CN2809296Y - 改进的单级离心泵 - Google Patents

Abstract

一种改进的单级离心泵，包括泵体、安装于泵体开口端的泵后盖、电机以及设于所泵体内的叶轮；叶轮安装于泵轴上，并由电机驱动旋转；泵体上设有进水管和出水管，所述电机借助一连接架固定于所述泵体上，所述连接架的中部前端成形有刚性支撑所述泵后盖的支撑结构。该单级离心泵不仅能有效防止泵后盖发生变形，保证机械密封的正常运行，从而防止液流从泵后盖中心处的泵轴孔泄露；而且结构简单、安装方便、成本低廉，并大大地提高了泵的运行可靠性，具有广阔的市场前景。

Description

改进的单级离心泵

技术领域：

本实用新型涉及一种水泵，尤其涉及一种单级离心泵。

背景技术：

单级离心泵根据材料、制造方式的不同，分为：铸造单级离心泵、冲压焊接单级离心泵、塑料单级离心泵等。下面以冲压焊接单级离心泵为例介绍单级离心泵的特点。

冲压焊接成型的单级离心泵由于结构轻巧、节省材料、效率高、无污染、成本低廉等优点因而受到消费者的普遍欢迎。而现有技术中，冲压焊接成型的单级离心泵还存在着一些不足，例如泵后盖为薄壁冲压零件，强度和刚度都有所不足，尤其是中心部位，由于开有供泵轴穿过的通孔，强度和刚刚都大大削弱。而泵在工作时，泵内介质压力大，当泵后盖的强度和刚度不足承受介质高压时，泵后盖会向电机一侧变形，泵后盖发生变形会直接导致机械密封的安装长度变长、效果变差甚至失效，液流可能沿泵后盖中心处的泵轴孔泄露。国家知识产权局2004年1月21授权公告的CN2600628号中国实用新型专利，公开了一种易拆洗的泵装置。这也是一种冲压焊接成型的单级离心泵，由电机部分和泵部分组成。泵部分由金属板冲压、焊接而成的泵壳、叶轮、泵后盖、机械密封等构成。泵壳有一个泵壳与叶轮之间径向冲压成型为一个螺旋形、截面大致呈半椭圆形、接近270度的蜗壳型压水室，压水室轴向宽度不变，并且在最大截面至出口段增置一补充扩散段，前端与泵后盖之间靠近旋转轴部位装有一阻尼垫，前端的轴承室与前端轴承装有一阻尼垫。该泵装置尽管相对现有技术有一定进步，例如减少振动和噪声。但由于电机部分与泵后盖之间装有阻尼垫，因而仅能起到一定的弹性支撑作用，不能有效地防止泵后盖在液流的压力作用下发生变形以及泵后盖中心处的泵轴孔液流的泄露。

实用新型内容：

本实用新型要解决的问题是，克服上述现有技术之不足，提供一种改进的单级离心泵，其不仅能有效防止泵后盖发生变形，保证机械密封的正常运行，从而防止液流从泵后盖中心处的泵轴孔泄露；而且结构简单、安装方便、成本低廉，并大大地提高了可靠性，具有广阔的市场前景。

按照本实用新型提供的改进的单级离心泵，包括泵体、安装于所述泵体开口端的泵后盖、电机以及设于所述泵体内的叶轮；所述叶轮安装于泵轴上，并由所述电机驱动旋转；所述泵体上设有进水管和出水管，所述电机借助一连接架固定于所述泵体上，所述连接架的中部前端成形有刚性支撑所述泵后盖的支撑结构。

按照本实用新型提供的单级离心泵还具有如下附属技术特征：

作为本实用新型的一种实施方式，所述支撑结构为一接近整周的连续环形壁，其下部开有缺口；所述环形壁的前端面直接顶靠于所述泵后盖的外表面。

作为本实用新型的另一种实施方式，所述支撑结构为沿圆周方向均匀分布的多段弧形壁，各弧形壁的半径和弧长相同，其前端面直接顶靠于所述泵后盖的外表面。

所述进水管为空心圆柱体，其自所述泵体侧壁的外部延伸至所述泵体的内部，并与所述叶轮同轴；所述进水管的后端设有一凹槽，所述凹槽内设有一沿径向和轴向均可移动的密封口环；所述叶轮包括前叶轮板、后叶轮板和夹于所述前叶轮板和后叶轮板之间的叶片，所述前叶轮板的前端伸入所述进水管内，并穿过或伸入所述密封口环。

在本实用新型给出的一种方案中，所述进水管的后端设有一密封压盖，所述密封压盖与所述进水管的端部之间形成所述凹槽，所述前叶轮板的前端穿过所述密封口环。所述密封压盖为一截面为L型的环状体，其包括周壁和自所述周壁的端部向内延伸的端壁；所述周壁套于所述进水管的外部，所述密封口环设于所述端壁和所述进水管的后端面之间；所述端壁的中部成形有通孔，该通孔的直径大于所述密封口环的内径而小于其外径。

作为上述方案的一种实施方式，所述周壁和所述进水管均为规则的空心圆柱体，所述周壁焊接或粘接于所述进水管后端的外表面。

作为上述方案的另一种实施方式，所述周壁的中部成形有向内凸起的环形凸缘，所述进水管的后部对应地成形有容纳所述环形凸缘的环形凹槽，所述密封压盖借助所述环形凸缘和所述环形凹槽弹性卡接于所述进水管上。

在上述方案中，所述密封口环在自由状态下与所述端壁内表面的轴向间隙和与所述进水管后端面的轴向间隙之和为0.2至1毫米，其与所述周壁内表面的径向间隙为1至6毫米。

在本实用新型的另一种方案中，所述进水管后端的内部成形有所述凹槽，所述凹槽的轴向长度为3至10毫米，径向深度为2至4毫米，所述前叶轮板伸入所述密封口环内。在这种方案中，所述密封口环在自由状态下与所述凹槽两端面的轴向间隙之和为0.1至0.7毫米，与所述凹槽内表面的径向间隙为0.5至1毫米。

所述泵体的侧壁向外凸出，并沿进水口的周围成形有的第一环形壁；所述泵体侧壁的内表面固定有一支撑架，所述支撑架具有向内延伸的第二环形壁；所述第一环形壁和第二环形壁的内径相同，所述进水管支撑于所述第一、第二环形壁上，并与二者中的至少一个焊接在一起。

所述支撑架为对称结构，其还包括分别位于所述第二环形壁上下两端的两垂直壁和连接所述第二环形壁和两垂直壁的弯折壁；所述泵体对应所述垂直壁的部位具有能与之贴合的垂直壁，所述支撑架借助所述垂直壁焊接于所述泵体的内表面。

所述泵轴上位于所述泵后盖外面的部分套有一挡水圈，位于所述泵后盖与所述叶轮之间的部分安装有机械密封。所述泵体与所述泵后盖的结合处设有0型密封圈。所述连接架的中部设有一滚动轴承，所述泵轴支撑于所述滚动轴承上。

按照本实用新型提供的单级离心泵，由于连接架的中部成形有刚性支撑泵后盖的支撑结构，因而泵后盖不会发生变形，保证了机械密封的正常运行，从而有效防止液流从泵后盖的泵轴孔处泄露，提高了机械密封可靠性。

在本实用新型给出的优选实施例中，进水管直接延伸至泵体内与叶轮入口相接，叶轮入口与进水管之间采用浮动密封口环结构，因而密封口环能根据叶轮的旋转情况及液流的运动情况可以在径向、轴向移动，以达到最佳密封效果，有效减少液流泄漏，大大提高容积效率、大大提高密封口环的使用寿命；与现有技术相比，能有效克服单级离心泵由于泵轴、叶轮等零部件的加工精度及装配精度要求不高所带来的叶轮入口处密封性差、密封口环易损坏等缺点，提高密封口环运行的可靠性。另外结构也较为简单、成本低廉，具有广阔的市场前景。

附图说明：

图1为按照本实用新型提供的改进的单级离心泵的整体结构示意图，图中采用局部剖视示出了该水泵的内部结构；

图2为图1所示单级离心泵的连接架的中部的B向视图，图中示出了连接架的一种支撑结构；

图3类似于图2，示出了连接架的另一种支撑结构；

图4为图1的A处放大视图，图中示出了本实用新型一种优选实施方式的密封结构；

图5为本实用新型另一种优选实施方式的类似于图1的A处位置的放大视图；

图6为本实用新型再一种优选实施方式的类似于图1的A处位置的放大视图。

具体实施方式：

参见图1，按照本实用新型提供的改进的单级离心泵，包括泵体1、安装于所述泵体1开口端的泵后盖2、电机3以及设于所泵体1内的叶轮4；所述叶轮4安装于泵轴31上，并由所述电机3驱动旋转，这些结构皆为现有技术，此处不再赘述。

如图1中所示，所述电机3借助一连接架34固定于所述泵体1上，所述连接架34的中部前端成形有刚性支撑所述泵后盖2的支撑结构33，如图1中所示，所述支撑结构33的前端面直接顶靠于所述泵后盖2的外表面。通过支撑结构33对泵后盖2的刚性支撑，大大增强了泵后盖2的强度和刚度，防止或大大减少了泵后盖2在高压时的变形，从而保证了机械密封32的正常运行。

参见图2，作为本实用新型的一种实施方式，所述支撑结构33为一接近整周的连续环形壁，其下部开有缺口331，所述缺口331供从泵后盖2的泵轴孔处泄露的液流的流出，这种结构的连接架加工方便。

参见图3，作为本实用新型的另一种实施方式，所述支撑结构33为沿圆周方向均匀分布的多段弧形壁，各弧形壁的半径和弧长相同，这种结构连接架使泵后盖2的受力更均匀。

在本实用新型给出的优选实施例中，如图1中所示，所述泵体1上设有进水管11和出水管12，所述进水管11为空心圆柱体，其自所述泵体1侧壁的外部延伸至所述泵体1的内部，并与所述叶轮4同轴。所述进水管11的后端设有一凹槽14，所述凹槽14内设有一沿径向和轴向均可移动的密封口环15；所述叶轮4包括前叶轮板41、后叶轮板42和夹于所述前叶轮板41和后叶轮板42之间的叶片43，所述前叶轮板41的前端伸入所述进水管11内，并穿过或伸入所述密封口环15内。因而所述密封口环15能根据液流的实际情况在所述凹槽14内作径向、轴向移动，以达到最佳密封效果，有效防止叶轮4入口处液流的泄露。这种密封口环结构使得所述前叶轮板41的前端与所述密封口环15密封处的径向间隙可以小于0.05毫米，不仅密封效果好，而且密封口环的使用寿命长，可靠性大大提高。而现有技术中，如果前叶轮板41的前端与密封口环15之间的间隙小于0.05毫米，由于叶轮跳动、同心度等因素，叶轮、密封口环的加工精度要求非常高，无法达到要求；工作时密封口环将磨损非常严重，很快就会失效，寿命很短。具体有如下几种实施方式。

参见图1和2，在本实用新型给出的一种实施方案中，所述进水管11的后端设有一密封压盖13，所述密封压盖13与所述进水管11的端部之间形成所述凹槽14，所述前叶轮板41的前端穿过所述密封口环15。

如图2、3中所示，所述密封压盖13为一截面为L型的环状体，其包括周壁131和自所述周壁131的端部向内延伸的端壁132；所述周壁131套于所述进水管11的外部，所述密封口环15设于所述端壁132和所述进水管11的后端面之间；所述端壁132的中部成形有通孔133，该通孔133的直径大于所述密封口环15的内径而小于其外径。

作为上述方案的一种优选实施方式，如图2中所示，所述周壁131和所述进水管11均为规则的空心圆柱体，所述周壁131焊接或粘接于所述进水管11后端的外表面。一般采用焊接，以保证其连接牢固。这种方案结构简单，制造方便。

作为上述方案的另一种优选实施方式，如图3中所示，所述周壁131的中部成形有向内凸起的环形凸缘134，所述进水管11的后部对应地成形有容纳所述环形凸缘134的环形凹槽111，所述密封压盖13借助所述环形凸缘134和环形凹槽111弹性卡接于所述进水管11上。安装时利用所述密封压盖13的弹性变形将其卡接于所述进水管11上即可，无需焊接或粘接，大大方便装配，固定也牢固可靠。

在上述两种优选实施例中，所述密封口环15在自由状态下与所述端壁132内表面的轴向间隙和与所述进水管11后端面的轴向间隙之和为0.2至1毫米，其与所述周壁131内表面的径向间隙为1至6毫米。当密封口环与周围各零件表面形成的间隙位于上述范围内时，能有效保证该单级离心泵在运行工况下达到最佳密封效果，大大减少液流从叶轮入口处泄露，大大提高密封口环的使用寿命。

参见图4，在本实用新型给出的另一种实施方案中，所述进水管11后端的内部成形有所述凹槽14，所述凹槽14的长度(即图中尺寸L)为3至10毫米，深度为2至4毫米(即图中尺寸H)，所述前叶轮板41伸入所述密封口环15内。所述凹槽14可通过机械加工成形，其长度可根据实际需要而定，位于上述长度和深度尺寸范围的凹槽14，既有足够的空间容纳所述密封口环15，又不会太多地削弱进口环的强度和刚度。

在这种方案中，所述密封口环15在自由状态下与所述凹槽14两端面的轴向间隙之和为0.1至0.7毫米，与所述凹槽14内表面的径向间隙为0.5至1毫米。这种方案的结构更为简单。

参见图1，在本实用新型给出的优选实施例中，所述泵体1的侧壁向外凸出，并沿进水口的周围成形有的第一环形壁16；所述泵体1侧壁的内表面固定有一支撑架5，所述支撑架5具有向内延伸的第二环形壁51；所述第一环形壁16和第二环形壁51的内径相同，所述进水管11支撑于所述第一、第二环形壁16、51上，并与二者中的至少一个焊接在一起，一般进水管11与第一环形壁51焊接。由于所述第一、第二环壁共同支撑所述进水管11，并通过焊接固定，因而能保证进水管11固定牢固可靠。

参见图1，所述支撑架5为对称结构，其还包括分别位于所述第二环形壁51上下两端的两垂直壁52和连接所述第二环形壁51和两垂直壁52的弯折壁53；所述泵体1对应所述垂直壁52的部位具有能与之贴合的垂直壁52′，所述支撑架5借助所述垂直壁52、52′焊接于所述泵体1的内表面。所述支撑架5的垂直壁52和所述泵体1的垂直壁52′紧密贴合在一起，因而能保证焊缝的平整、不产生应力集中。

参见图1，所述连接架34的中部设有一滚动轴承35，所述泵轴31支撑于所述滚动轴承35上，因而摩擦力小，进一步保证所述泵轴31转动灵活。

参见图1，所述泵轴31上位于所述泵后盖2外面的部分套有一挡水圈36，位于所述泵后盖2与所述叶轮4之间的部分安装有机械密封32。所述机械密封32能有效防止液流从所述泵轴31的边缘泄露，所述挡水圈36与机械密封32对电机3产生双重保护功能。即当机械密封32受损，液体从泵后盖的泵轴孔处流出时，挡水圈36能挡住沿泵轴流向电机的液体。所述泵体1与所述泵后盖2的结合处设有O型密封圈37，因而能有效防止液流从二者结合的边缘泄露。

上述优选实施例仅供说明本实用新型之用，相关领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的指引下，还可作出各种变形和变换，因此所有等同方案皆属于本实用新型的保护范围。

Claims (15)

1、一种改进的单级离心泵，包括泵体(1)、安装于所述泵体(1)开口端的泵后盖(2)、电机(3)以及设于所泵体(1)内的叶轮(4)；所述叶轮(4)安装于泵轴(31)上，并由所述电机(3)驱动旋转；所述泵体(1)上设有进水管(11)和出水管(12)，其特征在于：

所述电机(3)借助一连接架(34)固定于所述泵体(1)上，所述连接架(34)的中部前端成形有刚性支撑所述泵后盖(2)的支撑结构(33)。

2、根据权利要求1所述的改进的单级离心泵，其特征在于：所述支撑结构(33)为一接近整周的连续环形壁，其下部开有缺口(331)；所述环形壁(33)的前端面直接顶靠于所述泵后盖(2)的外表面。

3、根据权利要求1所述的改进的单级离心泵，其特征在于：所述支撑结构(33)为沿圆周方向均匀分布的多段弧形壁，各弧形壁的半径和弧长相同，其前端面直接顶靠于所述泵后盖(2)的外表面。

4、根据权利要求1所述的改进的单级离心泵，其特征在于：所述进水管(11)为空心圆柱体，其自所述泵体(1)侧壁的外部延伸至所述泵体(1)的内部，并与所述叶轮(4)同轴；所述进水管(11)的后端设有一凹槽(14)，所述凹槽(14)内设有一沿径向和轴向均可移动的密封口环(15)；所述叶轮(4)包括前叶轮板(41)、后叶轮板(42)和夹于所述前叶轮板(41)和后叶轮板(42)之间的叶片(43)，所述前叶轮板(41)的前端伸入所述进水管(11)内，并穿过或伸入所述密封口环(15)。

5、根据权利要求4所述的改进的单级离心泵，其特征在于：所述进水管(11)的后端设有一密封压盖(13)，所述密封压盖(13)与所述进水管(11)的端部之间形成所述凹槽(14)；所述前叶轮板(41)的前端穿过所述密封口环(15)。

6、根据权利要求5所述的改进的单级离心泵，其特征在于：所述密封压盖(13)为一截面为L型的环状体，其包括周壁(131)和自所述周壁(131)的端部向内延伸的端壁(132)；所述周壁(131)套于所述进水管(11)的外部，所述密封口环(15)设于所述端壁(132)和所述进水管(11)的后端面之间；所述端壁(132)的中部成形有通孔(133)，该通孔(133)的直径大于所述密封口环(15)的内径而小于其外径。

7、根据权利要求6所述的改进的单级离心泵，其特征在于：所述周壁(131)和所述进水管(11)均为规则的空心圆柱体，所述周壁(131)焊接或粘接于所述进水管(11)后端的外表面。

8、根据权利要求6所述的改进的单级离心泵，其特征在于：所述周壁(131)的中部成形有向内凸起的环形凸缘(134)，所述进水管(11)的后部对应地成形有容纳所述环形凸缘(134)的环形凹槽(111)，所述密封压盖(13)借助所述环形凸缘(134)和所述环形凹槽(111)弹性卡接于所述进水管(11)上。

9、根据权利要求6或7或8所述的单级离心泵，其特征在于：所述密封口环(15)在自由状态下与所述端壁(132)内表面的轴向间隙和与所述进水管(11)后端面的轴向间隙之和为0.2至1毫米，其与所述周壁(131)内表面的径向间隙为1至6毫米。

10、根据权利要求4所述的改进的单级离心泵，其特征在于：所述进水管(11)后端的内部成形有所述凹槽(14)，所述凹槽(14)的轴向长度为3至10毫米，径向深度为2至4毫米，所述前叶轮板(41)伸入所述密封口环(15)。

11、根据权利要求10所述的改进的单级离心泵，其特征在于：所述密封口环(15)在自由状态下与所述凹槽(14)两端面的轴向间隙之和为0.1至0.7毫米，与所述凹槽(14)内表面的径向间隙为0.5至1毫米。

12、根据上述除权利要求9以外的任意一项权利要求所述的改进的单级离心泵，其特征在于：所述泵体(1)的侧壁向外凸出，并沿进水口的周围成形有的第一环形壁(16)；所述泵体(1)侧壁的内表面固定有一支撑架(5)，所述支撑架(5)具有向内延伸的第二环形壁(51)；所述第一环形壁(16)和第二环形壁(51)的内径相同，所述进水管(11)支撑于所述第一、第二环形壁(16、51)上，并与二者中的至少一个焊接在一起。

13、根据权利要求12所述的改进的单级离心泵，其特征在于：所述支撑架(5)为对称结构，其还包括分别位于所述第二环形壁(51)上下两端的两垂直壁(52)和连接所述第二环形壁(51)和两垂直壁(52)的弯折壁(53)；所述泵体(1)对应所述垂直壁(52)的部位具有能与之贴合的垂直壁(52′)，所述支撑架(5)借助所述垂直壁(52、52′)焊接于所述泵体(1)的内表面。

14、根据权利要求1至8、10至11中任意一项所述的改进的单级离心泵，其特征在于：所述泵轴(31)上位于所述泵后盖(2)外面的部分套有一挡水圈(36)；位于所述泵后盖(2)与所述叶轮(4)之间的部分安装有机械密封(32)。

15、根据权利要求1至8、10至11中任意一项所述的改进的单级离心泵，其特征在于：所述泵体(1)与所述泵后盖(2)的结合处设有0型密封圈(37)；所述连接架(34)的中部设有一滚动轴承(35)，所述泵轴(31)支撑于所述滚动轴承(35)上。

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