其复杂，安装维修非常困难，但是为了满足工艺流程的需要，当前在石油化工行业中采用高速泵来达到高扬程、小流量工况，而国内的高速泵价格均在10万元/台以上，甚至到20万元/台以上。

2、采用多级离心泵。当水泵流量很小时，为了达到高扬程，即采用多级泵，由于小流量泵的单级扬程只有5～8米，因此要达到扬程200米以上，即需要40级以上，故泵的结构复杂、体积大、运行可靠性差、维修极不方便。

3、采用柱塞泵。由于柱塞作往复运动，因此转速低，体积大结构复杂、维修困难。而且其流量不能连续稳定，有脉冲现象，很多工艺流程中不能应用。如果为了达到稳定的流量，必须安装稳压罐，故造价高、占地面积大。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种扬程高、体积小、结构简单的液体泵。

本实用新型提供一种变螺距螺旋泵，包括泵体(1)、螺旋转子(2)、螺旋定子(7)、转子轴(8)、轴承(3)，螺旋定子(7)固定在泵体(1)里，螺旋转子(2)装在转子轴(8)上，置于螺旋定子(7)里，转子轴通过轴承(3)装在泵体(1)里，其特征在于：螺旋转子(2)由入口段和工作段组成，入口段的螺距小于工作段的螺距。当转子逆其自身螺旋方向旋转时，螺纹对槽中液体作用力一方面推动液体克服摩擦阻力作圆周运动，将能量传递给定子槽中的液体，使定子槽中的液体增加能量后再返回到转子槽中，这样往返多次使液体沿着轴向不断增加能量，另一方面旋转的螺纹推动液体轴向前进，转子螺纹和定子螺纹对液体总的轴向力形成“泵送”压力，从而完成液体由低压向高压输送。入口段的螺距小于工作段的螺距，以利于减小汽蚀余量，提高泵的汽蚀性能。

本实用新型提供的变螺距螺旋泵，其螺旋转子(2)的螺旋方向与螺旋定子(7)的螺旋方向制成相反，以利于提高泵的扬程。

本实用新型提供的变螺距螺旋泵，其螺旋转子(2)入口段的螺旋升角θ0优选为6～9°，以利提高泵的汽蚀性能，工作段的螺旋升角θ优选为12～15°，以利于提高泵的扬程。

本实用新型提供的变螺距螺旋泵，其螺旋转子(2)工作段的螺纹法向断面齿形(如图3所示)为：螺纹深度h＝(0.5～0.7)t，t为齿距，齿顶宽b＝0.2～0.3mm，齿形断面角α＝55～60°。

本实用新型提供的变螺距螺旋泵，其螺旋转子(2)和/或螺旋定子(7)的螺纹可以是多头的，以提高扬程。

本实用新型提供的变螺距螺旋泵，其螺旋转子(2)和螺旋定子(7)的螺纹头数Z按下式选取：

Z＝πDsinθ/t，

式中：Z取整数部分，

D为螺旋转子(2)直径。

本实用新型提供的变螺距螺旋泵，其螺旋转子(2)可以由对称的两个入口段和两个工作段组成，以自身平衡液流的轴向力。

本实用新型提供的变螺距螺旋泵，其泵体(1)可以具有轴承冷却室(9)，其腔里存贮流动的冷却流体。

本实用新型提供的变螺距螺旋泵，其螺旋定子可以有中间抽头(5)，由此自身提供密封冷却液冷却密封。

本实用新型提供的变螺距螺旋泵，其泵体(1)上可以装有风扇(10)，冷却滚动轴承，以保证输送高温液体。

本实用新型提供的变螺距螺旋泵的优点在于：结构简单、使用寿命长、采用回转机械，可用电动机直接驱动，能获得高扬程。

附图说明：

图1是轴向吸入型高温螺旋泵结构示意图；

图2是双支撑型高压螺旋泵结构示意图；

图3是螺纹法向断面齿形图。

具体实施方式：

实施例1高温螺旋泵

螺旋泵的结构如图1所示。由泵体(1)、螺旋转子(2)、螺旋定子(7)、转子轴(8)、轴承(3)、悬架(6)、泵支架(4)等组成。

泵体(1)装在泵支架(4)上，螺旋定子(7)固定在泵体(1)里，螺旋转子(2)装在转子轴(8)上，置于螺旋定子(7)里，转子轴(8)通过轴承(3)装在泵体(1)里，螺旋转子(2)由入口段和工作段组成，入口段的螺距小于工作段的螺距，转子轴外接电机。

悬架(6)具有轴承冷却室(9)，悬架(6)上装有风扇(10)。可用于输送液体温度T＝100～350℃。

工作时，液体从泵体(1)左端入口(11)进入泵体(1)，流经螺旋转子(2)，从泵体(1)上端出口(12)输出。

参数如下：

螺旋转子(2)：直径D＝95mm，长度L＝200mm，

螺旋转子(2)工作段螺纹：头数Z＝30，深度h＝1.8mm，齿距t＝3mm，电机功率：P＝2.2kW。

实测值如下：

流Q m3/h	0.7	0.5	0.3	0.2
					扬程H m	100	110	121	128

实施例2高压螺旋泵

螺旋泵的结构如图2所示。由泵体(1)、螺旋转子(2)、螺旋定子(7)、转子轴(8)、轴承(3)等组成。

螺旋定子(7)固定在泵体(1)里，螺旋转子(2)装在转子轴(8)上，置于螺旋定子(7)里，转子轴(8)通过轴承(3)装在泵体(1)里，螺旋转子(2)由对称的两个入口段和两个工作段组成，入口段的螺距小于工作段的螺距，转子轴外接电机。

螺旋定子有中间抽头(5)。

工作时，液体从泵体(1)下端入口(11)进入泵体(1)，分别从螺旋转子(2)两端流经螺旋转子(2)，从泵体(1)上端出口(12)输出。部分液体经中间抽头(5)和外接通道进入密封室(9)。

参数如下：

螺旋转子(2)：直径D＝155mm，长度L＝200mm，

螺旋转子(2)工作段螺纹：头数Z＝40，深度h＝2mm，齿距t＝3mm，电机功率：P＝22kW。

实测值如下：

流量Qm3/h	4.0	3.1	2.2	1.5	0.66
						扬程H m	200	220	240	260	280

Claims (10)

1、一种变螺距螺旋泵，包括泵体(1)、螺旋转子(2)、螺旋定子(7)、转子轴(8)、轴承(3)，螺旋定子固定在泵体(1)里，螺旋转子(2)装在转子轴(8)上，置于螺旋定子(7)里，转子轴(8)通过轴承(3)装在泵体(1)里，其特征在于：螺旋转子(2)由入口段和工作段组成，入口段的螺距小于工作段的螺距。

2、按照权利要求1所述的变螺距螺旋泵，其特征在于：所述的螺旋转子(2)的螺旋方向与螺旋定子(7)的螺旋方向相反。

3、按照权利要求1所述的变螺距螺旋泵，其特征在于：所述螺旋转子(2)入口段的螺旋升角θ₀为6～9°，工作段的螺旋升角θ为12～15°。

4、按照权利要求1所述的变螺距螺旋泵，其特征在于：所述的螺旋转子(2)的螺纹法向断面齿形为：螺纹深度h＝(0.5～0.7)t，式中t为齿距；齿顶宽b＝0.2～0.3mm；齿形断面角α＝55～60°。

5、按照权利要求1所述的变螺距螺旋泵，其特征在于：所述的螺旋转子(2)和/或螺旋定子(7)的螺纹都是多头的。

6、按照权利要求5所述的变螺距螺旋泵，其特征在于：所述的螺旋转子(2)和螺旋定子(7)的螺纹头数Z按下式确定：

Z＝πDsinθ/t，

式中：Z取整数部分，D为螺旋转子(2)直径。

7、按照权利要求1所述的变螺距螺旋泵，其特征在于：所述的螺旋转子(2)由对称的两个入口段和两个工作段组成。

8、按照权利要求1所述的变螺距螺旋泵，其特征在于：所述的泵体(1)具有轴承冷却室(9)。

9、按照权利要求1所述的变螺距螺旋泵，其特征在于：所述的螺旋定子(7)具有中间抽头(5)。

10、按照权利要求9所述的变螺距螺旋泵，其特征在于：所述的泵体(1)上装有风扇(10)。