專利名稱：新型耐用渣漿泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種輸送含有渣漿流體的離心泵。
渣漿泵廣泛用于電力、造紙、洗煤、礦山等行業(yè)。這些行業(yè)都是大工業(yè)流水線作業(yè)。它要求渣漿泵必須連續(xù)正常地運(yùn)行，才能保障整個(gè)作業(yè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。而現(xiàn)有渣漿泵由于設(shè)計(jì)上的不合理，存在先天性缺點(diǎn)，遠(yuǎn)不能滿足流水線作業(yè)的要求?，F(xiàn)有渣漿泵不僅其自身耗能高，檢修費(fèi)用高，而且，由于渣漿泵故障停車造成整個(gè)作業(yè)系統(tǒng)陷于癱瘓的事，不乏其例，由此造成的損失無法估計(jì)。
本實(shí)用新型是在對(duì)以下廠家生產(chǎn)的渣漿泵進(jìn)行創(chuàng)造性革新的基礎(chǔ)上完成的。它們是石家莊工業(yè)水泵廠生產(chǎn)的ZJ系列渣漿泵，江蘇靖江電力機(jī)械廠生產(chǎn)的200ZM－H－75A型灰渣泵。它們的主要缺點(diǎn)是軸封和油封密封性差，泄漏率高；軸承潤(rùn)滑及冷卻方式不當(dāng)，軸承磨損大，壽命短；軸套和盤根磨損量大，壽命短；葉輪容易竄軸；泵的抗汽蝕性能低，容易產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象；護(hù)套與泵體加固方式不當(dāng)，造成振幅大等。這些缺點(diǎn)致使現(xiàn)有渣漿泵壽命短，故障頻發(fā)，維護(hù)量大，耗能高，效益低，不能滿足安全生產(chǎn)的要求。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種新型耐用渣漿泵。它具有壽命長(zhǎng)，維護(hù)量小，安全可靠、節(jié)能、高效等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一、設(shè)計(jì)新型水力軸封裝置現(xiàn)有渣漿泵的水力軸封裝置不能有效地阻止泵內(nèi)流體泄漏，盤根的密封性也很差。該裝置不僅泄漏率高，而且機(jī)械損失也大。仔細(xì)分析其結(jié)構(gòu)，不難發(fā)現(xiàn)其有以下幾點(diǎn)不合理1、水力分配器只有徑向射水孔，軸封水只能沿徑向射在軸套表面上，其向盤根方向和向泵內(nèi)前進(jìn)的壓力和流量是相同的。
2、葉輪后導(dǎo)葉短、薄且直，后護(hù)板和與其對(duì)應(yīng)的葉輪脖子缺少流線型。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沒有考慮到為軸封水鋪平道路，使軸封水受阻，壓力降低，不能有效地密封泵內(nèi)流體。
3、軸套與盤根之間的磨損量最大，隨著時(shí)間的推移，它們之間的間隙越來越大，而這個(gè)間隙正是軸封水向外泄漏的通道。所以，時(shí)間越長(zhǎng)，泄漏量越大。
4、軸套與盤根之間缺少潤(rùn)滑，磨損量大，軸套和盤根壽命短，機(jī)械損失大。
5、壓蘭壓緊盤根的力是沿軸向的，而盤根對(duì)軸封水通道的密封所加的力卻是沿徑向的。這兩個(gè)力不在同一方向上，使盤根的密封性很差。
本實(shí)用新型對(duì)軸封裝置作了以下革新1、水力分配器只保留一個(gè)徑向射水孔，使軸封水中的一小部分通過它起到密封空氣并對(duì)盤根進(jìn)行冷卻的作用。水力分配器增設(shè)了48個(gè)軸向射水孔。這些射水孔伸入集流通道的入口，使大部分軸封水沿軸向射出，用于密封泵內(nèi)流體。
2、葉輪后導(dǎo)葉加長(zhǎng)且與葉輪脖子銜接成流線型。葉輪后導(dǎo)葉加厚且彎曲其彎曲的角度和方向與葉輪相同。葉輪脖子與后護(hù)板相對(duì)應(yīng)的部位設(shè)計(jì)成流線型，它們合二為一構(gòu)成集流通道。這樣，水力分配器的軸向射水孔伸入集流通道的入口，會(huì)使水力分配器與葉輪脖子之間的軸封水通道形成負(fù)壓區(qū)，使絕大多數(shù)的軸封水都跑向泵內(nèi)。這樣，軸封水對(duì)泵內(nèi)流體的密封作用加強(qiáng)了，而它向盤根方向的泄漏大大減少了。
3、把盤根與水力分配器隔開，使盤根室成為相對(duì)獨(dú)立的空間，既保護(hù)盤根，又阻礙了軸封水向盤根方向的泄漏。
4、把軸套分成兩段一段為金屬軸套，另一段為木質(zhì)軸套。金屬軸套表面車有梯形螺紋旋向與主軸旋向相反。木質(zhì)軸套采用優(yōu)質(zhì)楓木制成，加工前先在牛油中浸過。在該軸套上還有一個(gè)加油孔，可定期加入牛油，牛油滲出軸套表面，大大增強(qiáng)了軸套和盤根的潤(rùn)滑性，降低了盤根和軸套之間的磨損和機(jī)械損失。該木質(zhì)軸套上還有一凸肩，它正好與盤根室的隔墻組合在一起。這樣，軸封水向盤根方向的泄漏通道由原來的沿軸套表面的直線型改為離開軸套表面的折線型。這一方面使軸封水受阻，壓力降低，泄漏減少，另一方面使軸封水的泄漏通道的出口由原來的沿軸套表面改在盤根室中部。這樣，壓蘭壓緊盤根的力，和盤根對(duì)軸封水泄漏通道出口的作用力就在一個(gè)方向上了。所以盤根的密封性大大增強(qiáng)了。
二、設(shè)計(jì)新型的強(qiáng)制循環(huán)式軸承潤(rùn)滑及冷卻系統(tǒng)現(xiàn)有渣漿泵的軸承潤(rùn)滑及冷卻系統(tǒng)由于設(shè)計(jì)不合理，致使?jié)櫥袄鋮s工質(zhì)(透平油)在運(yùn)行中自然形成了惡性循環(huán)，即從軸承流出的透平油未經(jīng)沉淀和冷卻又直接進(jìn)入軸承。在軸承內(nèi)部，由于機(jī)械摩擦產(chǎn)生的金屬屑和熱量不能及時(shí)帶走，更加劇了軸承的摩損，使軸承耗能增大，壽命縮短。
本實(shí)用新型力圖打破這一惡性循環(huán)，建立良性循環(huán)，使軸承得到良好的潤(rùn)滑和冷卻。具體方案是在軸承座內(nèi)設(shè)置一個(gè)微型齒輪油泵，在主軸帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)。齒輪油泵的出油管分別向兩側(cè)的軸承供油。在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)了對(duì)開式油壩，油壩的下半部分與軸承座成一體。下半部分油壩上均勻分布著五個(gè)噴咀，透平油就通過它噴入軸承內(nèi)。油壩使進(jìn)入軸承的透平油絕大多數(shù)回到沉淀室，而不是直接進(jìn)入齒輪油泵。沉淀室形象倒梯形，利于沉淀物集中。在沉淀室底部有排油孔，可定期排出污油，補(bǔ)充新油。在沉淀室頂部有一塊擋油板，擋油板中間開一長(zhǎng)方形孔。它的作用是迫使從回油孔回到沉淀室中的油在這里充分沉淀和冷卻后再進(jìn)行下一輪循環(huán)。這樣，進(jìn)入軸承的透平油始終保持清潔和較低的溫度。再說，由于齒輪油泵的出口是有一定油壓的，透平油噴入軸承，可把軸承內(nèi)的雜質(zhì)清掃出去，使軸承內(nèi)各部件得到良好的潤(rùn)滑和冷卻，從而降低了能耗和磨損，延長(zhǎng)了軸承的壽命。
三、設(shè)計(jì)新型的油封裝置現(xiàn)有渣漿泵的油封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，膠圈易老化。膠圈與主軸之間不可避免的間隙成為透平油泄漏的通道。這是渣漿泵油封致命的弱點(diǎn)。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種新型油封裝置。具體方案是在主軸上再加上一個(gè)油封軸套，它的外端與主軸成靜配合。該軸套上有一凸肩。在軸承端蓋上設(shè)計(jì)一個(gè)盤根室，其隔墻與軸套的凸肩組合在一起，使泄油通道由原來沿主軸表面的直線型改成軸套上方的折線型。泄油通道的出口由原來的沿主軸表面改在盤根室中部。這樣，壓蘭的壓力通過盤根直接作用于泄油通道的出口。這樣，油封就可承受一定的壓力而確保不泄漏，而現(xiàn)有渣漿泵的油封不僅不能承壓，而且泄漏率較高。這種新型油封裝置為我們采用強(qiáng)制循環(huán)式軸承潤(rùn)滑及冷卻系統(tǒng)提供了條件。
四、改變主軸與葉輪的聯(lián)接方式現(xiàn)有渣漿泵的主軸與葉輪都采用螺紋聯(lián)接，目的是為了調(diào)整葉輪與前后護(hù)板之間的間隙，但由此帶來的惡果是一旦軸套鎖母松動(dòng)，葉輪就會(huì)竄軸，造成事故停車。
本實(shí)用新型力圖改變?nèi)~輪與主軸的聯(lián)接方式，避免設(shè)備損壞。具體方案是葉輪與主軸采用鍵聯(lián)接，為了便于拆裝，孔與軸以同一錐度傾斜，為了防止葉輪竄軸，在主軸上設(shè)軸肩。至于葉輪與前后護(hù)板的間隙完全可以從設(shè)計(jì)上確定，無需調(diào)整。消除了葉輪竄軸，不僅減少了故障，還減輕了軸套的負(fù)擔(dān)，為我們采用木質(zhì)軸套創(chuàng)造了條件。
五、提高泵的抗汽蝕性能現(xiàn)有渣漿泵由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，常發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。所謂汽蝕現(xiàn)場(chǎng)就是在渣漿泵葉輪入口區(qū)的負(fù)壓低于飽和水汽化壓力時(shí)使水汽化，產(chǎn)生的汽泡進(jìn)入葉輪高壓區(qū)時(shí)受擠壓在瞬間破裂，產(chǎn)生頻率很高的超聲沖擊波，打擊泵的部件表面，使其產(chǎn)生蜂窩狀蝕洞，同時(shí)使泵的振幅和噪音增大，損壞部件。為了避免汽蝕現(xiàn)象，就必須提高泵的抗汽蝕性能?，F(xiàn)有渣漿泵采用增大泵的入口直徑，盡量使葉片入口邊向入口傾斜的辦法，但這畢竟是有限的，不能從根本上解決問題。
本實(shí)用新型采用新的辦法提高泵的抗汽蝕性能。具體方案是把葉輪鎖母加長(zhǎng)，使其伸入葉輪的負(fù)壓區(qū)，調(diào)節(jié)負(fù)壓區(qū)的壓力，使其不低于飽和水汽化壓力，避免負(fù)壓區(qū)汽化。這樣，渣漿泵的抗汽蝕性能就提高了。
六、加固護(hù)套減少振幅現(xiàn)有渣頭泵的護(hù)套固定方式不當(dāng)常引起振幅增大，使部件受損。
本實(shí)用新型采用新的固定方式，具體方案是在護(hù)套外表面的上下左右四點(diǎn)設(shè)計(jì)四個(gè)凸臺(tái)，在相對(duì)應(yīng)的泵體上也設(shè)計(jì)四個(gè)平臺(tái)，在兩平臺(tái)之間加斜墊鐵。這樣，護(hù)套就牢固不動(dòng)了，渣漿泵的振幅自然也就降低了。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及其附圖給出。



圖1是根據(jù)實(shí)用新型提出的新型耐用渣漿泵的結(jié)構(gòu)總圖。
圖2是根據(jù)實(shí)用新型或
圖1提出的新型耐用渣漿泵的部分剖視圖，即
圖1上A－A部分的剖視圖。
圖3是根據(jù)實(shí)用新型或
圖1提出的新型耐用渣漿泵的部分剖視圖，即
圖1上B－B部分的剖視圖。
下面結(jié)合
圖1、圖2和圖3詳細(xì)說明依據(jù)本實(shí)用新型提出的具體裝置的細(xì)節(jié)及工作情況。
本實(shí)用新型由以下部件構(gòu)成主軸1、葉輪2、軸承3、齒輪油泵4、軸承座5、軸承蓋6、護(hù)套7、前護(hù)板8、后護(hù)板9、泵體10、泵蓋11、水力分配器12、金屬軸套15、木質(zhì)軸套16、軸封盤根18、軸封壓蘭28、斜墊鐵26、葉輪鎖母27、油封盤根31、軸承端蓋34、油封軸套32、油封壓蘭35、噴咀38、擋油板39、冷卻水管40。
主軸1帶動(dòng)葉輪2旋轉(zhuǎn)，葉輪2旋輪產(chǎn)生離心力使其入口處形成負(fù)壓，于是流體被吸入負(fù)壓區(qū)，并通過葉輪2輸送出去。與此同時(shí)，主軸1還帶動(dòng)齒輪油泵4旋輪。齒輪油泵4吸入透平油并通過噴咀38把透平油噴入軸承3內(nèi)，供給軸承3的潤(rùn)滑和冷卻。上半油壩29和下半油壩37都分別與軸承蓋6和軸承座5合為一體。上半油壩29和下半油壩37合在一起構(gòu)成一個(gè)對(duì)開式油壩，以防止噴向軸承3的透平油未進(jìn)入軸承3內(nèi)便直接流回齒輪油泵4的入口，形成短路循環(huán)。噴咀38共有五個(gè)，它們均勻分布在下半油壩37上。由于從噴咀38噴出的透平油有一定的壓力，所以它能把軸承3內(nèi)的金屬屑或其它雜質(zhì)沖走，同時(shí)它還能帶走軸承3由于機(jī)械摩擦產(chǎn)生的熱量，并為軸承3提供潤(rùn)滑。從軸承3流出的透平油攜帶著雜質(zhì)和熱量經(jīng)回油孔36回到沉淀室42中。由于受擋油板39的限制，這些回油不可能馬上進(jìn)行下一輪循環(huán)，而是在沉淀室42中充分沉淀和冷卻后再進(jìn)行下一輪循環(huán)。在沉淀室42中布有冷卻水管40。它內(nèi)部通有流動(dòng)著的冷水，以便把回油中的熱量帶走。在沉淀室42的底部有一個(gè)排油孔41，可定期排出污油，以便補(bǔ)充新油。這樣，從噴咀38噴出的透平油始終是干凈的和溫度較低的。所以，在這個(gè)循環(huán)中，軸承3始終得到良好的潤(rùn)滑和冷卻，磨損量和機(jī)械損失大大降低。
主軸1旋轉(zhuǎn)同時(shí)帶動(dòng)油封軸套32一起旋轉(zhuǎn)。油封軸套32的凸肩33和軸承端蓋34的油封盤根室隔墻30組合在一起，它們之間留有間隙為0.5mm的折線型通道，透平油就從這個(gè)通道進(jìn)入油封盤根室43。油封壓蘭35直接壓在油封盤根31上，油封盤根31又壓在折線型通道的出口上。油封盤根31的密封性提高了。
主軸1帶動(dòng)葉輪2旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)與葉輪2成一體的后導(dǎo)葉24一起旋轉(zhuǎn)。軸封水通過進(jìn)水管21進(jìn)入水力分配器12，經(jīng)其分配后，一部分軸封水沿徑向射水孔14射出。沿徑向射水孔14射出的軸封水用于密封空氣，防止空氣漏入泵內(nèi)。軸向射水孔13伸入集流通道25的入口。軸封水從軸向射水孔13噴出使間隙22形成負(fù)壓，使軸封水的絕大部分噴入集流通道25。集流通道25不僅為軸封水鋪平了道路，而且強(qiáng)化了軸封水的作用。葉輪2的后導(dǎo)葉24的作用也是強(qiáng)化軸封水的密封性，使軸封水把泵內(nèi)流體從葉輪2的后導(dǎo)葉24和后護(hù)板9的間隙中敢出去。這一方面使葉輪脖子23和后護(hù)板9、軸套15免遭泵內(nèi)流體的沖蝕，另一方面減小了該間隙的圓盤摩擦損失。
金屬軸套15和木質(zhì)軸套16與主軸1一起旋轉(zhuǎn)。金屬軸套15的表面上有梯形螺紋，螺紋旋向與主軸1的旋轉(zhuǎn)方向相反。在運(yùn)轉(zhuǎn)中，金屬軸套15表面上的梯形螺紋把軸封水旋向間隙22處。木質(zhì)軸套16采用優(yōu)質(zhì)楓木制成，其內(nèi)充滿牛油。木質(zhì)軸套16與主軸1一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，必然與盤根18摩擦發(fā)熱，使木質(zhì)軸套16內(nèi)的牛油溶化，并滲出該軸套表面，供給潤(rùn)滑，降低了盤根的磨損和機(jī)械損失。
盤根室44的隔墻45和木質(zhì)軸套16的凸肩19組合在一起構(gòu)成泄水通道20。一部分軸封水經(jīng)泄水通道20進(jìn)入盤根室44。軸封盤根18在軸封壓蘭28的作用下直接壓在泄水通道20的出口上，軸封盤根18的密封性大大增強(qiáng)。
葉輪2與主軸1采用鍵聯(lián)接，再加上主軸1上有軸肩卡住葉輪2，使葉輪2不會(huì)發(fā)生竄軸現(xiàn)象。葉輪2旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)葉輪鎖母27一起旋轉(zhuǎn)，從而改善調(diào)節(jié)葉輪2的入口區(qū)的壓力，避免汽蝕現(xiàn)象。
在葉輪2旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生的離心力使護(hù)套7振動(dòng)，斜墊鐵26加固護(hù)套7，振動(dòng)就可大大減小。
權(quán)利要求1.一種輸送含有渣漿流體的離心泵，其特征在于水力分配器12設(shè)有軸向射水孔13；葉輪脖子23和后護(hù)板9組成集流通25；葉輪2的后導(dǎo)葉24延伸后與葉輪脖子23銜接；軸套分成兩段；一段是金屬軸套15，另一段是木質(zhì)軸套16；盤根室44的隔墻45與木質(zhì)軸套16的凸肩19組合成泄水通道20；護(hù)套7與泵體10之間采用斜墊鐵26加固；上半油壩29和下半油壩37與主軸1對(duì)合在一起；噴咀38布置在下半油壩37上并對(duì)準(zhǔn)軸承3下半部的中間；回油孔36傾斜插入沉淀室42；沉淀室42形狀如倒梯形，底部有排油孔41，頂部有擋油板39，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心泵，其特征在于水力分配器12的軸向射水孔13的出口延長(zhǎng)伸入集流通道25的入口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心泵，其特征在于集流通道25呈縮放型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心泵，其特征在于后導(dǎo)葉24與葉輪脖子23的銜接呈流線型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心泵，其特征在于木質(zhì)軸套16采用浸油木材加工而成，其上有加油孔17和凸肩19。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心泵，其特征在于泄水通道20由木質(zhì)軸套16的凸肩19嵌入盤根室44的隔墻45組合而成，屬折線型，其出口在隔墻45的中部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心泵，其特征在于上半油壩29和下半油壩37分別與軸承蓋6和軸承座5一體鑄成，且設(shè)置在軸承3的內(nèi)側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心泵，其特征在于擋油板39的中間開一方孔。
專利摘要本實(shí)用新型提供的新型耐用渣漿泵是一種輸送含有渣漿流體的離心泵。它具有節(jié)能、高效、耐用等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型采用了強(qiáng)制循環(huán)式軸承潤(rùn)滑及冷卻系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，透平油必須經(jīng)沉淀和冷卻后才能進(jìn)行下一輪循環(huán)；水力分配器12的軸向射孔13伸入集流通道25的入口；金屬軸套15的表面有螺紋線；木質(zhì)軸套16由楓木制成，其上有加油孔17，里面充滿牛油；盤根室44的隔墻45和木質(zhì)軸套16的凸肩19組合成泄水通道20；油封軸套32的凸肩33與油封盤根室43的隔墻30組合成折線型泄油通道46。
文檔編號(hào)F04D7/04GK2130941SQ9220791
公開日1993年4月28日 申請(qǐng)日期1992年4月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月27日
發(fā)明者劉斌 申請(qǐng)人:劉斌