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CN112576516A - 一种新型传动结构的全贯流泵 - Google Patents

一种新型传动结构的全贯流泵 Download PDF

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CN112576516A
CN112576516A CN202011463954.8A CN202011463954A CN112576516A CN 112576516 A CN112576516 A CN 112576516A CN 202011463954 A CN202011463954 A CN 202011463954A CN 112576516 A CN112576516 A CN 112576516A
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ring
rotor
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transmission structure
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CN202011463954.8A
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焦海峰
陈松山
秦钟建
杨宇
朱亚东
周正富
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Yangzhou University
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Yangzhou University
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Abstract

一种新型传动结构的全贯流泵，属于水利工程设备技术领域，由导水锥、转子、密封组件、导叶、轮毂、叶轮和轴承连接组成；叶轮和转子形成一个整体结构，外置电机通过带传动驱动转子旋转，转子继而带动叶轮旋转做功，转子与两侧水泵管道之间设有密封组件，弥补传统橡胶垫密封摩擦阻力大和密封效果差的缺陷，水泵叶轮转动不再由内置的电机驱动，避免了破坏管道壁面，提高了装置的整体结构完整性，流道可以采用直管型式，不必做成弯管和竖井型式，水流流态均匀顺直，流速均匀度提高，水力损失减小，有效提高泵装置效率，轮毂直径大幅缩小，叶片的工作面积增大，有效提高了泵装置的效率。

Description

一种新型传动结构的全贯流泵
技术领域
本发明属于水利工程设备技术领域，涉及一种贯流泵，特别是涉及一种新型传动结构的全贯流泵。
背景技术
水泵是一种传递能量的水力机械，将电机的机械能转化为水的势能与动能，电机和水泵叶轮之间主要通过传动轴来传递能量。由于电机体积的限制，通常将电机置于流道外部，传动轴需穿透流道与叶轮连接。目前主流的轴流泵、竖井式贯流泵及灯泡式贯流泵均是电机外置式水泵结构型式，然而这种结构型式下的流道不顺直，对机组性能和水流流态产生了较大的负面影响，且传动轴与流道边壁接触面的密封难度大，容易出现泄漏。
目前广泛使用的全贯流泵是通过将电机安装在转子上，转子外面再安装一圈定子，转子和叶轮为一个整体，通电之后转子通过电磁原理转动，从而驱动叶轮做功，但该种驱动方式实现难度较大，电机难以完全与水隔绝，容易进水导致电机故障。因此研究一种无内置泵轴的全贯流泵，对于提高水泵机组的安全性和运行稳定性具有重要意义。
发明内容
本发明目的是针对上述现有技术中存在的不足，提出一种新型传动结构的全贯流泵，通过改变全贯流泵的传动结构，可避免破坏管道壁面、提高装置的整体结构完整性，改善流道型式，提高流速均匀度，减小水力损失、有效提高泵装置效率，可弥补传统橡胶垫密封摩擦阻力大和密封效果差的缺陷，可有效提高水泵机组的稳定性。
本发明的技术方案是：一种新型传动结构的全贯流泵，包括水泵管道、设置在水泵管道内部的轮毂、设置在轮毂前端的导水锥、以及设置在轮毂后端的导叶；其特征在于：所述导水锥与导叶之间的水泵管道中部设有断面，所述断面处设有转子，所述转子内壁上连接固定设有叶轮，所述叶轮的中心紧固设有传动轴，所述传动轴的两端通过滚动轴承与两侧的轮毂形成转动连接，所述转子的外壁上设有轮齿，所述转子的两端面与水泵管道断面之间从内至外依次连接设有密封组件和推力轴承，所述密封组件由动环、左静环、右静环、波纹管、弹簧组成；所述动环套置在所述转子上，所述左静环设置在动环的右侧面上，所述右静环套置在水泵管道上，所述左静环与右静环之间连接设有波纹管，所述弹簧设置在左静环、波纹管和右静环的外部，所述左静环在弹簧的作用下贴紧动环设置。
所述滚动轴承由内圈、外圈、滚子组成，内圈的内壁上设有第一键槽，外圈的外壁上设有第二键槽，第一键槽通过键与传动轴形成周向固定，第二键槽通过键与两侧的轮毂形成周向固定。
所述左静环与右静环的向对面上均设有凸缘，弹簧的一端套置在左静环的凸缘上，另一端套置在右静环的凸缘上。
所述轮齿的数量不少于4个，轮齿与外部皮带啮合连接。
所述密封组件为左右两组，分别设置在转子的左右两侧，其中动环与转子内壁形成过盈紧配合连接，右静环与两端的水泵管道形成过盈紧配合连接。
本发明的有益效果为：本发明提供的一种新型传动结构的全贯流泵，由导水锥、转子、密封组件、导叶、轮毂、叶轮和轴承连接组成；叶轮和转子形成一个整体结构，外置电机通过带传动驱动转子旋转，转子继而带动叶轮旋转做功，转子与两侧水泵管道之间设有密封组件，弥补传统橡胶垫密封摩擦阻力大和密封效果差的缺陷，水泵叶轮转动不再由内置的电机驱动，避免了破坏管道壁面，提高了装置的整体结构完整性，流道可以采用直管型式，不必做成弯管和竖井型式，水流流态均匀顺直，流速均匀度提高，水力损失减小，有效提高泵装置效率，轮毂直径大幅缩小，叶片的工作面积增大，有效提高了泵装置的效率。
附图说明
图1 为本发明整体结构示意图。
图2 为本发明中滚动轴承结构示意图。
图3 为本发明中密封组件结构示意图。
图中：水泵管道1、推力轴承2、滚动轴承3、外圈3-1、第二键槽3-2、内圈3-3、第一键槽3-4、滚子3-5、叶轮4、转子5、密封组件6、动环6-1、左静环6-2、波纹管6-3、弹簧6-4、右静环6-5、导叶7、导水锥8、轮毂9、轮齿10、传动轴11。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1-3所示，一种新型传动结构的全贯流泵，包括水泵管道1、设置在水泵管道1内部的轮毂9、设置在轮毂9前端的导水锥8、以及设置在轮毂9后端的导叶7；导水锥8与导叶7之间的水泵管道1中部设有断面，断面处设有转子5，转子5内壁上连接固定设有叶轮4，叶轮4的中心紧固设有传动轴11，传动轴11的两端通过滚动轴承3与两侧的轮毂9形成转动连接，转子5的外壁上设有轮齿10，转子5的两端面与水泵管道1断面之间从内至外依次连接设有密封组件6和推力轴承2，密封组件6由动环6-1、左静环6-2、右静环6-5、波纹管6-3、弹簧6-4组成；动环6-1套置在转子5上，左静环6-2设置在动环6-1的右侧面上，右静环6-5套置在水泵管道1上，左静环6-2与右静环6-5之间连接设有波纹管6-3，弹簧6-4设置在左静环6-2、波纹管6-3和右静环6-5的外部，左静环6-2在弹簧6-4的作用下贴紧动环6-1设置。
如图1-3所示，一种新型传动结构的全贯流泵，滚动轴承3由内圈3-3、外圈3-1、滚子3-5组成，内圈3-3的内壁上设有第一键槽3-4，外圈3-1的外壁上设有第二键槽3-2，第一键槽3-4通过键与传动轴11形成周向固定，第二键槽3-2通过键与两侧的轮毂9形成周向固定；左静环6-2与右静环6-5的向对面上均设有凸缘，弹簧6-4的一端套置在左静环6-2的凸缘上，另一端套置在右静环6-5的凸缘上；轮齿10的数量不少于4个，轮齿10与外部皮带啮合连接；密封组件6为左右两组，分别设置在转子5的左右两侧，其中动环6-1与转子5内壁形成过盈紧配合连接，右静环6-5与两端的水泵管道1形成过盈紧配合连接。
如图1-3所示，一种新型传动结构的全贯流泵的工作原理如下：叶轮和转子构成一个整体，外置电机通过带传动驱动转子旋转，转子继而带动叶轮旋转做功。叶轮轮毂和进出口导叶轮毂之间通过滚动轴承支承，轮毂与滚动轴承接触面之间通过键连接防止相互错动。动环与转子侧面接触，静环与管道边壁接触，在一定的压力作用下动静环面保持贴合达到密封和阻漏的效果。两侧转子和管道壁之间均装有推力轴承，平衡叶轮旋转时产生的轴向推力。

Claims (5)

1.一种新型传动结构的全贯流泵，包括水泵管道(1)、设置在水泵管道(1)内部的轮毂(9)、设置在轮毂(9)前端的导水锥(8)、以及设置在轮毂(9)后端的导叶(7)；其特征在于：所述导水锥(8)与导叶(7)之间的水泵管道(1)中部设有断面，所述断面处设有转子(5)，所述转子(5)内壁上连接固定设有叶轮(4)，所述叶轮(4)的中心紧固设有传动轴(11)，所述传动轴(11)的两端通过滚动轴承(3)与两侧的轮毂(9)形成转动连接，所述转子(5)的外壁上设有轮齿(10)，所述转子(5)的两端面与水泵管道(1)断面之间从内至外依次连接设有密封组件(6)和推力轴承(2)，所述密封组件(6)由动环(6-1)、左静环(6-2)、右静环(6-5)、波纹管(6-3)、弹簧(6-4)组成；所述动环(6-1)套置在所述转子(5)上，所述左静环(6-2)设置在动环(6-1)的右侧面上，所述右静环(6-5)套置在水泵管道(1)上，所述左静环(6-2)与右静环(6-5)之间连接设有波纹管(6-3)，所述弹簧(6-4)设置在左静环(6-2)、波纹管(6-3)和右静环(6-5)的外部，所述左静环(6-2)在弹簧(6-4)的作用下贴紧动环(6-1)设置。
2.根据权利要求1所述的一种新型传动结构的全贯流泵，其特征在于：所述滚动轴承(3)由内圈(3-3)、外圈(3-1)、滚子(3-5)组成，内圈(3-3)的内壁上设有第一键槽(3-4)，外圈(3-1)的外壁上设有第二键槽(3-2)，第一键槽(3-4)通过键与传动轴(11)形成周向固定，第二键槽(3-2)通过键与两侧的轮毂(9)形成周向固定。
3.根据权利要求1所述的一种新型传动结构的全贯流泵，其特征在于：所述左静环(6-2)与右静环(6-5)的向对面上均设有凸缘，弹簧(6-4)的一端套置在左静环(6-2)的凸缘上，另一端套置在右静环(6-5)的凸缘上。
4.根据权利要求1所述的一种新型传动结构的全贯流泵，其特征在于：所述轮齿(10)的数量不少于4个，轮齿(10)与外部皮带啮合连接。
5.根据权利要求1所述的一种新型传动结构的全贯流泵，其特征在于：所述密封组件(6)为左右两组，分别设置在转子(5)的左右两侧，其中动环(6-1)与转子(5)内壁形成过盈紧配合连接，右静环(6-5)与两端的水泵管道(1)形成过盈紧配合连接。
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