專利名稱：高速離心泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高速離心泵，尤其涉及一種具有雙組葉輪密封結(jié)構(gòu)的高速離心泵。
背景技術(shù)：
高速離心泵揚(yáng)程高、轉(zhuǎn)速高、密封壓力高，所以高速離心泵對(duì)動(dòng)密封要求也很高。當(dāng)前高速離心泵中齒輪箱低速泵軸油封形式主要有唇形密封、迷宮密封和磁性密封，高速離心泵軸油封形式為機(jī)械密封。高速離心泵泵軸端介質(zhì)處動(dòng)密封為機(jī)械密封。機(jī)械密封造價(jià)高結(jié)構(gòu)復(fù)雜裝配難使用過程中容易壞，同時(shí)因?yàn)閷?duì)介質(zhì)條件適應(yīng)性差所以需要復(fù)雜的附屬密封系統(tǒng)。因此，確有必要提供一種新的離心泵來(lái)解決上述技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題在于提供一種高速離心泵，其采用兩級(jí)動(dòng)力密封結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配精度低及使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種高速離心泵，包括定子組件及轉(zhuǎn)子組件，所述定子組件包括泵殼、安裝于泵殼一端的蓋板及位于蓋板一側(cè)的變速齒輪箱，所述泵殼與所述蓋板共同形成一收容所述轉(zhuǎn)子組件的密封腔，所述轉(zhuǎn)子組件包括可旋轉(zhuǎn)的泵軸、安裝于泵軸上并隨所述泵軸旋轉(zhuǎn)的葉輪組件、及位于所述變速齒輪箱內(nèi)的變速齒輪，所述葉輪組件包括均固定于所述泵軸上的主葉輪及副葉輪，所述主葉輪與副葉輪位于所述密封腔內(nèi)且兩者中間設(shè)有一隔板。作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主葉輪為徑向直葉片全開式葉輪。作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述密封腔包括分別位于所述隔板兩側(cè)的主腔及副氣腔，所述主葉輪位于所述主腔內(nèi)，所述副葉輪位于所述副氣腔內(nèi)。作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述副氣腔位于所述副葉輪與主葉輪之間，且所述副葉輪設(shè)有正面葉片、背面葉片及形成于背面葉片邊緣處并環(huán)繞所述泵軸的外圓筒。作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述泵殼內(nèi)表面設(shè)有一凸伸入所述副氣腔內(nèi)并向所述泵軸延伸的環(huán)形延伸部，所述環(huán)形延伸部設(shè)有一折彎的末端，該末端構(gòu)成一環(huán)繞所述泵軸的內(nèi)圓筒。作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述副葉輪的正面葉片的外圍設(shè)有倒液片，所述背面葉片位于所述外圓筒和副腔體的內(nèi)圓筒之間。作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述蓋板上設(shè)有套設(shè)于所述泵軸上的停車密封組件，該停車密封組件包括第一密封件及位于第一密封件內(nèi)側(cè)的第二密封件。作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一、第二密封件為密封環(huán)，且第一密封件的端面寬于第二密封件的端面，所述第一密封件的端面與第二密封件的端面為非重合型端面。[0013]作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一密封件端面與第二密封件端面相互接觸并可相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且所述第二密封件的端面上的各個(gè)點(diǎn)始終與所述第一密封件的端面保持接觸。作為本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述泵殼包括一主腔體及位于所述主腔體一側(cè)并與所述主腔體固定連接的副腔體，所述副腔體的一端通過螺栓與所述主腔體固定連接，另一端通過螺栓與所述蓋板固定連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型高速離心泵密封方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配制造精度低、使用壽命極長(zhǎng)，對(duì)介質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng)，無(wú)論是有毒介質(zhì)還是帶有顆粒的介質(zhì)，密封結(jié)構(gòu)都不用改變，同時(shí)可以省略附屬密封系統(tǒng)、旋風(fēng)分離器、高速離心泵軸油密封等常用部件，大大簡(jiǎn)化密封結(jié)構(gòu)。
圖I為本實(shí)用新型所述的高速離心泵的剖視圖。圖2為本實(shí)用新型所述的高速離心泵另一種實(shí)施方式(變速箱未圖示)的剖視圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖I所示，本實(shí)用新型提供一種高速離心泵100，包括定子組件及轉(zhuǎn)子組件。所述定子組件包括泵殼10、安裝于泵殼一端的蓋板20、安裝于所述蓋板上的停車密封組件30、位于蓋板一側(cè)的變速齒輪箱60。所述泵殼10與所述蓋板20共同形成一密封腔11，且所述泵殼10包括一主腔體12及位于所述主腔體12 —側(cè)并與所述主腔體12固定連接的副腔體13，所述主腔體12內(nèi)設(shè)有一主腔121及連通所述主腔121的輸出口 14和輸入口 15，所述輸出口 14和輸入口 15分別位于所述主腔體12的兩側(cè)。所述副腔體13位于所述主腔體12的一側(cè)，其一端通過螺栓與所述主腔體12固定連接，另一端通過螺栓與所述蓋板20固定連接，該副腔體13、蓋板20及主腔體12之間設(shè)有一副氣腔131，該副氣腔131位于所述主腔121 —側(cè)，并與所述主腔121之間通過一隔板16進(jìn)行區(qū)隔，所述副腔體13內(nèi)的副氣腔131和所述主腔體12內(nèi)的主腔121共同構(gòu)成所述泵殼10內(nèi)的密封腔11，另外，所述副腔體13的環(huán)向內(nèi)表面還設(shè)有一凸伸入所述副氣腔131內(nèi)并向所述泵軸延伸的環(huán)形延伸部132，所述延伸部132垂直于泵軸40，且延伸部132設(shè)有一垂直彎折的末端，從而形成一環(huán)繞所述泵軸40的內(nèi)圓筒133。所述停車密封組件30在高速離心泵停止?fàn)顟B(tài)時(shí)起密封作用，而在高速離心泵工作狀態(tài)時(shí)不具有密封作用，該停車密封組件30包括第一密封件31及位于第一密封件內(nèi)側(cè)的第二密封件32，其中，本實(shí)用新型最佳實(shí)施方式中，所述第一密封件31為端面較寬的密封環(huán)，所述第二密封件32為一端面較窄的密封環(huán)，且組裝后兩個(gè)密封環(huán)的寬端面和窄端面為非重合型端面，即兩端面并不完全重合，寬端面和窄端面相互接觸并可沿圓周方向進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且在相對(duì)旋轉(zhuǎn)過程中，第一密封件31的寬端面上的各個(gè)點(diǎn)不會(huì)時(shí)刻與第二密封件32的窄端面接觸，而第二密封件32的窄端面上的各個(gè)點(diǎn)則時(shí)刻與所述第一密封件31的寬端面接觸。這種非重合型端面密封結(jié)構(gòu)可以使密封端面在高接觸比壓高速相對(duì)旋轉(zhuǎn)過程中保持低的溫度。所述轉(zhuǎn)子組件包括可旋轉(zhuǎn)的泵軸40、安裝于泵軸上并隨所述泵軸旋轉(zhuǎn)的葉輪組件50、及安裝于所述變速齒輪箱內(nèi)的變速齒輪61。[0025]所述泵軸40安裝于所述泵殼10的中心位置，并延伸入所述泵殼10內(nèi)的密封腔11內(nèi)。所述泵軸40的末端經(jīng)由所述蓋板20而依次貫穿所述副腔體13的副氣腔131及所述主腔體12的主腔121，且泵軸40上固定安裝所述葉輪組件50。所述葉輪組件50包括均固定于所述泵軸40的主葉輪51及副葉輪52。所述主葉輪51固定于所述泵軸40的末端而收容于所述主腔121內(nèi)，在本實(shí)用新型最佳實(shí)施方式中，所述主葉輪51為徑向直葉片全開式葉輪，主葉輪51在所述泵軸40的帶動(dòng)下，在所述主腔121內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使得連通主腔121的輸出口 14和輸入口 15可實(shí)現(xiàn)對(duì)傳送介質(zhì)的傳送。所述副葉輪52位于所述副腔體13內(nèi)的副氣腔131中，并設(shè)有正面葉片521、背面葉片522及形成于背面葉片522圓周邊緣處并環(huán)繞所述泵軸40的外圓筒523，其中，所述正面葉片521位于所述蓋板20的內(nèi)側(cè)，所述背面葉片522則位于所述正面葉片521的內(nèi)側(cè)且位于所述外圓筒523和副腔體13的內(nèi)圓筒133之間，另外，所述副葉輪52的正面葉片521的外圍設(shè)有倒液片524。 以下簡(jiǎn)要介紹本實(shí)用新型所述高速離心泵100的密封原理。根據(jù)高速離心泵實(shí)際運(yùn)作工況，所述副葉輪52與全開式葉輪(即主葉輪51)之間設(shè)有一氣體腔(即副氣腔131)，且主腔121與副氣腔131之間設(shè)有一隔板16，副葉輪52與泵軸40的連接方式可以是鍵連接或者是螺紋連接。副葉輪52通過葉輪的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)液體旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心密封壓力，當(dāng)密封腔11內(nèi)壓力有變化時(shí)，所述副氣腔131內(nèi)的氣體壓力也會(huì)發(fā)生變化，使得副葉輪背面葉片522徑向外端的位置處的氣體發(fā)生變化，這樣可以使副葉輪52的反向密封壓力時(shí)刻與密封腔11內(nèi)的壓力相匹配。副葉輪背面葉片522與正面葉片521的徑向長(zhǎng)度由密封腔11的壓強(qiáng)值、壓強(qiáng)波動(dòng)差及潤(rùn)滑油壓強(qiáng)值、壓強(qiáng)波動(dòng)差決定。高速離心泵啟動(dòng)前，需要向泵內(nèi)注入傳送介質(zhì)，在傳送介質(zhì)的壓力下，副氣腔131內(nèi)的氣體被壓縮，直到氣體的絕對(duì)壓強(qiáng)等于密封腔11內(nèi)介質(zhì)的壓強(qiáng)為止，此時(shí)高速離心泵還沒有啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，副葉輪52的密封也不起密封作用，而停車密封組件30則起到密封作用，因?yàn)橥＼嚸芊饨M件30的密封作用，使得副氣腔131內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變。高速離心泵啟動(dòng)后，泵軸40正常旋轉(zhuǎn)，主葉輪51和副葉輪52同時(shí)隨著旋轉(zhuǎn)，徑向直葉片全開式葉輪(即主葉輪)的離心密封作用在很大程度減少了密封腔11內(nèi)的介質(zhì)壓力，而副葉輪52的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)密封液一起旋轉(zhuǎn)，使密封液產(chǎn)生離心力，密封液的離心力產(chǎn)生的密封壓力加上潤(rùn)滑油壓力可進(jìn)一步抵消密封腔11內(nèi)傳送介質(zhì)的壓力，從而達(dá)到密封介質(zhì)的目的。此時(shí)，因?yàn)楦咚匐x心泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)，故，所述停車密封組件30將不起密封作用，而所述副葉輪52組合密封起密封作用1.當(dāng)介質(zhì)壓強(qiáng)變大時(shí)，副氣腔131內(nèi)氣體壓強(qiáng)也會(huì)變大，副葉輪52產(chǎn)生的密封壓強(qiáng)小于氣體壓強(qiáng)，氣體在副葉輪52背面葉片522處向外圈移動(dòng)，密封液在背面葉片522處向外圈移動(dòng)，使得副葉輪52產(chǎn)生的密封壓強(qiáng)增大，直到副葉輪52密封壓強(qiáng)加上潤(rùn)滑油壓強(qiáng)等于介質(zhì)壓強(qiáng)為止。2.當(dāng)介質(zhì)壓強(qiáng)變小但仍大于潤(rùn)滑油壓強(qiáng)時(shí)，副氣腔131內(nèi)的氣體壓強(qiáng)也會(huì)變小，副葉輪52產(chǎn)生的密封壓強(qiáng)大于氣體壓強(qiáng)，氣體在副葉輪背面葉片522處向內(nèi)圈移動(dòng)，密封液在背面葉片522處向內(nèi)圈移動(dòng)，使得副葉輪52產(chǎn)生的密封壓強(qiáng)減少，直到副葉輪52密封壓強(qiáng)加上潤(rùn)滑油壓強(qiáng)等于介質(zhì)壓強(qiáng)為止。3.當(dāng)介質(zhì)壓強(qiáng)變小并且比潤(rùn)滑油壓強(qiáng)小的程度時(shí)，氣體在副葉輪背面葉片522處向內(nèi)圈移動(dòng)，密封液在背面葉片處向內(nèi)圈移動(dòng)，使得副葉輪52產(chǎn)生的反向密封壓強(qiáng)，直到副葉輪52密封壓強(qiáng)加上介質(zhì)壓強(qiáng)等于潤(rùn)滑油壓強(qiáng)為止。高速離心泵停轉(zhuǎn)后，副葉輪52停轉(zhuǎn)，其離心密封失效而不起密封作用，而停車密封組件30起到密封作用，并保持副氣腔131內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變從而實(shí)現(xiàn)密封作用。高速離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，停車密封組件30不起密封作用而副葉輪52高速旋轉(zhuǎn)起到離心密封作用。關(guān)于停 車密封組件30，其端面密封可以是圓形寬端面密封環(huán)與橢圓窄端面密封環(huán)配合，例如橢圓窄端面短軸長(zhǎng)度不小于圓形寬端面內(nèi)直徑長(zhǎng)度，橢圓窄端面長(zhǎng)軸長(zhǎng)度不大于圓形寬端面外直徑長(zhǎng)度，兩個(gè)端面的中心相重合。寬端面(即第一密封件)的材料可以是軟塑料、橡膠等軟質(zhì)材料，窄端面(即第二密封件)的材料可以使金屬或非金屬等硬質(zhì)材料。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，為了適應(yīng)某些應(yīng)用需求和應(yīng)用條件，本實(shí)用新型所述的高速離心泵100’還可采用如圖2所示的結(jié)構(gòu)，相比于圖I所示的高速離心泵，取消了副氣腔、副葉輪背面的背面葉片結(jié)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，但其密封原理并未改變，其密封過程依然是依靠變速齒輪加速效果下的主葉輪51’和副葉輪52’兩級(jí)密封結(jié)構(gòu)，仍屬于本實(shí)用新型所要保護(hù)的范圍之內(nèi)，不同的是，由于取消了副氣腔和背面葉片結(jié)構(gòu)，為了使密封效果不受影響，通常需采用有毒的汞液，在此不再贅述。綜上所述，本實(shí)用新型高速離心泵100采用徑向直葉片全開式葉輪和副葉輪密封組成的兩級(jí)動(dòng)力密封結(jié)構(gòu)，該組合密封方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配制造精度低、使用壽命極長(zhǎng)，對(duì)介質(zhì)條件的適應(yīng)性極強(qiáng)，無(wú)論是有毒介質(zhì)還是帶有顆粒的介質(zhì)，密封結(jié)構(gòu)都不用改變，同時(shí)可以省略附屬密封系統(tǒng)、旋風(fēng)分離器、高速離心泵軸油密封等常用部件，從而進(jìn)一步簡(jiǎn)化密封結(jié)構(gòu)。以上所述，僅是本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍情況下，利用上述揭示的方法內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，均屬于權(quán)利要求書保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種高速離心泵，包括定子組件及轉(zhuǎn)子組件，所述定子組件包括泵殼、安裝于泵殼一端的蓋板及位于蓋板一側(cè)的變速齒輪箱，所述泵殼與所述蓋板共同形成一收容所述轉(zhuǎn)子組件的密封腔，所述轉(zhuǎn)子組件包括可旋轉(zhuǎn)的泵軸、安裝于泵軸上并隨所述泵軸旋轉(zhuǎn)的葉輪組件、及位于所述變速齒輪箱內(nèi)的變速齒輪，其特征在于所述葉輪組件包括均固定于所述泵軸上的主葉輪及副葉輪，所述主葉輪與副葉輪位于所述密封腔內(nèi)且兩者中間設(shè)有一隔板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高速離心泵，其特征在于所述主葉輪為徑向直葉片全開式葉輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速離心泵，其特征在于所述密封腔包括分別位于所述隔板兩側(cè)的主腔及副氣腔，所述主葉輪位于所述主腔內(nèi)，所述副葉輪位于所述副氣腔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速離心泵，其特征在于所述副氣腔位于所述副葉輪與主葉輪之間，且所述副葉輪設(shè)有正面葉片、背面葉片及形成于背面葉片邊緣處并環(huán)繞所述泵軸的外圓筒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高速離心泵，其特征在于所述泵殼內(nèi)表面設(shè)有一凸伸入所述副氣腔內(nèi)并向所述泵軸延伸的環(huán)形延伸部，所述環(huán)形延伸部設(shè)有一折彎的末端，該末端構(gòu)成一環(huán)繞所述泵軸的內(nèi)圓筒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高速離心泵，其特征在于所述副葉輪的正面葉片的外圍設(shè)有倒液片，所述背面葉片位于所述外圓筒和副腔體的內(nèi)圓筒之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6項(xiàng)中任意一項(xiàng)所述的高速離心泵，其特征在于所述蓋板上設(shè)有套設(shè)于所述泵軸上的停車密封組件，該停車密封組件包括第一密封件及位于第一密封件內(nèi)側(cè)的第二密封件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高速離心泵，其特征在于所述第一、第二密封件為密封環(huán)，且第一密封件的端面寬于第二密封件的端面，所述第一密封件的端面與第二密封件的端面為非重合型端面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高速離心泵，其特征在于所述第一密封件端面與第二密封件端面相互接觸并可相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且所述第二密封件的端面上的各個(gè)點(diǎn)始終與所述第一密封件的端面保持接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高速離心泵，其特征在于所述泵殼包括一主腔體及位于所述主腔體一側(cè)并與所述主腔體固定連接的副腔體，所述副腔體的一端通過螺栓與所述主腔體固定連接，另一端通過螺栓與所述蓋板固定連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種高速離心泵，包括定子組件及轉(zhuǎn)子組件，所述定子組件包括泵殼、安裝于泵殼一端的蓋板及蓋板外側(cè)的變速齒輪箱，所述葉輪組件包括主葉輪及副葉輪，所述主葉輪與副葉輪位于所述泵殼內(nèi)且兩者中間設(shè)有一隔板。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型高速離心泵采用主葉輪、副葉輪的雙級(jí)密封方式，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配制造精度低、使用壽命極長(zhǎng)，對(duì)介質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng)，同時(shí)可以省略附屬密封系統(tǒng)、旋風(fēng)分離器、高速離心泵軸油密封等常用部件，大大簡(jiǎn)化密封結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)F04D29/42GK202732458SQ20122036522
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者張治中 申請(qǐng)人:張治中