專利名稱：用于離心泵泵芯軸向定位的自緊方法及其自緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應用于多級離心泵(雙殼體)泵芯軸向定位的自緊方法及其自緊裝置。其特別適應在非高溫場合使用的高壓雙殼體多級離心泵，例如用于高壓切焦、管道輸油、加氫進料、陸上和海上注水或者烴類介質(zhì)集輸?shù)然蛘咂漕愃品歉邷貓龊稀?br> 背景技術(shù)：
本泵類產(chǎn)品涉及的是一種用于高壓雙殼體多級離心泵內(nèi)的泵芯軸向定位的自緊方法及其自緊裝置。目前，國內(nèi)使用的臥式雙殼體多級離心泵泵芯的軸向定位的傳統(tǒng)方式， 如圖4、圖5所示，為所謂的端蓋螺栓結(jié)構(gòu)，即泵外殼筒體與具有集裝整體結(jié)構(gòu)的內(nèi)泵芯的軸向定位是依靠大端蓋螺栓24的拉緊來實行的。這種雙殼體多級離心泵的高壓靜密封關(guān)鍵部位是在外殼筒體21與泵蓋23的接觸平面(M平面)，此處用高壓金屬纏繞墊22進行密封。為了保證靜密封的可靠性，在泵蓋上密布了多個大端蓋螺栓來拉緊，從而使離心泵的外殼筒體和泵蓋的直徑做得很大，并使結(jié)構(gòu)復雜化，提高了泵的制造成本。隨著同類產(chǎn)品向大型化和高壓力泵發(fā)展，使得大端蓋螺栓的壓緊力越來越大，大端蓋螺栓的尺寸越來越大，用手動扳子擰緊不但困難，甚至是行不通。為了使每個大端蓋螺栓承受到足夠、合適、均勻的拉緊力，為了降低勞動強度，在裝拆該螺栓時必需采用特殊工具，例如液壓裝置、電動扭矩扳手、電加熱裝置等。為了確保高壓端蓋密封性能的可靠性，為了方便用戶的使用，泵產(chǎn)品出廠時需要隨機配帶專用的拆卸工具，這使泵的維修和管理復雜化，使維護成本提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，而提供一種操作、拆卸和維修快捷方便、使得離心泵重量較輕的用于離心泵泵芯軸向定位的自緊方法及其自緊裝置。本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種用于離心泵泵芯軸向定位的自緊方法是先將一自緊環(huán)緊緊地鑲?cè)朐撾x心泵的外筒體內(nèi)的環(huán)形加工槽內(nèi)，再用上螺釘將自緊環(huán)固定塊安裝在該外筒體上，且自緊環(huán)固定塊與自緊環(huán)相接，對自緊環(huán)進行徑向定位；然后再用下螺釘依次穿過自緊環(huán)固定塊和定位套并安裝在該離心泵的泵蓋上，對自緊環(huán)進行軸向定位；最后再依次分別在所述外筒體、泵蓋上同樣安裝多組的自緊環(huán)、自緊環(huán)固定塊和定位套，從而實現(xiàn)離心泵泵芯的軸向定位。如所述的用于離心泵泵芯軸向定位的自緊方法所采用的用于離心泵泵芯軸向定位的自緊裝置，包括上螺釘，在該離心泵的外筒體內(nèi)的環(huán)形加工槽內(nèi)裝有自緊環(huán)，所述外筒體上通過上螺釘裝有自緊環(huán)固定塊，且自緊環(huán)固定塊與自緊環(huán)相接，對自緊環(huán)進行徑向定位；在所述自緊環(huán)固定塊與該離心泵的泵蓋之間裝有定位套，該自緊環(huán)固定塊與定位套通過下螺釘裝在所述泵蓋上，對自緊環(huán)進行軸向定位。采用本發(fā)明后，自緊環(huán)的作用是承受由泵出口壓力形成的作用在泵蓋上的軸向載荷，對離心泵內(nèi)的泵芯部件實現(xiàn)軸向定位。由于自緊環(huán)承受的軸向力能自動定位，上螺釘和下螺釘不是高壓主承壓件，而只是起到連接和定位作用的標準緊固件，使用普通工具即可操作、拆卸，故裝配拆卸時不需要配置特殊的拆卸工具。從而不需要將離心泵的外筒體和泵蓋的直徑做得很大，相對而言就使得該離心泵結(jié)構(gòu)簡單、尺寸變小、重量減輕，泵蓋重量比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)低35%左右(原螺栓泵蓋的重量為1250kg)，降低了泵的制造成本。本發(fā)明使用管理方便，操作、維修、拆卸快捷，從而降低了離心泵的使用維護成本。 本發(fā)明已在高壓切焦水泵上得以應用，其主要技術(shù)參數(shù)是泵出口壓力為^MPa ；泵額定流量為255m3/h ；自緊環(huán)直徑D為Φ 560，自緊環(huán)厚度T為45，自緊環(huán)材質(zhì)為3Crl3。


下面結(jié)合附圖與實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。圖1為本發(fā)明用于離心泵泵芯軸向定位的自緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的A-A剖視圖。圖3為本發(fā)明與外筒體、泵蓋、泵芯等組裝的縱剖面結(jié)構(gòu)圖。圖4為公知的離心泵泵芯軸向定位的端蓋螺栓結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖4的B-B剖視圖。
具體實施例方式如圖1、圖2所示，本發(fā)明用于離心泵泵芯軸向定位的自緊方法是先將一自緊環(huán) 2緊緊地鑲?cè)朐撾x心泵的外筒體1內(nèi)的環(huán)形加工槽內(nèi)，再用上螺釘3 (兩件)將自緊環(huán)固定塊4(扇形)安裝在該外筒體1上，且自緊環(huán)固定塊4與自緊環(huán)2相接，對自緊環(huán)進行徑向定位；然后再用下螺釘5 (三件)依次穿過自緊環(huán)固定塊4(扇形)和定位套6并安裝在該離心泵的泵蓋7上，對自緊環(huán)進行軸向定位；最后再依次分別在所述外筒體、泵蓋上(使用上螺釘、下螺釘)同樣安裝多組的自緊環(huán)2、自緊環(huán)固定塊4和對應的定位套6 (相互對應配合)，從而實現(xiàn)離心泵泵芯的軸向定位。其中，所述自緊環(huán)固定塊4的外形為扇形，設(shè)計為扇形的作用在于在保證提供上螺釘和下螺釘緊湊安裝位置的同時，為泵蓋上安裝其它機構(gòu)元素提供盡量大的空間；所述定位套6處于泵蓋7與自緊環(huán)固定塊4之間，起到對自緊環(huán)進行軸向定位作用；所述自緊環(huán)2、自緊環(huán)固定塊4和對應的定位套6安裝在所述外筒體、泵蓋上共為四組，其互為間隔 90°，以達到優(yōu)越的軸向定位效果。采用美國ASME VIII第一章“壓力容器規(guī)范”，對自緊環(huán)、外筒體和泵蓋進行初步的強度計算和應力分析；結(jié)合本研究實例的其它相關(guān)結(jié)構(gòu)特點進行優(yōu)化設(shè)計；根據(jù)泵蓋上承受的軸向壓力及作用面積，根據(jù)作用在自緊環(huán)受剪切直徑處的面積，根據(jù)材料的力學性能， 計算自緊環(huán)的厚度；并由此推算自緊環(huán)的其它特征尺寸、外筒體的環(huán)槽尺寸和泵蓋的厚度尺寸等。參照圖1、圖2所示，如所述的用于離心泵泵芯軸向定位的自緊方法所采用的用于離心泵泵芯軸向定位的自緊裝置，包括上螺釘3，在該離心泵的外筒體1內(nèi)的環(huán)形加工槽內(nèi)裝有自緊環(huán)2，所述外筒體1上通過上螺釘3裝有自緊環(huán)固定塊4 (扇形)，且自緊環(huán)固定塊 4與自緊環(huán)2相接，對自緊環(huán)進行徑向定位；在所述自緊環(huán)固定塊4與該離心泵的泵蓋7之間裝有定位套6，該自緊環(huán)固定塊4與定位套6通過下螺釘裝在所述泵蓋7上，對自緊環(huán)進行軸向定位。所述上螺釘3和下螺釘5是起到連接和定位作用的標準緊固件，其裝卸就無需特殊的拆裝工具。如圖2所示，在所述外筒體1的內(nèi)孔與泵蓋7的插口面上裝有金屬纏繞墊8 和“0型”密封圈9，以密封該離心泵的出口壓力P。在外筒體1高壓端端面N的360°圓周上均布安裝四個扇形自緊環(huán)固定塊，并用上螺釘3和下螺釘5分別與外筒體1與泵蓋7進行軸向定位。外筒體1、泵蓋7和自緊環(huán)2的強度計算參照美國ASME壓力容器設(shè)計規(guī)范。自緊環(huán)的厚度T由作用在泵蓋上軸向載荷F和作用在自緊環(huán)直徑Φ 上的剪切應力計算得出。 由計算得到的自緊環(huán)的厚度Τ，可以推算出自緊環(huán)的其它尺寸及外筒體上對應環(huán)形加工槽的尺寸。如圖3所示，該離心泵的泵芯由轉(zhuǎn)子部件11、前軸承部件12、集裝機械密封部件 13、吸入函體14、中段15、導葉16和后軸承部件19等零部件組成。首先將該泵芯組裝完畢， 然后將其部分插入到外筒體1內(nèi)，并用泵蓋7蓋住。再將所述自緊裝置按照上述自緊方法安裝在外筒體1與泵蓋7上，以實現(xiàn)離心泵泵芯的軸向定位。
權(quán)利要求
1.一種用于離心泵泵芯軸向定位的自緊方法，其特征在于先將一自緊環(huán)(2)緊緊地鑲?cè)朐撾x心泵的外筒體(1)內(nèi)的環(huán)形加工槽內(nèi)，再用上螺釘C3)將自緊環(huán)固定塊(4)安裝在該外筒體⑴上，且自緊環(huán)固定塊⑷與自緊環(huán)⑵相接，對自緊環(huán)進行徑向定位；然后再用下螺釘(5)依次穿過自緊環(huán)固定塊(4)和定位套(6)并安裝在該離心泵的泵蓋(7) 上，對自緊環(huán)進行軸向定位；最后再依次分別在所述外筒體、泵蓋上同樣安裝多組的自緊環(huán) O)、自緊環(huán)固定塊(4)和對應的定位套(6)，從而實現(xiàn)離心泵泵芯的軸向定位。
2.如權(quán)利要求1所述的用于離心泵泵芯軸向定位的自緊方法，其特征在于所述自緊環(huán)固定塊的外形為扇形；所述定位套(6)處于泵蓋(7)與自緊環(huán)固定塊(4)之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于離心泵泵芯軸向定位的自緊方法，其特征在于所述自緊環(huán)固定塊(4)和對應的定位套￠)安裝在所述外筒體、泵蓋上共為四組，其互為間隔 90°。
4.如權(quán)利要求1所述的用于離心泵泵芯軸向定位的自緊方法所采用的用于離心泵泵芯軸向定位的自緊裝置，其特征在于包括上螺釘(3)，在該離心泵的外筒體(1)內(nèi)的環(huán)形加工槽內(nèi)裝有自緊環(huán)0)，所述外筒體⑴上通過上螺釘⑶裝有自緊環(huán)固定塊，且自緊環(huán)固定塊⑷與自緊環(huán)⑵相接，對自緊環(huán)進行徑向定位；在所述自緊環(huán)固定塊⑷與該離心泵的泵蓋(7)之間裝有定位套(6)，該自緊環(huán)固定塊(4)與定位套(6)通過下螺釘裝在所述泵蓋(7)上，對自緊環(huán)進行軸向定位。
5.如權(quán)利要求4所述的用于離心泵泵芯軸向定位的自緊裝置，其特征在于在所述外筒體⑴的內(nèi)孔與泵蓋⑵的插口面上裝有金屬纏繞墊⑶和“0型”密封圈(9)。
全文摘要
一種用于離心泵泵芯軸向定位的自緊方法是先將一自緊環(huán)緊緊地鑲?cè)朐摫玫耐馔搀w內(nèi)的環(huán)形加工槽內(nèi)，再用上螺釘將自緊環(huán)固定塊安裝在該外筒體上，且自緊環(huán)固定塊與自緊環(huán)相接，對自緊環(huán)進行徑向定位；再用下螺釘依次穿過自緊環(huán)固定塊和定位套并安裝在該泵的泵蓋上，對自緊環(huán)進行軸向定位；再依次分別同樣安裝多組的自緊環(huán)、自緊環(huán)固定塊和定位套，實現(xiàn)泵芯的軸向定位。其自緊裝置是在該泵的外筒體內(nèi)的環(huán)形加工槽內(nèi)裝有自緊環(huán)，外筒體上通過上螺釘裝有自緊環(huán)固定塊，且自緊環(huán)固定塊與自緊環(huán)相接；在自緊環(huán)固定塊與該離心泵的泵蓋之間裝有定位套，該自緊環(huán)固定塊與定位套通過下螺釘裝在所述泵蓋上。本發(fā)明使用管理方便，操作、維修、拆卸快捷，降低了離心泵的制造及使用維護成本。
文檔編號F04D29/62GK102434497SQ20111037393
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者倪秀棟, 孫森森, 李富, 沈水欽, 陳杰 申請人:浙江科爾泵業(yè)股份有限公司