專利名稱：節(jié)段對置雙蝸殼礦用耐磨多級泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬機械通用產(chǎn)品、泵類，具體是一種節(jié)段對置雙蝸殼礦用耐磨多級泵。

背景技術(shù)：
目前我國礦井廣泛使用的主排水泵是D型及MD型多級離心泵，少量使用DA型及 其他型式的多級泵，D型泵是DA型泵的更新?lián)Q代產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)為節(jié)段式圖5，各級葉輪(1) 同方向順序排列，各級壓水室( 為徑向?qū)~式，泵的軸向力采用平衡盤機構(gòu)C3)進行動態(tài) 平衡。D型泵是按清水條件設(shè)計的多級泵，泵行業(yè)質(zhì)量分等規(guī)定，首次大修時間合格品大于 8000小時，優(yōu)等品大于12000小時。在礦井使用輸送一定濃度，固定顆粒的污水時，泵無故 障工作時間及大修期壽命都遠遠達不到行業(yè)標準規(guī)定。為提高其運行壽命，煤炭行業(yè)推出MD型 < 煤礦用多級離心泵>，MD型泵是在D型 泵結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過改變部分過流件材質(zhì)提高泵的運行壽命。煤炭行業(yè)標準規(guī)定其運行 條件；固體顆粒不大于1. 5% (體積濃度)、粒度小于0. 5mm、效率下降不超過6%情況下在 固體顆粒含量低于0. 清水條件下，MD型泵運行6000小時無大修，D型泵運行3000小時 無大修；在固體含量在 1. 5%污水條件下，MD型泵運行3000小時無大修。由上述數(shù)據(jù)可看出泵運行，隨著含固體顆粒濃度增加磨損急劇增加。一些條件差 的礦井，固體顆粒大、濃度高、泵的大修期壽命只有幾百個小時。D型及MD型泵的軸向力，采用傳統(tǒng)平衡盤機構(gòu)進行動態(tài)平衡，在泵的啟動和停止 過程中，平衡盤與平衡環(huán)產(chǎn)生接觸磨損，在泵的運行中，通過平衡盤與平衡環(huán)之間，間隙變 化來動態(tài)平衡軸向力。在泵輸送含一定濃度的固體顆粒時，顆粒進入平衡盤與平衡環(huán)之間 成為研磨劑，加速平衡盤與平衡環(huán)的磨損，嚴重的情況下，平衡盤與平衡環(huán)只有幾十個小時 的壽命，使泵的無故障工作時間大幅降低。此外，平衡盤機構(gòu)的回水管屬細長管在輸送含顆粒的污水時，有堵塞管子的情況 發(fā)生，造成平衡盤與平衡環(huán)咬死打不開，使泵出現(xiàn)斷軸或其他事故發(fā)生。為解決平衡盤機構(gòu)在泵礦井使用，存在壽命低及可靠性差的問題，發(fā)展了取消平 衡盤機構(gòu)，葉輪對稱布置排列的多級泵。一種水平中開蝸殼式多級泵，采用葉輪對稱布置的方式來平衡軸向力，殘余軸向 力由推力軸承來承擔，其壓水室為螺旋形，與傳統(tǒng)導葉結(jié)構(gòu)壓水室相比較；水力性能好/壽 命長、流道寬暢更易輸送含一定濃度固體顆粒的污水，但存在不足之處；水平中開面高揚程 時密封較困難、體積大內(nèi)部流道復雜、制造難度大、每種規(guī)格的泵級數(shù)是固定的、不能像節(jié) 段式多級泵級數(shù)改變方便，以適應不同工況使用。一些水采礦采用引進波蘭的OWB型多級煤水泵圖6，其結(jié)構(gòu)為節(jié)段對稱布置，即在 泵中部的出水段兩側(cè)，設(shè)置對稱布置，葉輪數(shù)量相等的葉輪組。水流從泵前部的進水段(1) 進入，通過前部各級葉輪( 增壓后進入中部出水段的前壓水室，再經(jīng)過水平布置的連通 管(5)進入后部進水段，經(jīng)后部各級葉輪(6)，增壓后由中部出水段C3)排出。泵在運行中，中間密封套(4)兩側(cè)存在約為總揚一半的壓力差，后部高壓液體通過密封套間隙減壓后，作用于前部末級葉輪( 后蓋板上，泵在運行初期，中間密封套間隙 較小，阻力大，作用于前部末級葉輪后蓋板上的平均壓力也較小。產(chǎn)生的軸向力也較小，由 推力軸承承擔，但泵運行中、后期，中間密封套間隙磨損增大，泄漏量增加，作用于前部末級 葉輪后蓋板上的平均壓力也越來越高，產(chǎn)生的軸向力遠遠大于軸承的承載力，致使軸承過 早損壞。泵的無故障運行壽命，雖比傳統(tǒng)平衡盤機構(gòu)運行壽命增加，但也較低。此外，徑向 導葉結(jié)構(gòu)對輸送較大顆粒的煤水時，磨損也較快，泵的大修期平均壽命也較低。由本人主持設(shè)計并申報的專利CN2276572Y，總體結(jié)構(gòu)形式同OWB型泵，中段采用 蝸殼式結(jié)構(gòu)，并在中間密封套前部的，末級葉輪后蓋板上，設(shè)置較小的密封環(huán)和泄荷孔。較 好的解決了中間密封套間隙磨損增大，軸向力增加的問題。但由于前部末級葉輪前后蓋板 密封環(huán)直徑不同，及前后末級葉輪不對稱，泵在運行中一直都存在一定的附加軸向力，使軸 承，承擔額外負荷，降低軸承壽命。另外，由于末葉輪及末級中段不對稱性，增加了零件規(guī)格 數(shù)量，通用化程度低，不利于制造與管理。專利C擬903501Y及CN200946570，其總體結(jié)構(gòu)同OWB型泵，因此同OWB型泵一樣存
在同樣的問題。專利CN143980A及CN1811190A總體結(jié)構(gòu)形式同OWB型泵。在中間密封套，前部的 末級葉輪后蓋板上，增設(shè)密封環(huán)與泄荷管，定期對軸向力進行動態(tài)調(diào)控，較好地解決了中間 密封套間隙磨損增大，軸向力增加的問題。但在泵用于礦井輸送一定濃度固體顆粒的污水 時，徑向?qū)~較蝸殼壽命低，此外細長的泄荷管及調(diào)控的節(jié)流閥或小孔徑的孔板較易堵塞 管路，使軸向力平衡失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在總結(jié)現(xiàn)有技術(shù)及長期實踐經(jīng)驗提出一種適合礦井使用，輸送含不同固體 顆粒及濃度的污水，保持長期高效運行，壽命長的，節(jié)段對置雙蝸殼礦用耐磨多級離心泵。本發(fā)明的技術(shù)方案是一、泵的總體結(jié)構(gòu)本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)特征為節(jié)段對置式，即在泵的中部設(shè)置泵的出水段，在兩側(cè)的轉(zhuǎn) 子部分設(shè)置，裝在軸上的葉輪進口相對的葉輪組，泵的定子部分由前、后軸承體，前、后進水 段，前、后中段組，及泵出水段等組成，并用分段穿杠緊固。在泵前部出水段的出水法蘭與后 部進水段進水法蘭，聯(lián)接一直徑同泵進出口相同的連通管。二、泵的軸向力平衡泵的軸向力是影響軸承壽命及無故障運行壽命的主要因素之一。為防止對稱布置 的泵運行，在中間密封套間隙，磨損增大后導致軸向力增加，采取前后末級葉輪對稱布置。 在末級葉輪后蓋板上設(shè)置與前蓋板相同直徑的密封環(huán)。并在前部末級葉輪密封環(huán)與軸骰之 間，設(shè)置同葉輪的葉片數(shù)相同的平衡孔。由中間密封套間隙泄漏的液體，通過平衡孔進入葉 輪流道內(nèi)部，而不作用于葉輪后蓋板，產(chǎn)生不平衡軸向力。當泵級數(shù)為偶數(shù)時，后部末級葉輪也設(shè)置相同數(shù)量的平衡孔，因前后葉輪組對稱 布置，軸向力基本平衡。當泵級數(shù)為奇數(shù)時，前部葉輪組多一級葉輪，后部末級葉輪不設(shè)平衡孔，后密封環(huán) 起減少泄漏的目的。由于前部末級葉輪，前后蓋板密封環(huán)直徑相同并設(shè)平衡孔，自身軸向力水力平衡。因此前后葉輪組產(chǎn)生的軸向力也水力平衡，殘余軸向力由設(shè)在后部成對接觸軸 承承擔。三、泵的中段結(jié)構(gòu)方案一，泵的中段通常采用已公知的雙流道蝸殼結(jié)構(gòu)，其高效區(qū)寬。蝸殼無斷續(xù)加 工，可采用硬度較高的耐磨材質(zhì)，壽命長，更適易輸送不同顆粒大小及濃度的污水。方案二，當污水含固體顆粒小于0. 5mm，類似于清水時可采用徑向?qū)~結(jié)構(gòu)。四、泵內(nèi)各間隙密封泵內(nèi)各間隙密封是影響泵，保持長期高效運行的主要因素之一。采用不同措施提 高其運行壽命。1、葉輪密封環(huán)間隙密封葉輪密封環(huán)間隙是泵內(nèi)直徑最大的間隙。磨損是泵內(nèi)間隙最快的，傳統(tǒng)節(jié)段多級 泵只在中段上設(shè)置密封環(huán)，葉輪口環(huán)部位不設(shè)置密封環(huán)。密封環(huán)材質(zhì)較硬耐磨性好，但葉輪 材質(zhì)硬度低磨損快。在葉輪口環(huán)部位增設(shè)密封性能好的階梯形密封環(huán)，并與中段上的密封 環(huán)相配，并在密封環(huán)內(nèi)設(shè)多道環(huán)形密封槽，提高密封性及壽命。2、中間密封套間隙密封中間密封套間隙，密封約為泵總揚程一半的壓力，密封壓力高。把中間密封套適當 加長，由三段組成，中間的套可采用高硬度耐磨的陶瓷材質(zhì)。在后部進口處的軸套上設(shè)置反 向多頭螺旋密封槽，阻止減少顆粒進入間隙中，在中間密封套內(nèi)壁上設(shè)置較多的環(huán)形密封 槽。起兩個作用一是增加密封阻力，減少泄漏，并且容納顆粒減少對間隙磨損；二是環(huán)形 槽中液體產(chǎn)生的壓力對軸有對中效應，減少軸的振幅。五、級間間隙密封級間密封間隙，密封一級葉輪的壓力，且直徑較小，采用適當加長及在內(nèi)壁設(shè)置多 道環(huán)形密封槽并且采用高硬度材質(zhì)或硬化處理。六、泵的軸封密封泵的軸封密封是防止泵內(nèi)液體外泄漏，污染環(huán)境及影響泵的效率。對于礦井用泵 允許有極少量的泄漏，密封件檢修更換方便。1、泵的前部進水段軸封，因密封壓力低(或負壓)，采用組合密封，軟填料或機械 密封加水封環(huán)加間隙密封套進行密封。通入水封環(huán)的水是從泵的后部進水段軸封引出的 泄漏水，并經(jīng)前后兩個軸承體水腔沉淀后，含固體顆粒較少，壓力略高于泵進口壓力的循環(huán) 水，進行水封(負壓時)及減少對間隙密封套的磨損。2、泵的后部進水段軸封密封，因密封壓力高，約為泵揚程的一半。特別是泵級數(shù)多 時壓力更高，再加水中含一定的固體顆粒，密封較困難。即使使用渣質(zhì)泵用機封壽命也較 低，且價格昂貴。為此采用復合密封，沿污水泄漏方向設(shè)置；多頭螺旋密封軸套，減少顆粒進入密封 間隙，密封套設(shè)有較多的環(huán)形密封槽，增加密封效果，密封套后設(shè)置筒裝機械密封(相當于 浮動環(huán)密封)。機封后設(shè)有環(huán)形水腔，接管進入軸承體冷卻軸承，并回到泵進水段進水室內(nèi)。 筒裝機封不設(shè)彈簧。動環(huán)和靜環(huán)之間的比壓靠機封前后泄漏水的壓差，因此機封只起減少 泄漏的作用。機封的動、環(huán)采用高硬度的硬質(zhì)合金材質(zhì)，因此可長期連續(xù)使用。因環(huán)形腔的 泄漏水與軸承體冷卻水室及泵低壓的進水段進水室相通，因此壓力較低。環(huán)形腔之后用軟填料或機封進行密封，填料壓蓋采用分體式便于更換填料。五、泵的軸承體結(jié)構(gòu)多級泵特別是高揚程大流量的多級泵軸功率大，軸承的承載力高，泵可靠運行軸 承是關(guān)鍵，泵的前部軸承體的軸承，采用承載力大的圓柱滾子軸承，承擔徑向力。后部軸承 體的軸承采用配對的雙列角接觸球軸承，承擔徑向力及殘余軸向力并定位轉(zhuǎn)子。前后軸承都采用潤滑性能好的稀油潤滑并用循環(huán)水冷卻，提高軸承壽命。循環(huán)冷 卻水從泵后部軸封減壓后的環(huán)形腔內(nèi)引出，經(jīng)管路進入后軸承體下部冷卻腔內(nèi)，由軸承體 上部流出，為接管方便直接進入前軸承體上部冷卻水腔，由軸承體下部冷卻水腔流出，分別 進入前進水段低壓的進水室，及前軸封水封環(huán)進行水密封(負壓時)。冷卻室的通流面積比管子大的多，冷卻水進入冷卻室后流速放慢。含的固體顆粒 會沉降，因此軸承體底部沒有直通式球形排污閥定期排污。使進入前軸封，水封環(huán)的水較清 潔。減少對密封套間隙的磨損。軸承體油室設(shè)有加油、放油堵頭及油標監(jiān)控油位。在前后軸承體內(nèi)側(cè)設(shè)有甩水環(huán)， 防止軸封泄漏水進入軸承內(nèi)。潤滑油室設(shè)有油封防止油泄漏。六、泵的進出水段結(jié)構(gòu)泵的進、出水段是泵過流件壽命最長的，進水段進水室流道，采用半螺旋形型線減 少水流對軸的沖擊旋渦損失。出水段采用螺旋形流道減少沿程水力損失。


圖1是本發(fā)明的裝配結(jié)構(gòu)2是泵中間密封套及前后部末級葉輪局部結(jié)構(gòu)放大3是泵前后軸承體部件與軸封密封部件局部結(jié)構(gòu)4是雙流道蝸殼與徑向?qū)~結(jié)構(gòu)對比5是傳統(tǒng)節(jié)段多級泵裝配結(jié)構(gòu)6是葉輪對稱布置的OWB泵裝配結(jié)構(gòu)圖有益效果本發(fā)明，根據(jù)礦井輸送不同顆粒大小、濃度的污水條件，進行了泵的創(chuàng)新改進，使 其成為真正適用礦井條件使用的耐磨多級泵。1、泵的前后末級葉輪設(shè)置雙密封環(huán)對稱布置。及防止中間密封套間隙磨損增大， 導至軸向方增加的措施，使泵軸向力在泵的壽命期中都基本平衡。2、泵的中段采用雙流道螺旋形蝸殼，同導葉結(jié)構(gòu)相比，流道寬敞，形線合理，水力 性能好，更易輸送較大顆粒及濃度的污水，雙蝸殼定位面少且無斷續(xù)加工，可采用較高硬度 的耐磨材質(zhì)，提高運行壽命。3、泵的各密封間隙尤其密封環(huán)與中間密封套都采取了提高壽命的各種措施，使泵 能長期保持高效運行。4、泵的軸承采用潤滑性好的稀油潤滑，并且接入后部軸封減壓后的泄漏水進行循 環(huán)冷卻。即保證了軸封的密封性，又提高了軸承的壽命。5、泵的無故障工作時間與大修期壽命都得到了較大提高。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明一、泵的總體結(jié)構(gòu)圖1是本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)裝配圖，總體結(jié)構(gòu)特征是節(jié)段對置式，即在泵的中部設(shè)置 泵的出水段(6)及一體水平設(shè)置的前部出水段(5)，在兩側(cè)的轉(zhuǎn)子部分；設(shè)置裝在軸(11) 上的葉輪進口相對的葉輪組C3)與(8)。泵的定子部分；由前、后軸承體(1)、(10)，前、后進 水段(2)、(9)，前、后中段組(4)、(7)，泵出水段(6)，前、后進水段的軸封(F)、(F*)等組成， 并用穿杠堅固。泵的前部出水段出水口與后部進水段進水口，通過直徑同泵進出口相同的 連通管(12)相聯(lián)接。二、泵的軸向力平衡圖2是泵中間密封套及前、后部末級葉輪局部結(jié)構(gòu)圖。為使泵軸向力平衡及中間 密封套( 間隙磨損增大后，從后部末級葉輪(9)后蓋板處，泄漏的高壓水經(jīng)中間密封套間 隙，減壓后，作用于前部末級葉輪O)的后蓋板，產(chǎn)生不平衡軸向力，使軸功率增加，軸承過 早損壞，采取如下具體措施1、泵的出水段(6)前、后的末級葉輪(2)、(9)對稱布置。即在前、后末級葉輪后蓋 板上設(shè)置同前蓋板上密封環(huán)直徑相同的密封環(huán)(3)、(8)。2、當泵級數(shù)為偶數(shù)時，在泵的出水段兩側(cè)的末級葉輪后蓋板設(shè)平衡孔⑷、(10， 因葉輪組對稱布置泵的軸向力基本平衡。3、當泵級數(shù)為奇數(shù)時，前部葉輪末級設(shè)平衡孔，后部末級葉輪不設(shè)平衡孔。但前部 葉輪組多一級葉輪。因前部末級葉輪前后蓋板密封環(huán)直徑相同，自身軸向力水力平衡。因 此前后兩組葉輪，產(chǎn)生的軸向力大小相等方向相反，即軸向力基本平衡。4、平衡孔的數(shù)量與葉輪的葉片數(shù)相同，前部末級葉輪平衡孔，總的面積是中間密 封間隙與后密封環(huán)通流面積的3 5倍。當后部末級葉輪后蓋板處的高壓液體通過中間密 封套(5)間隙，特別間隙磨損增大，泄漏增加，流至前末級葉輪后密封環(huán)環(huán)形腔(H)，因為平 衡孔(K)為壁件，流阻系數(shù)很小，可順利進入葉輪流道內(nèi)部不會堵塞。腔內(nèi)的壓力與葉輪 流道內(nèi)壓力基本相同。因此后蓋板環(huán)形腔H產(chǎn)生的附加軸向力也較小，指向泵前部。前部 葉輪組首級葉輪密封環(huán)比其他次級葉輪密封環(huán)直徑稍大，產(chǎn)生較小的附加軸向力指向泵后 部，因此這兩個附加的軸向力基本平衡，即前后葉輪組產(chǎn)生的軸向力基本平衡。綜上所述，無論泵級數(shù)為偶數(shù)或奇數(shù)，及泵運行中間密封軸套間隙磨損增大，軸向 力都基本平衡，殘余軸向力由設(shè)在泵后部的成對角接觸軸承承擔。三、泵的中段結(jié)構(gòu)圖4是雙流道蝸殼與徑向?qū)~結(jié)構(gòu)對比圖，中段通常情況采用已公知的雙渦殼結(jié) 構(gòu)(1)，其特征是雙流道軸對稱布置，任何工況運行都徑向力水力平衡，雙蝸殼與導葉結(jié)構(gòu) (3)相比較，流道寬敞、水力性能好、運行高效區(qū)寬。中段采用雙蝸殼比，由外殼體⑵與徑 向?qū)~組成的中段相比加工面少、并且無斷續(xù)加工、可采用較高硬度耐磨材質(zhì)、壽命高。更 適于礦井輸送不同顆粒大小，濃度的污水。當污水含固體顆粒小于0.5mm，濃度低，接近于清水時，可采用傳統(tǒng)的徑向?qū)~結(jié) 構(gòu)。四、泵內(nèi)各間隙密封
1、密封環(huán)間隙密封圖2密封環(huán)(1)等是泵內(nèi)各間隙密封直徑最大的間隙，因密封環(huán)線速度高，磨損快，傳 統(tǒng)節(jié)段多級泵只在中段殼體上裝一道密封環(huán)，葉輪口環(huán)部位不裝密封環(huán)，因葉輪材質(zhì)硬度 低，特別含固體顆粒的污水，密封間隙很快磨損增大，使泵容積效率降低，泵高效運行壽命 期短。在泵的葉輪口環(huán)部位增設(shè)密封性能好的階梯形密封環(huán)，與中段上的密封環(huán)相配，并在 密封環(huán)內(nèi)壁設(shè)置多道環(huán)形密封槽，提高密封效果。2、中間密封套間隙密封圖2中間密封套( 密封壓力約為泵揚程的一半，采取把中間密封套加長，將近兩個 中段長，并由三段級成，中間的套可采用高硬度的陶瓷耐磨材料，后部密封套進水口處的軸 套上，設(shè)置多頭螺旋密封槽(7)，阻止或減少顆粒進入密封間隙中，在密封套內(nèi)壁上設(shè)置較 多的環(huán)形密封槽，密封槽起兩個作用，一是增加密封阻力，減少泄漏，并且容納顆粒，減少對 間隙的磨損，二是環(huán)形槽中液體產(chǎn)生的壓力，有對軸對中的效應，減少軸的振幅。3、級間套間隙密封圖2級間密封套(13)，密封一級葉輪的壓力，且直徑較小，采用適當加長及在級間套內(nèi) 壁設(shè)置多道環(huán)形密封槽，采用較高硬度的耐磨材質(zhì)或硬化處理。4、泵的軸封密封圖3(1)、泵的前部進水段軸封密封，因密封壓力低(或負壓)，采用軟填料( 或機械 密封、加水封環(huán)( 、加間隙密封套(4)進行密封。通入水封環(huán)的密封水，由后部進水段軸封 腔(H)引出，冷卻軸承并經(jīng)前后兩個軸承體水腔( 沉淀后，含固體顆粒較少，壓力略高于 泵進水段進水室(J)壓力的循環(huán)水進行水封(負壓時)及減少密封套間隙的磨損。(2)、泵的后部進水段軸封密封，因密封壓力高，約為泵揚程的一半，特別是泵級數(shù) 多時壓力更高，再加水中含一定濃度的固體顆粒，密封較困難。即使使用渣質(zhì)泵用機封也 壽命較低，且價格昂貴。為此采用復合密封，分前后兩部密封，前部密封沿泄漏方向設(shè)置；多 頭螺旋密封軸套(6)，減少顆粒進入間隙密封套(7)的間隙。間隙密封套設(shè)有較多的環(huán)形 密封槽，增加密封效果。密封套后設(shè)置筒裝機械密封(相當于浮動環(huán)密封)。機封后設(shè)有 環(huán)形槽水腔(H)，接管進入軸承體冷卻軸承，并回到泵進水段進水腔內(nèi)(J)，因此(H)腔壓力 低。筒裝機封不設(shè)彈簧，靠機封前密封套間隙減壓后的泄漏水，與機封后(H)腔低壓的泄漏 水的壓差得到。因此動環(huán)(8)和靜環(huán)(9)之間的比壓小，機封只起減少泄漏的作用。機封 的動、靜環(huán)采用高硬度的硬質(zhì)合金材質(zhì)。因此可長期連續(xù)使用。環(huán)形腔之后低壓的密封由 軟填料或機封進行密封，填料壓蓋采用分體式，便于更換填料。 五、泵的軸承體結(jié)構(gòu)圖3多級泵特別是高揚程大流量的多級泵，軸功率大，軸承的承載力高，泵可靠運行軸 承是關(guān)鍵。泵的前部軸承體(1)的軸承采用承載力大的圓柱滾子軸承承擔徑向力，后部軸 承體(5)的軸承，采用成對的角接觸球軸承，承擔徑向力及殘余軸向力并且定位轉(zhuǎn)子。前后軸承都采用潤滑性能好的稀油潤滑，并且循環(huán)水冷卻，提高軸承壽命。循環(huán)冷 卻水從泵后部軸封，減壓后的環(huán)形腔內(nèi)弓丨出，進入后軸承體下部的冷卻室( ，從上部流出， 為接管方便直接進入前軸承體上部水冷卻室，由軸承體下部流出。分別進入前部進水段的 進水室(J)及水封環(huán)進行密封氣(負壓時)。冷卻室的通流面積比管子大的多，冷卻水進入冷卻室流速降低，使含固體顆粒沉降，因此軸承體底部，設(shè)有直通式球形排污閥(F)定期排污。使進入前軸封，水封環(huán)的水較 清潔，減少對密封套間隙的磨損。軸承體油室(Y)設(shè)有加油、放油堵頭及油位監(jiān)控油標。在前后軸承體內(nèi)側(cè)，設(shè)有甩 水環(huán)(11)防止軸封泄漏水進入軸承內(nèi)，潤滑油室設(shè)有油封(1 防止油泄漏。六、泵的進、出水段結(jié)構(gòu)(圖1)泵的進水段(1)、(9)出水段( (6)是泵過流件壽命最長的，盡量減少水力損失。 進水段流道采用半螺旋形型線，減少水流對軸的沖擊旋渦損失。泵的出水段(6)及前部出 水段( 采用螺旋形流道減少沿程水力損失。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)段對置雙蝸殼礦用耐磨多級泵，總體結(jié)構(gòu)特征是節(jié)段對置式、圖1，即在泵的 中部設(shè)置，泵的出水段(6)及一體水平設(shè)置的前部出水段(5)，在兩側(cè)的轉(zhuǎn)子部分設(shè)置裝 在軸(11)上的葉輪進口相對的前部葉輪組(3)與后部葉輪組(8)；泵的定子部分由前、 后軸承體(1)、(10)，前、后進水段(2)、(9)，前、后中段組(4)、(7)，前、后進水段軸封(F)、 (f*)，及泵的出水段等組成，并用穿杠緊固，泵前部出水段的出水口與后部進水段的進水 口，之間聯(lián)接一直徑同泵進出口直徑相同的連通管(12)。
2.根據(jù)權(quán)力要求1，一種節(jié)段對置雙蝸殼礦用耐磨多級泵，所述的前后葉輪組的末級 葉輪、圖2，其結(jié)構(gòu)特征是前后末級葉輪對稱布置，在葉輪的后蓋板設(shè)置同前蓋板密封環(huán) (1)、(11)，同樣直徑的密封環(huán)(3)、(8)；泵的首級葉輪的密封環(huán)的直徑稍大于各次級葉輪 的密封環(huán)；當泵的級數(shù)為偶數(shù)時，前后葉輪組對稱布置，并且在前后部末級葉輪的后蓋板， 密封環(huán)至輪骰之間打數(shù)量，同葉片數(shù)的平衡孔，前部末級葉輪平衡孔(K)的通流面積是后 蓋板，密封環(huán)間隙和中間密封套間隙通流面積的3-5倍；當泵級數(shù)為奇數(shù)時，后部末級葉輪 不打平衡孔，前部葉輪組多一級葉輪。其功能特征是無論泵級數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)或中間密 封套間隙磨損增大，泵的前后葉輪組產(chǎn)生的軸向力都基本平衡，殘余軸向力由后部成對角 接觸軸承承擔。
3.根據(jù)權(quán)力要求1，一種節(jié)段對置雙蝸殼礦用耐磨多級泵，所述的中段組的中段、圖4，實例1 中段通常采用已公知的雙蝸殼結(jié)構(gòu)(1)，其特征是雙蝸形流道，軸對稱布置，任何工況徑向力都水力平衡，流道寬敞、型線合理、加工面少、無斷續(xù)加工、可采用較高硬度耐 磨性好的材質(zhì)。其功能特征是更易輸送不同顆粒大小濃度的的污水；實例2 當泵送污水顆粒小于0. 5mm，濃度接近于清水條件，可采用傳統(tǒng)由外殼( 與徑 向?qū)~(3)組合的中段，其特征是多條窄流道、徑向力水力平衡、加工面多、反導葉斷續(xù)加 工，不易采用較高硬度的材質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)力要求1、及2，一種節(jié)段對置雙蝸殼礦用耐磨多級泵，所述的前、后部兩葉輪 組，各級葉輪的密封環(huán)、圖2，(1)、(3)、(8)、(11)等，其結(jié)構(gòu)特征是除采用傳統(tǒng)節(jié)段多級泵， 在中段上設(shè)置密封環(huán)外；在葉輪的口環(huán)的部位設(shè)置，與中段密封環(huán)配對的密封性能好的階 梯形密封環(huán)，并在中段密封環(huán)內(nèi)壁設(shè)置多道環(huán)形密封槽，密封環(huán)采用高硬度的耐磨材質(zhì)。其 功能特征是提高密封壽命。
5.根據(jù)權(quán)力要求1，一種節(jié)段對置雙蝸殼礦用耐磨多級泵，所述的中間密封套圖2、 (5)，其特征是密封壓力高，約為泵總揚程的一半，采用密封套加長，約為兩個中段長，并由 三段組成；中間的密封套可采用高硬度的耐磨陶瓷材質(zhì)；后部進水口的軸套(7)，設(shè)置反向 多頭螺旋密封槽，減少顆粒進入密封間隙，在密封套內(nèi)壁設(shè)置較多的環(huán)形密封槽。其功能特 征一是增加阻力，減少泄漏，二是環(huán)形槽中產(chǎn)生的壓力對軸有對中效應，減少軸的振幅。
6.根據(jù)權(quán)力要求1，一種節(jié)段對置雙蝸殼礦用耐磨多級泵，所述的前、后進水段軸封、 (F)、(F*)圖3，前部進水段軸封，特征是密封壓力低或負壓(泵抽吸使用時)，采用組合密 封由軟填料( 或機封加水封環(huán)(3)，加間隙密封套(4)組成；后部進水段的軸封，其特征 是密封壓力高，約為泵總揚程的一半，采用復合密封前面的組合密封沿水流泄漏方向，依 次設(shè)置反向多頭螺旋密封軸套(6)，減少顆粒進入密封間隙，加間隙密封套(7)，內(nèi)壁設(shè)置 環(huán)形密封槽，加簡裝機械密封(相當于浮動環(huán)密封)，動環(huán)(8)、靜環(huán)(9)采用高硬度的硬質(zhì) 合金材質(zhì)；后面經(jīng)復合密封與環(huán)形水腔(H)，減壓后的低壓泄漏水密封采用軟填料(10)或機封密封；在前面組合密封與后面低壓密封的中部，設(shè)置環(huán)形水腔(H)，并接管至軸承冷卻 室( 冷卻軸承。其功能特征是即保證了軸封的密封性，又冷卻了軸承。
7.根據(jù)權(quán)力要求1，一種節(jié)段對置雙蝸殼礦用耐磨多級泵，所述的軸承體、圖3，前部軸 承體(1)和后部軸承體(5)，其特征是采用潤滑性好的稀油潤滑及軸封泄漏水循環(huán)冷卻；油 室(Y)設(shè)置加油、放油及油位計，在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)置甩水環(huán)(11)和油封(1 ；前部軸承體采 用承載能力大的短圓柱滾子軸承，承擔轉(zhuǎn)子的徑向力，后部軸承體采用成對角接觸球軸承， 承擔轉(zhuǎn)子的徑向力和殘余軸向力并定位轉(zhuǎn)子；循環(huán)冷卻水由后部軸封環(huán)形腔(H)，用管子 引出至后軸承體下部冷卻室(S)，由上部引出至前軸承體上部冷卻室，由下部排出至前軸封 的水封環(huán)( 及進水段低壓進水室(J)。其功能特征是提高軸承運行的可靠性及壽命。
全文摘要
一種節(jié)段對置雙蝸殼礦用耐磨多級泵，適用于礦井輸送不同濃度顆粒大小的污水，其特征是在泵的中部設(shè)置泵的出水段，兩側(cè)的葉輪組對置排列，末級葉輪及末級雙蝸殼中段對稱布置，當泵級數(shù)為偶數(shù)時，兩側(cè)葉輪組對稱布置；當泵的級數(shù)為奇數(shù)時，前部葉輪組多一級葉輪，在泵的軸向力平衡，泵的過流件和間隙密封壽命，軸承采稀油潤滑，并利用軸封泄漏水循環(huán)冷卻等方面都進行了創(chuàng)新改進。使泵在壽命期中，泵的軸向力都基本平衡，殘余軸向力由泵后部成對角接觸軸承承擔，泵保持長期高效運行，較大的提高了泵無故障工作時間及大修期平均壽命。
文檔編號F04D29/08GK102080659SQ20101062352
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者荊鎖祥 申請人:荊鎖祥