(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 111852876 A(43)申请公布日 2020.10.30
(21)申请号 202010425319.4(22)申请日 2020.05.19
(71)申请人 三联泵业股份有限公司
地址 238200 安徽省马鞍山市和县经济技
术开发区牛屯河路(72)发明人 杨荣霞 杭正飞 董小花 于海燕 (74)专利代理机构 合肥中博知信知识产权代理
有限公司 34142
代理人 徐俊杰(51)Int.Cl.
F04D 1/00(2006.01)F04D 29/08(2006.01)F04D 29/22(2006.01)F04D 29/44(2006.01)F04D 29/66(2006.01)
权利要求书2页 说明书4页 附图3页
(54)发明名称
一种高效节能型多级中开双吸泵
(57)摘要
本发明提供一种高效节能型多级中开双吸泵，包括底座、泵体、主叶轮、密封环，主叶轮两侧具有进水口和出水，进水口和出水口之间形成水流通道。水流通道包括至少一个斜板微结构，多个斜板微结构排布成并列的多列结构：第一级斜管，第二级斜管，以此类推。进水口位于第一级斜管的入口处。密封环包括契形平端和斜端；契形平端和斜端之间形成契形槽；密封环通过契形槽配合契形平端和斜端固定安装在双吸泵上。本发明将水流通道重新设计，对水流通道进行优化；密封环通过与叶轮口环形成契形配合面，来防止高压流体向低压端流动，不仅增加了密封面配合长度，还对进口液流流动状态有积极改善作用，从而提高泵容积和水力效率，实现高效节能的要求。
CN 111852876 ACN 111852876 A
权 利 要 求 书
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1.一种高效节能型多级中开双吸泵，包括：底座(1)；泵体(11)，其安装在底座(1)上；主轴(31)，其设置在泵体(11)内；主叶轮(30)，其套设在所述主轴(31)上；其特征在于，所述主叶轮(30)的两侧为不封闭的，形成所述双吸泵的进水口(34)；所述主叶轮(30)的外圆具有一个环形的镂空槽，形成所述双吸泵的出水口(35)；进水口(34)和出水口(35)之间形成水流通道，所述水流通道包括至少一个斜板微结构，当存在多个斜板微结构时，所述多个斜板微结构排布成并列的多列结构，且从一侧到另一侧第一列的斜板微结构定义为第一级斜管(341)，第二列的斜板微结构定义为第二级斜管(342)，以此类推；进水口(34)位于第一级斜管(341)入口处；
所述多级中开双吸泵还包括：诱导轮(36)，其套设在所述主轴(31)两端；密封环(37)，其套设在所述主叶轮(30)的外圆上；所述主叶轮(30)通过密封环(37)与泵体(11)进行密封；密封环(37)包括契形平端(370)和契形斜端(371)；所述契形平端(370)和契形斜端(371)之间形成契形槽(372)，契形平端(370)和泵盖(310)平接，契形槽(372)卡设在泵体(11)上；密封环(37)通过契形槽(372)配合契形平端(370)和契形斜端(371)固定安装在双吸泵上。
2.根据权利要求1所述的一种高效节能型多级中开双吸泵，其特征在于，契形槽(372)和契形斜端(371)构成长距离的密封面，所述密封面的长度范围为20～80mm。
3.根据权利要求1所述的一种高效节能型多级中开双吸泵，其特征在于，所述多级中开双吸泵还包括一个减震机构，其设置在泵体(11)和底座(1)之间；减震机构包括减震垫(2)、减震箱(5)、滑块(6)、减震钢板(7)、支撑杆(8)、支撑台(10)；减震垫(2)连接在底座(1)的底面，减震垫(2)上表面开设有滑槽(4)，滑槽(4)的内部卡接有两个相对称的滑块(6)；减震箱(5)固定连接在底座(1)的上表面，减震箱(5)位于两个滑槽(4)的正上方，减震箱(5)的内部放置有呈几字状的减震钢板(7)，两个滑块(6)的上表面均与减震钢板(7)的底面固定连接；减震钢板(7)的上端连接支撑杆(8)，支撑杆(8)上固定支撑台(10)，所述支撑台(10)上端面固定泵体(11)。
4.根据权利要求3所述的一种高效节能型多级中开双吸泵，其特征在于，支撑杆(8)的外表面均套设有弹簧(9)，弹簧(9)的上表面与支撑台(10)底面固定连接，弹簧(9)的底面与减震箱(5)的上表面固定连接。
5.根据权利要求3所述的一种高效节能型多级中开双吸泵，其特征在于，减震垫(2)的水平长度值与底座(1)的水平长度值相等，底座(1)的上表面开设有两个相对称的安装孔(3)，且两个安装孔(3)分别位于减震箱(5)的两侧。
6.根据权利要求1所述的一种高效节能型多级中开双吸泵，其特征在于，所述双吸泵的主轴(31)上的主叶轮(30)定位处两端加工有螺纹(32)，两端的螺纹上各安装有双圆螺母(33)，两端的双圆螺母(33)固定主叶轮(30)。
7.根据权利要求1所述的一种高效节能型多级中开双吸泵，其特征在于，诱导轮(36)的端部从小到大逐渐向外扩张，成锥形结构。
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权 利 要 求 书
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8.根据权利要求1所述的一种高效节能型多级中开双吸泵，其特征在于，主轴(31)两端设有带动所述诱导轮(36)进行旋转的平键(39)。
9.根据权利要求1所述的一种高效节能型多级中开双吸泵，其特征在于，主轴(31)中部还设有带动所述主叶轮(30)进行旋转的主平键(38)。
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说 明 书
一种高效节能型多级中开双吸泵
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技术领域
[0001]本发明属于泵体技术领域，具体为一种高效节能型多级中开双吸泵。
背景技术
[0002]双吸泵作为离心泵的一种重要形式，因其具有扬程高、流量大等特点，在工程中得到广泛应用。这种泵型的叶轮实际上由两个背靠背的叶轮组合而成，从叶轮流出的水流汇入一个蜗壳中。
[0003]现有双吸泵的水流通道为空心弯曲圆管，弯曲圆管在水流冲击下一个侧面受力，会形成冲击反弹，水流冲击到弯曲部位，形成反向作用力，对流体外层形成方向推力，导致水流在弯曲圆管形成局部紊流状态，这种反向作用力破坏层流状态，对于水泵的效率具有损害，所以需要对通道进行改善来减小反向力的影响，提高水泵效率。同时双吸泵密封环设计，为满足铸造误差而不影响泵装配，或为了加工方便，将叶轮口环和密封环都加工为平直型，间隙一般为0.25-0.5mm。而密封环是为防止液流由泵高压腔向低压腔流动的器件，在设计中应该将密封性能达到最佳为好，这就要求减少密封环的泄漏量，而减少泄漏量最直接方法是缩小配合面间隙、增加密封面长度，增加过流间隙阻尼这三种措施。由于减少密封面间隙会使泵转子发生机械摩擦，增加设备的故障率，因此减小密封面间隙从可靠性考虑不可取。增加密封面长度，就要相应增加泵轴轴向长度，这样会增大轴的挠度，也增大泵的安装空间，从经济性考虑不可取。发明内容
[0004]针对现有的技术方案存在的问题，本发明的目的在于提供一种高效节能型多级中开双吸泵。
[0005]为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：[0006]一种高效节能型多级中开双吸泵，其包括：[0007]底座；[0008]泵体，其安装在底座上；[0009]主轴，其设置在泵体内；[0010]主叶轮，其套设在所述主轴上；[0011]所述主叶轮的两侧为不封闭的，形成所述双吸泵的进水口；所述主叶轮的外圆具有一个环形的镂空槽，形成所述双吸泵的出水口；进水口和出水口之间形成水流通道，所述水流通道包括至少一个斜板微结构，当存在多个斜板微结构时，所述多个斜板微结构排布成并列的多列结构，且从一侧到另一侧第一列的斜板微结构定义为第一级斜管，第二列的斜板微结构定义为第二级斜管，以此类推；进水口位于第一级斜管入口处；[0012]所述多级中开双吸泵还包括：[0013]诱导轮，其套设在所述主轴两端；[0014]密封环，其套设在所述主叶轮的外圆上；所述主叶轮通过密封环与泵体进行密封；
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说 明 书
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密封环包括契形平端和契形斜端；所述契形平端和契形斜端之间形成契形槽，契形平端和泵盖平接，契形槽卡设在泵体上；密封环通过契形槽配合契形平端和契形斜端固定安装在双吸泵上。
[0015]作为上述方案的进一步改进，契形槽和契形斜端构成长距离的密封面，所述密封面的长度范围为20～80mm。
[0016]作为上述方案的进一步改进，所述多级中开双吸泵还包括一个减震机构，其设置在泵体和底座之间；减震机构包括减震垫、减震箱、滑块、减震钢板、支撑杆、支撑台；减震垫连接在底座的底面，减震垫上表面开设有滑槽，滑槽的内部卡接有两个相对称的滑块；减震箱固定连接在底座的上表面，减震箱位于两个滑槽的正上方，减震箱的内部放置有呈几字状的减震钢板，两个滑块的上表面均与减震钢板的底面固定连接；减震钢板的上端连接支撑杆，支撑杆上固定支撑台，所述支撑台上端面固定泵体。[0017]作为上述方案的进一步改进，支撑杆的外表面均套设有弹簧，弹簧的上表面与支撑台底面固定连接，弹簧的底面与减震箱的上表面固定连接。[0018]作为上述方案的进一步改进，减震垫的水平长度值与底座的水平长度值相等，底座的上表面开设有两个相对称的安装孔，且两个安装孔分别位于减震箱的两侧。[0019]作为上述方案的进一步改进，所述双吸泵的主轴上的主叶轮定位处两端加工有螺纹，两端的螺纹上各安装有双圆螺母，两端的双圆螺母固定主叶轮。[0020]作为上述方案的进一步改进，诱导轮的端部从小到大逐渐向外扩张，成锥形结构。[0021]作为上述方案的进一步改进，主轴两端设有带动所述诱导轮进行旋转的平键。[0022]作为上述方案的进一步改进，主轴中部还设有带动所述主叶轮进行旋转的主平键。
[0023]与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0024](1)本发明将水流通道重新设计，对水流通道进行优化；将原有的弯曲圆管设计成具有多组微板结构，多组微板结构对水流在弯曲处的冲击给予分解，有效阻止了水流在管道内的紊乱，提高了泵体的效率；密封环通过与叶轮口环形成契形配合面，来防止高压流体向低压端流动，不仅增加了密封面配合长度，还对进口液流流动状态有积极改善作用，从而提高泵容积和水力效率，实现高效节能的要求。[0025](2)该双吸泵通过设置减震机构，利用弹簧和减震钢板能充分吸收中开双吸泵本体产生的震动，从而有效避免中开双吸泵本体因震动产生的噪音，从而有效避免中开双吸泵本体内部产生的噪音传导至外部。[0026](3)在主轴两端设置了诱导轮，在诱导轮旋转时的压力作用下，能够保证介质有效的进入主叶轮的进水口中，因而保证主叶轮内部不会进入汽体，避免了汽蚀现象发生。附图说明
[0027]下面结合附图对本发明进一步说明。[0028]图1是本发明整体结构示意图；[0029]图2是本发明泵体结构示意图；
[0030]图3是本发明主轴和主叶轮连接结构示意图；[0031]图4是本发明密封环和泵体固定结构示意图；
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说 明 书
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图5是本发明密封环结构示意图。
[0033]图中标注：1-底座，2-减震垫，3-安装孔，4-滑槽，5-减震箱，6-滑块， 7-减震钢板，8-支撑杆，9-弹簧，10-支撑台，11-泵本体，30-主叶轮，31- 主轴，32-螺纹，33-双圆螺母，34-进水口，35-出水口，36-诱导轮，37-密封环，38-平键，39-主平键，310-泵盖，341-第一级斜管，342-第二级斜管， 343-导向条，370-契形平端，370-契形斜端，372-契形槽。具体实施方式
[0034]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0035]如图1-5所示，本实施例的一种高效节能型多级中开双吸泵，包括底座1、泵体11、主轴31、主叶轮30、诱导轮36、密封环37、多个斜板微结构、减震机构。[0036]泵体11安装在底座1上；主轴31设置在泵体11内；主叶轮30套设在所述主轴31上。主叶轮30的两侧为不封闭的，形成所述双吸泵的进水口34；所述主叶轮30的外圆具有一个环形的镂空槽，形成所述双吸泵的出水口35；进水口34和出水口35之间形成水流通道，所述水流通道包括至少一个斜板微结构，当存在多个斜板微结构时，所述多个斜板微结构排布成并列的多列结构，且从一侧到另一侧第一列的斜板微结构定义为第一级斜管341，第二列的斜板微结构定义为第二级斜管342，以此类推；进水口34位于第一级斜管 341入口处。[0037]将原有的弯曲圆管设计成具有多组微板结构，多组微板结构对水流在弯曲处的冲击给予分解，有效阻止了水流在管道内的紊乱，提高了泵体的效率。[0038]密封环37套设在所述主叶轮30的外圆上；所述主叶轮30通过密封环37 与泵体11进行密封；密封环37包括契形平端370和契形斜端371；所述契形平端370和契形斜端371之间形成契形槽372，契形平端370和泵盖310平接，契形槽372卡设在泵体11上；密封环37通过契形槽372配合契形平端370 和契形斜端371固定安装在双吸泵上。契形槽372和契形斜端371构成长距离的密封面，所述密封面的长度范围为20～80mm。[0039]密封环泄漏量计算公式为：[0040]q＝(2πR1b(2gHm)^0.5)/((1+0.5η+λL/(2b))^0.5)[0041]其中，q表示密封环泄露量，π/g表示常数，R1表示密封环直径，b表示密封面配合间隙，Hm表示间隙两端压力降，η表示圆角系数，λ表示沿程阻力系数，L表示密封配合面长度。[0042]从上式看出，使用本实施例密封环后，L相对增大，采用契形结构，其η圆角系数也变大，其余参数不变，密封环泄漏量减少，泵容积效率增加。[0043]同时，采用的契形结构密封面相较于现有技术中的平直密封面来说，增大了密封面配合长度，以及增加了密封面液流阻尼，从而提高泵的容积效率。[0044]需要指出的是，流经此密封环的液流与叶轮进口液流流动状态相一致，没有在叶轮进口形成漩涡，同时根据泵设计理论中得出，泵在偏离设计工况点时，叶轮进口的二次回流现象较为严重，从而影响泵小流量区域的效率，此密封环通过契形结构的密封面，对流经的液流有导向作用，直接进入叶轮进口，对叶轮进口二次回流液体有严重的阻碍作用，从而改善小流量流动状态，提高泵的高效区范围。
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说 明 书
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减震机构设置在泵体11和底座1之间；减震机构包括减震垫2、减震箱 5、滑块6、减
震钢板7、支撑杆8、支撑台10；减震垫2连接在底座1的底面，减震垫2上表面开设有滑槽4，滑槽4的内部卡接有两个相对称的滑块6；减震箱5固定连接在底座1的上表面，减震箱5位于两个滑槽4的正上方，减震箱5的内部放置有呈几字状的减震钢板7，两个滑块6的上表面均与减震钢板7的底面固定连接；减震钢板7的上端连接支撑杆8，支撑杆8上固定支撑台10，所述支撑台10上端面固定泵体11。
[0046]支撑杆8的外表面均套设有弹簧9，弹簧9的上表面与支撑台10底面固定连接，弹簧9的底面与减震箱5的上表面固定连接。
[0047]减震垫2的水平长度值与底座1的水平长度值相等，底座1的上表面开设有两个相对称的安装孔3，且两个安装孔3分别位于减震箱5的两侧。[0048]通过设置弹簧9和减震钢板7，能充分吸收中开双吸泵本体产生的震动，从而有效避免中开双吸泵本体因震动产生的噪音，通过设置减震垫2，能有效的隔绝外部震动传导至泵体，从而与泵体产生共震导致该装置噪音增大，通过设置安装孔3，使用户方便的安装该装置，有效的防止弹簧9弹力失效致使中开双吸泵本体的底面碰撞减震箱，而导致中开双吸泵本体内部零部件损坏。
[0049]双吸泵的主轴31上的主叶轮30定位处两端加工有螺纹32，两端的螺纹上各安装有双圆螺母33，两端的双圆螺母33固定主叶轮30。在双吸泵的主轴31上的叶轮定位处的两端加工有螺纹32，两端的螺纹上各有双圆螺母33，两端的双圆螺母33固定主叶轮30。优点是不但可以在一定范围内调节主叶轮 30的轴向位置，实现叶轮出口中心与泵壳中心对中，同时双圆螺母33定位牢固，实现互锁，不会发生松动现象，既保证了双吸泵的水力效率，又保证的双吸泵的平稳运行。
[0050]作为本发明还有关键的一点就是：诱导轮36的端部从小到大逐渐向外扩张，成锥形结构。主轴31两端设有带动所述诱导轮36进行旋转的平键39。主轴31中部还设有带动所述主叶轮30进行旋转的主平键38。诱导轮36套设在所述主轴31两端。在诱导轮旋转时的压力作用下，能够保证介质有效的进入主叶轮的进水口中，因而保证主叶轮内部不会进入汽体，避免了汽蚀现象发生。这是目前传统双向泵所没有的设计特点。[0051]以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
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