專利名稱：一種立式內外混無軸封自吸泵的制作方法
技術領域：
本發(fā)明及一種自吸泵，具體涉及一種立式內外混無軸封自吸泵。
背景技術：
自吸泵，即自吸式水泵，為水泵的一種，分為內混式和外混式，應用于水泥廠、石油化工廠、鋼鐵廠等大型企業(yè)。立式自吸泵的主要組成結構為由上、下泵殼合成泵體，泵體上部設有泵蓋，泵體內設有吸水室、渦室、氣水分離室和副葉輪室，所述的吸水室設有進水管，進水管的進口帶有法蘭，用于連接外部管道供水，吸水室頂部設有吸水室出水口 ；所述的渦室設在氣水分離室內，渦室內裝有主葉輪，并以主葉輪密封環(huán)密封間隔吸水室與渦室，渦室主葉輪的吸入口也即吸水室出水口，渦室設有出口出水至氣水分離室，渦室還設有與出口對應的回流孔；所述的副葉輪室設在氣水分離室內并處在渦室上方，副葉輪室中裝有副葉輪，所述的氣水分離室設有氣水分離室出水口 ；主、副葉輪都固裝在同一立式泵軸上由電機帶動。當電機帶動泵軸及固裝在泵軸上的主、副葉輪旋轉吸水時，在自吸過程中的瞬時壓差作用下，主葉輪將吸水室內的氣水混合液吸入并流向渦室，由渦室出口進入氣水分離室進行氣水分離。外混式自吸泵工作時，由氣水分離室回流的回流水通過回流孔流向渦室，在渦室內與進水管進來的空氣混合，然后在氣水分離室分離；內混式自吸泵工作時，回流水不流向葉輪的外緣，而是打開主葉輪下方的回流閥， 回流水流向主葉輪的進口，由葉輪的高速轉動下將回流水吸入并與進水管進來的空氣混合，然后在氣水分離室分離。而現(xiàn)有的立式自吸泵存在著下述問題(1)泵軸的副葉輪上方的軸封難以平衡，外部大氣與吸水室高真空的壓力差，導致軸封容易進氣，無法保證自吸泵吸入室高真空持續(xù)排氣，將降低自吸泵的自吸能力，使得泵的自吸時間長，吸程低，甚至出現(xiàn)吸不上水的情況；(2)內混式或外混式自吸泵都沒有充分利用回水的速度，損失了垂直向下沖刷的回水的動能，降低了自吸泵的自吸能力，使得泵的自吸時間變長；(3)渦室為單渦殼單出口(單流道單出口)結構，導致外混面積小，自吸能力降低；(4)渦室的出口方向為水平方向，氣水混合液由水平方向進入氣水分離室，氣水分離室內已分離的液體與沒分離的氣水混合液交叉融合，導致氣水分離速度較慢；(5)吸水室的頂部與側壁為相互垂直設計，導致在吸水室的頂部容易滯留氣體，夾雜在水中的氣泡在葉輪吸水的過程中會產生斷流，增加了葉輪的吸水阻力，降低了自吸能力；(6)氣水分離室出水口位于泵體側壁，其出水口方向為水平方向，導致氣水分離室出水口容易滯留氣體，降低了排氣速度，延長了自吸時間。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的主要技術問題，就是提供一種立式內外混無軸封自吸泵，可有效解決副葉輪上方的軸封平衡問題，并在自吸過程中始終保持高真空持續(xù)排氣，提高自吸能力和縮短自吸時間。為解決上述技術問題，本發(fā)明采取的解決方案如下一種立式內外混無軸封自吸泵，包括由上、下泵殼合成的泵體，泵體上部設有泵蓋，泵體內設有吸水室、渦室、氣水分離室和副葉輪室，所述的吸水室設有進水管，進水管的進口帶有法蘭，用于連接外部管道供水，吸水室頂部設有吸水室出水口 ；所述的渦室設在氣水分離室內，渦室內裝有主葉輪，并以主葉輪密封環(huán)密封，渦室主葉輪的吸入口也即吸水室的出水口，渦室設有出口出水至氣水分離室，渦室還設有與出口對應的回流孔；所述的副葉輪室設在氣水分離室內處在渦室上方，副葉輪室中裝有副葉輪，所述的氣水分離室設有氣水分離室出水口 ；主、副葉輪都固裝在同一立式泵軸上由電機帶動；所述的主葉輪、副葉輪的頂面分別對應設有放射線狀的主葉輪平衡筋、副葉輪平衡筋，所述的副葉輪的底面的外沿固定有一橡膠環(huán)形密封墊，所述的副葉輪室的底面上設有對應于所述的環(huán)形密封墊的環(huán)形支撐板。如此一來，副葉輪以及副葉輪平衡筋、環(huán)形密封墊，再加上副葉輪室的底面環(huán)形支撐板，構成一個在高真空自吸過程中自動平衡高真空的壓差裝置，當副葉輪旋轉，副葉輪平衡筋使副葉輪室內的水產生壓力將環(huán)形橡膠墊壓下貼緊在副葉輪室的底面環(huán)形支撐板上形成滑動密封。在上述基礎上，本發(fā)明可以做進一步的改進1、所述的主葉輪密封環(huán)的頂面的內邊緣開有環(huán)形凹槽，所述主葉輪的葉片伸進環(huán)形凹槽內并與環(huán)形凹槽配合形成環(huán)狀且橫截面呈U形的通道，所述環(huán)狀U形通道一端與渦室連通，另一端與主葉輪的吸入口連通。從氣水分離室回流的回流水一方面通過渦室外緣的回流孔回流到渦室內與空氣混合，然后進入氣水分離室氣水分離；另一方面，從氣水分離室回流向下沖刷的回流水同時也進入環(huán)狀U形通道，在環(huán)狀U形通道內回流水旋轉180°射向主葉輪進口，然后進入氣水分離室氣水分離，由此形成內/外混式的自吸模式。2、所述的副葉輪室在高度方向低于吸水室進水管進口法蘭內徑的下沿，以確保副葉輪室被水浸沒。3、所述的渦室為雙渦殼雙出口結構，所述雙出口為對稱設置；所述雙渦殼雙出口的方向為垂直向上。這樣可利用高速氣水混合液向上噴入氣水分離室，加快了氣水分離速度，提高了自吸能力，同時，氣水分離后的液體經兩個出口對應的兩個回流孔流向葉輪外緣，增加了外混面積。4、所述氣水分離室內的側壁上對稱伸出有兩塊垂直設置的隔板，所述隔板位于沿渦室螺旋方向的出口處，可將未氣水分離的、從渦室中剛出來的水與分離后的回流水隔開， 提高氣水分離速度。5、所述的吸水室的頂部設計為倒置的漏斗狀，漏斗的小口對應著吸水室出水口 ； 所述漏斗的下沿高于或等于吸水室側壁進水口的上沿，在自吸過程中瞬時壓差作用下，夾雜水中的氣體順漏斗滑入葉輪，使氣體不會滯留在吸水室頂部導致斷流。
6、所述氣水分離室的出水口設在氣水分離室的頂部，以盡量排盡空氣，使氣水分離室頂部不易滯留氣體，加速排氣。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(1)無需軸封，在自吸過程中始終保持高真空持續(xù)排氣，提高自吸能力，加快排氣速度，縮短自吸時間，吸程高；(2)充分利用回水的速度，利用垂直向下沖刷的回水的動能，提高了自吸泵的自吸能力，縮短泵的自吸時間；(3)雙渦殼雙出口結構加大了外混面積，提高自吸能力；(4)渦室的出口方向為垂直向上，而且在氣水分離室內安裝有隔板，將已分離的液體與沒分離的氣水混合液分開，加快了氣水分離速度；(5)吸水室的頂部不滯留氣體，吸水流速穩(wěn)定，阻力較小，提高自吸能力，吸程高；(6)氣水分離室頂部不易滯留氣體，并在自吸過程中始終保持高真空持續(xù)排氣，加快排氣速度，縮短自吸時間。


圖1是本發(fā)明具體實施例的主視剖面圖；圖2是本發(fā)明具體實施例的主葉輪的主視圖；圖3是圖2的左視剖視圖；圖4是本發(fā)明具體實施例的副葉輪的主視圖；圖5是圖4的右視剖視圖；圖6是本發(fā)明具體實施例中主葉輪密封環(huán)的局部放大圖；圖7是本發(fā)明具體實施例中渦室的俯視圖；圖8是圖7的A-A剖視圖。圖中1.上泵殼，2.下泵殼，3.副葉輪室，4.副葉輪，5.主葉輪，6.主葉輪平衡筋， 7.副葉輪平衡筋，8.橡膠環(huán)形密封墊，9.環(huán)形壓片，10.環(huán)形支撐板，11.進水管，12.進水管法蘭，13.副葉輪后蓋板，14.氣水分離室，15.主葉輪密封環(huán)，16.環(huán)狀U形通道，17.電磁閥，18.吸水室，19.渦室，20.出口，21.回流孔，22.隔板，23.泵軸，24.泵蓋，25.出水管， 26.漏斗，27.吸水室進水口，28.吸水室出水口，29.氣水分離室出水口。
具體實施例方式如圖1所示為本發(fā)明實施例的一種立式內外混無軸封自吸泵，包括由上泵殼1、下泵殼2合成的泵體，泵體上方為泵蓋M，泵體內設有吸水室18、渦室19、氣水分離室14和副葉輪室3，吸水室?guī)в羞M水管11，進水管的進口設有進水管法蘭12，用于連接外部管道供水，吸水室的頂部設有吸水室出水口 28(即主葉輪的吸入口)，渦室設在氣水分離室內，渦室內裝有主葉輪5，并以主葉輪密封6環(huán)密封，渦室主葉輪的吸入口也即吸水室的出水口， 渦室設有出口 20出水至氣水分離室，渦室還設有與出口對應的回流孔21 ；主葉輪可從吸水室出水口吸水，副葉輪室設在氣水分離室內處在渦室上方，中裝有副葉輪4;氣水分離室設有氣水分離室出水口四；主、副葉輪都固裝在同一立式泵軸23上由電機帶動旋轉吸水，在自吸過程中的瞬時壓差作用下，主葉輪將吸水室內的氣水混合液吸入并流向渦室，由渦室出口進入氣水分離室進行氣水分離。副葉輪室在高度方向上低于進水管的進水管法蘭內徑下沿，以確保副葉輪室被水浸沒。吸水室位于下泵殼內，吸水室具有吸水室進水口 27和吸水室出水口 28，吸水室進水口設在泵體的側壁，吸水室出水口位于吸水室的頂部，氣水分離室位于上泵殼內，將吸水室的頂部設計為倒置的漏斗狀，漏斗26的小口對應連接在吸水室出水口處，并且，漏斗的下沿高度與吸水室進水口的上沿高度相同，可使水流從進水管進入吸水室后順利沿著漏斗內壁而流動。在自吸過程中瞬時壓差作用下，夾雜水中的氣體順漏斗滑入葉輪，使氣體不會滯留在吸水室頂部導致斷流。將氣水分離室出水口設在上泵殼的頂部的泵蓋M上，使氣水分離室與出水管連接的氣水分離室出水口四的方向為垂直向上，以使出口處不滯留氣體，加速排氣，并盡量排盡空氣。其中，如圖2 3所示，在主葉輪的頂面設有沿主葉輪徑向均布的主葉輪平衡筋6， 主葉輪平衡筋在主葉輪的頂面形成放射狀，每個主葉輪平衡筋呈長方體狀。如圖4 5所示，在副葉輪的頂面設有沿副葉輪徑向均布的副葉輪平衡筋7，副葉輪平衡筋在副葉輪的頂面呈放射線狀，每個副葉輪平衡筋呈長方體狀，在副葉輪的底面的外沿固定有一橡膠環(huán)形密封墊8，該環(huán)形密封墊為橡膠墊，通過環(huán)形壓片9壓住環(huán)形密封墊后由沉頭螺釘將環(huán)形壓片連同環(huán)形密封墊固定在副葉輪低面，在副葉輪室的底面上設有對應于環(huán)形密封墊的環(huán)形支撐板10，環(huán)形支撐板固定在泵體上，環(huán)形密封墊與環(huán)形支撐板組成自吸過程中水潤滑的摩擦副，保持啟動過程中高真空度時持續(xù)排氣。副葉輪以及副葉輪后蓋板13、副葉輪平衡筋、環(huán)形密封墊，再加上副葉輪室的底面環(huán)形支撐板，構成一個在高真空自吸過程中自動平衡高真空的壓差裝置，當副葉輪旋轉，副葉輪平衡筋使副葉輪室內的水產生壓力將環(huán)形橡膠墊壓下貼緊在副葉輪室的底面環(huán)形支撐板上形成密封。主葉輪平衡筋與副葉輪平衡筋在徑向方向的長度比要視揚程與泵真空度絕對值的比值而定，副葉輪平衡的壓力應略大于真空度，其余軸向力由主葉輪平衡。副葉輪的平衡筋過小，則由副葉輪產生的壓力過小而密封不嚴，平衡筋過大則壓力大有可能引起橡膠環(huán)形密封墊損壞，吸不上水。如圖6所示，主葉輪密封環(huán)的頂面的內邊緣開設有環(huán)形凹槽，主葉輪的葉片伸進環(huán)形凹槽內并與環(huán)形凹槽配合形成環(huán)狀且橫截面呈U形的通道16，該環(huán)狀U形通道一端與渦室連通，主外緣的回水可流進U形通道內，環(huán)狀U形通道的另一端與主葉輪吸入口連通。 從氣水分離室回流的回水一方面流入主葉輪的外緣，在壓力差和重力的作用下射入主葉輪槽道，然后進入氣水分離室氣水分離；另一方面，從氣水分離室回流向下沖刷的回水同時也進入環(huán)狀U形通道，在環(huán)狀U形通道內回水旋轉180°射向主葉輪進口，然后進入氣水分離室氣水分離；由此形成內/外混式的自吸模式。在進水管的進水口處設有用于停泵時進氣斷流的電磁閥17，使得出水管的出口處無需配置止回閥，適用于連續(xù)頻繁啟停。如圖7-8所示，渦室為雙渦殼雙出口結構，并沿渦殼徑向均布有兩個回流孔，氣水分離后的液體經兩個回流孔流向葉輪外緣，增加了外混面積；渦室中兩個出口為對稱設置，出口的方向為垂直向上，使高速氣水混合液向上噴向氣水分離室，加快氣水分離速度，提高泵的自吸能力。在氣水分離室內的側壁上設置有垂直放置的兩塊隔板22，這兩塊隔板對稱分布并位于沿渦室螺旋方向的出口處，可將向上的沒分離的氣水混合液與已分離的液體分開，提高氣水分離速度。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出的是，上述優(yōu)選實施方式不應視為對本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種立式內外混無軸封自吸泵，包括由上、下泵殼合成的泵體，泵體上部設有泵蓋， 泵體內設有吸水室、渦室、氣水分離室和副葉輪室，所述的吸水室設有進水管，進水管的進口帶有法蘭，吸水室頂部設有吸水室出水口 ；所述的渦室設在氣水分離室內，渦室內裝有主葉輪，并以主葉輪密封環(huán)密封，渦室主葉輪的吸入口也即吸水室的出水口，渦室設有出口出水至氣水分離室，渦室還設有與出口對應的回流孔；所述的副葉輪室設在氣水分離室內并處在渦室上方，副葉輪室中裝有副葉輪，所述的氣水分離室設有氣水分離室出水口 ；主、副葉輪都固裝在同一立式泵軸上由電機帶動；其特征在于所述的主葉輪和副葉輪的頂面分別設有放射線狀的主葉輪平衡筋、副葉輪平衡筋，所述的副葉輪的底面的外沿固定有一橡膠環(huán)形密封墊，所述的副葉輪室的底面上設有對應于環(huán)形密封墊的環(huán)形支撐板。
2.根據(jù)權利要求1所述的立式內外混無軸封自吸泵，其特征在于所述主葉輪密封環(huán)的頂面的內邊緣開設有環(huán)形凹槽，所述主葉輪的葉片伸進環(huán)形凹槽內并與環(huán)形凹槽配合形成環(huán)狀且橫截面呈U形的通道，所述環(huán)狀U形通道一端與渦室連通，另一端與主葉輪的吸入 □連通。
3.根據(jù)權利要求2所述的立式內外混無軸封自吸泵，其特征在于所述的位于氣水分離室內的副葉輪室低于所述的吸水室進水管的進口法蘭內徑的下沿。
4.根據(jù)權利要求3所述的立式內外混無軸封自吸泵，其特征在于所述的渦室為雙渦殼雙出口結構，所述雙出口對稱設置，方向為垂直向上。
5.根據(jù)權利要求4所述的立式內外混無軸封自吸泵，其特征在于所述的氣水分離室出水口設在氣水分離室的頂部。
6.根據(jù)權利要求5所述的立式內外混無軸封自吸泵，其特征在于所述氣水分離室內的側壁上伸出有兩塊垂直隔板，兩塊隔板對稱設置，所述隔板位于沿渦室螺旋方向的出口處。
7.根據(jù)權利要求6所述的立式內外混無軸封自吸泵，其特征在于所述的吸水室的頂部設計為倒置的漏斗狀，漏斗的小口對應著吸水室出水口。
8.根據(jù)權利要求7所述的立式內外混無軸封自吸泵，其特征在于所述漏斗的下沿高于或等于吸水室側壁進水口的上沿。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種立式內外混無軸封自吸泵，包括泵體、泵蓋、泵軸、主葉輪、主葉輪密封環(huán)、副葉輪室、副葉輪、吸水室、出水口、進水管、進水管法蘭、渦室、氣水分離室，所述的主葉輪和副葉輪的頂面分別設有放射線狀的主葉輪平衡筋、副葉輪平衡筋，所述的副葉輪的底面的外沿固定有一環(huán)形密封墊，所述的副葉輪室的底面上設有環(huán)形支撐板。本發(fā)明可解決軸封進氣的問題，并在自吸過程中始終保持高真空持續(xù)排氣，提高自吸能力，縮短自吸時間。
文檔編號F04D29/42GK102192157SQ20111012603
公開日2011年9月21日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權日2011年5月16日
發(fā)明者孫建云 申請人:廣州市白云泵業(yè)集團有限公司