CN202914322U

CN202914322U - 一种电机上置的多级屏蔽泵

Info

Publication number: CN202914322U
Application number: CN 201220497542
Authority: CN
Inventors: 潘晓晖; 罗先武; 林安国; 宋颜青
Original assignee: SHANGHAI CHUANGKE PUMP MANUFACTURE CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI CHUANGKE PUMP MANUFACTURE CO Ltd
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2022-09-26

Abstract

本实用新型涉及一种电机上置的多级屏蔽泵，将电机部分设置在屏蔽泵的上部，泵部分设置在屏蔽泵的底部，在它们之间设有中间联接段。此结构设计非常有利于屏蔽泵组的安装与维护；在泵部分与中间联接段之间设有推力轴承。该推力轴承的下端面与泵部分的高压水腔室相接，上端面与中间联接段围成的低压水腔室相接，这样形成指向屏蔽泵上部的轴向水推力，可平衡屏蔽泵组轴系的重力，使得推力轴承的负荷降低至零附近。电机转子和定子分别由转子屏蔽套与定子屏蔽套密封，在两个屏蔽套之间留有间隙。通过推力轴承的少量液体依次通过各轴承、屏蔽套间隙，达到润滑轴承、冷却电机的作用。从结构上保证了无渗漏、顺畅的流体输送，使得泵的运行耐久性得到提高。

Description

一种电机上置的多级屏蔽泵

技术领域

本实用新型涉及一种屏蔽泵，特别涉及一种具有泵机双轴、电机上置、轴向力微小的多级屏蔽泵。该发明可广泛应用于市政、石化等领域的各种输水系统。

背景技术

为了满足输水系统高扬程的要求，通常采用多级离心泵作为动力设备。但普通多级离心泵通常使用填料密封或机械密封，存在一定的液体泄漏，尤其是在偏离最优工况运行时噪声与振动大，轴承的负荷很大、泵的运行可靠性变差。这样，不仅影响人们的工作与生活环境，也带来一定的安全隐患。在有些场合也采用屏蔽泵作为输水设备。现有屏蔽泵的技术一般需要设置专门的水循环通道，用于冷却电机、润滑轴承。有些屏蔽泵采用了从泵出口管取高压水、从轴中心孔向叶轮吸入口排出循环水的方法。这种方法的缺点是轴中心孔加工困难，且循环水容易形成对叶轮进口水流的干扰。由于屏蔽泵轴系零部件的重力，以及作用在叶轮上的轴向水推力的作用，使得轴承负荷较大、轴承易于磨损，从而降低了泵的运行安全性和耐久性。近年来，屏蔽泵的设计技术不断发展。如发明专利ZL200910135730.1采用了双屏蔽水带的设计概念，可以较大幅度降低机组的运行噪声，但过流部件的结构设计比较复杂，泵的流动损失较大。总体上，目前的屏蔽泵技术还有待改进。尤其当多级屏蔽泵使用在高楼供水系统或中央空调系统时，现有多级离心泵及屏蔽泵的技术在轴承的耐久性、泵运行的稳定性方面均难以满足需求。为了优化多级屏蔽泵的水力设计，改善泵的结构，进一步减轻泵所受的轴向水推力，需要设计一种新型多级屏蔽泵结构，这种结构能够使得屏蔽泵具有输送扬程高、轴承的轴向负荷低、流体无泄漏等特点，从而有效满足各种输水系统对机电设备的要求。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种电机上置的多级屏蔽泵，该结构能使屏蔽泵具有输送扬程高、轴承的轴向负荷低等特点，保证提高轴承耐久性，从而改善泵的运行可靠性。

本实用新型的技术方案如下：

一种电机上置的多级屏蔽泵，含有泵入口管，泵吸入口，泵进口，泵出口，泵出口管，首级叶轮，首级空间导叶，次级叶轮，次级空间导叶，泵段外壳，泵端联接段，出水通道，中间联接段，推力盘，上端轴承，电机轴，中端轴承，高压水腔室，低压水腔室，辅助轴承，泵轴，轴承座，电机转子，定子，电机段外壳，循环水腔室，转子屏蔽套，定子屏蔽套。所述的泵吸入口，首级叶轮，首级空间导叶，次级叶轮，次级空间导叶，出水通道和泵段外壳组成屏蔽泵的泵部分(泵段)。所述的电机转子，定子，电机段外壳和电机轴组成电机部分(电机段)。所述的推力盘和轴承座组成屏蔽泵的推力轴承，其特征在于：推力轴承安装在泵端联接段上，其下端面与高压水腔室相接，其上端面与中间联接段围成的低压水腔室相接。

本实用新型的另一技术特征在于：所述的泵部分位于多级屏蔽泵的下部，所述的电机部分位于多级屏蔽泵的上部，它们由中间联接段分隔开，成为彼此独立的结构单元。

本实用新型的技术特征还在于：电机轴由上端轴承和中端轴承支撑，泵轴由推力轴承和辅助轴承支撑。电机轴和泵轴通过设置在中间联接段内的联轴装置联接。

所述的电机转子由转子屏蔽套完全包裹，并固定在电机轴上。电机定子由定子屏蔽套完全包裹，并固定在电机段外壳内。电机转子，定子，转子屏蔽套，定子屏蔽套均与电机轴同轴布置，且转子屏蔽套与定子屏蔽套之间留有最好0.15～0.5mm的径向间隙。

所述的泵入口管与泵出口管位于同一轴线上。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及技术效果：①推力轴承的下方为高压水腔室，其上方为低压水腔室。当泵正常运转时，在高压水腔室中将充满来自屏蔽泵最后一级叶轮加压后的高压液体。该压力直接作用在推力盘的下方；而在低压水腔室中，只有从泵部分泄漏至中间联接段的液体，其压力远低于高压水腔室中液体的压力。这样作用在推力盘上的轴向合力朝上，可以抵消屏蔽泵组(含电机与泵)轴系重力的绝大部分，使得推力轴承的负荷大大降低。从而延长推力轴承的使用寿命。②由于泵部分与电机部分被中间联接段分隔开，成为彼此独立的结构单元。这样，屏蔽泵组的整体结构非常简洁，使得安装、检修均十分便利。③对于屏蔽泵组，电机轴由上端轴承和中端轴承支撑，泵轴由推力轴承和辅助轴承支撑。它们通过设置在中间联接段内的联轴装置联接。这样，大大减小了机组的安装难度，也降低了轴系零部件的加工要求。④泵入口管与泵出口管位于同一轴线上。这样适合于很多运行现场的管线布置方式。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种电机上置的多级屏蔽泵的主剖视图。

图2为图1中A-A断面的剖视图。

图中：1-泵入口管；2-泵进口；3-泵段外壳；4-出水通道；5-泵端联接段；6-推力盘；7-中间联接段；8-电机段外壳；9-定子；10-上端轴承；11-循环水管；12-循环水腔室；13-转子屏蔽套；14-电机转子；15-电机轴；16-中端轴承；17-高压水腔室；18-次级空间导叶；19-次级叶轮；20-首级空间导叶；21-首级叶轮；22-泵吸入口；23-泵出口管；24-泵出口；25-泵底座；26-定子屏蔽套；27-辅助轴承；28-泵轴；29-轴承座；30-低压水腔室。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的原理、结构作进一步的说明。

实施例

如图1-2所示，图1为本实用新型提供的一种电机上置的多级屏蔽泵的主剖视图，含有泵入口管1，泵进口2，泵吸入口22，首级叶轮21，首级空间导叶20，次级叶轮19，次级空间导叶18，高压水腔室17，出水通道4，泵段外壳3，泵端联接段5，泵轴28，泵出口管23，电机转子14，电机轴15，定子9，电机段外壳8。其中泵吸入口22，首级叶轮21，首级空间导叶20，次级叶轮19，次级空间导叶18，高压水腔室17，出水通道4，泵段外壳3和泵端联接段5组成屏蔽泵的泵部分即泵段，该泵段中泵吸入口22，首级叶轮21，首级空间导叶20，次级叶轮19，次级空间导叶18由下到上依次设置形成泵段主体，该泵段主体顶部设置泵端联接段5，泵端联接段5次级空间导叶18间形成高压水腔室17，泵段主体包裹在泵段外壳3内，并在泵段外壳3与泵段主体之间设置出水通道4；电机转子14，电机轴15，定子9和电机段外壳8组成电机部分即电机段。

在泵部分与电机部分设有中间联接段7，使得屏蔽泵的结构单元相对独立。

电机转子14由转子屏蔽套13密封并固定在电机轴15上；在电机转子14的径向外侧布置有定子9，其内侧、外侧分别设有定子屏蔽套26和电机段外壳8。这样在定子屏蔽套26和转子屏蔽套13之间存在间隙流道，该流道与电机转子两侧的轴承所处空间连通，即它间接与低压水腔室30和循环水腔室12连通。

在电机转子14的两侧沿轴向设有上端轴承10和中端轴承16；推力盘6和轴承座29组成屏蔽泵的推力轴承，它与辅助轴承27共同支撑泵轴28。电机轴15与泵轴28由设置在中间联接段7内的联轴装置联接。

泵入口管1与泵出口管23布置在同一条轴线上。在循环水腔室12与泵入口管1之间设有循环水管11。

泵的工作过程如下：

来自泵进口2的流体，经泵吸入口22进入首级叶轮21，流体被加压后流入首级空间导叶20。之后，流体进入次级叶轮19及次级空间导叶18，到达高压水腔室17。除少量流体通过推力轴承泄漏至中间联接段7之外，绝大部分流体将经由出水通道4流向泵出口24。

由于屏蔽泵推力轴承的上下两端分别为低压水腔室30和高压水腔室17，这样形成了推力盘6两端的压差。在强大的压差作用下，在高压水腔室17中少量液体向低压水腔室30泄漏，起到润滑推力轴承的作用。由于推力盘上下两端存在很大的压差，形成的轴向力可以基本抵消屏蔽泵组轴系的重力，达到减轻推力轴承负荷、降低轴承磨损的效果。在中间联接段7中的液体将进一步顺着轴向流动，逐次通过中端轴承16、电机转子屏蔽套与定子屏蔽套之间的间隙，以及上端轴承10，到达循环水腔室12。该部分液体在运动过程中，一方面起到润滑轴承的作用，一方面也带走了屏蔽泵工作时电机产生的热量。只要该部分液体的流量控制合适，就可以为屏蔽泵组提供非常好的运转环境。

循环水腔室12中的液体在流体的剩余压力作用下，通过循环水管11流向泵入口管1，重新回到泵进口2。

因此，该屏蔽泵的设计完全可以保证无液体泄漏运行。

对于泵部分(段)，首级叶轮与首级空间导叶组成一个级单元。之后，每一个级单元都包括一个叶轮与一个空间导叶。每一个级单元最好设计成相同的结构。根据屏蔽泵的运行扬程要求，可以采用更多的级单元。

泵底座25安装在屏蔽泵的最底部，一方面作为水力部件，是泵吸入室；一方面也是屏蔽泵组的底座，起到承受泵组全部重量的作用。

由于在泵部分与电机部分设有中间联接段7，使得屏蔽泵的结构单元相对独立。而且，由于电机轴15与泵轴28分别用不同的轴承组支撑，可以大大降低轴系的安装难度以及相关零部件的加工精度要求。这样的结构设计对于屏蔽泵的检修也十分有利。

泵入口管1与泵出口管23布置在同一条轴线上。这样的布置适合于许多屏蔽泵实际运用场合的管线布置。

Claims

1.一种电机上置的多级屏蔽泵，含有泵入口管(1)，泵进口(2)，泵吸入口(22)，首级叶轮(21)，首级空间导叶(20)，次级叶轮(19)，次级空间导叶(18)，泵段外壳(3)，泵端联接段(5)，出水通道(4)，泵出口(24)，泵出口管(23)，推力盘(6)，中间联接段(7)，上端轴承(10)，电机轴(15)，中端轴承(16)，高压水腔室(17)，低压水腔室(30)，辅助轴承(27)，泵轴(28)，轴承座(29)，电机转子(14)，定子(9)，电机段外壳(8)，循环水腔室(12)，转子屏蔽套(13)，定子屏蔽套(26)，所述的泵吸入口(22)，首级叶轮(21)，首级空间导叶(20)，次级叶轮(19)，次级空间导叶(18)，出水通道(4)，泵轴(28)和泵段外壳(3)组成屏蔽泵的泵段，所述的电机转子(14)，定子(9)，电机段外壳(8)和电机轴(15)组成电机段，所述的推力盘(6)和轴承座(29)组成屏蔽泵的推力轴承，其特征在于：推力轴承安装在泵端联接段(5)上，其下端面与高压水腔室(17)相接，其上端面与中间联接段(7)围成的低压水腔室(30)相接。

2.按照权利要求1所述的电机上置的多级屏蔽泵，其特征在于：所述的泵段位于多级屏蔽泵的底部，所述的电机段位于多级屏蔽泵的上部，它们由中间联接段(7)分隔开，成为彼此独立的结构单元。

3.按照权利要求1或2所述的电机上置的多级屏蔽泵，其特征在于：所述的电机轴(15)由上端轴承(10)和中端轴承(16)支撑，泵轴(28)由推力轴承和辅助轴承(27)支撑；电机轴(15)和泵轴(28)通过设置在中间联接段(7)内的联轴装置联接。

4.按照权利要求1或2所述的电机上置的多级屏蔽泵，其特征在于：所述的电机转子(14)由转子屏蔽套(13)完全包裹，并固定在电机轴(15)上；电机的定子(9)由定子屏蔽套(26)完全包裹，并固定在电机段外壳(8)内；电机转子(14)，定子(9)，转子屏蔽套(13)，定子屏蔽套(26)均与电机轴(15)同轴布置，且转子屏蔽套(13)与定子屏蔽套(26)之间留有0.15～0.5mm的径向间隙。

5.按照权利要求1所述的电机上置的多级屏蔽泵，其特征在于：所述的泵入口管(1)与泵出口管(23)位于同一轴线上。