長壽節(jié)能單級離心泵的制作方法
【專利摘要】一種長壽節(jié)能單級離心泵，在泵體（1）的下部是泵的吸入室（2），泵蓋（4）蓋在泵體上部構成泵的壓出室（3），葉輪（5）在泵的壓出室中作高速旋轉；泵的壓出室右側連接泵的壓出室出口（6），泵的吸入室左側連接泵的吸入室入口（7），泵蓋內孔下部有水模軸承（8），水模軸承的壓力水來自泵的壓出室，吸入的水液經過環(huán)形過濾網（9）過濾后，再經輸送管（10）進入水模軸承，通過4~12個節(jié)流孔（11）分配到水模軸承的靜壓腔內，形成對泵軸（16）的剛性靜壓水膜，把高速旋轉的泵軸與水膜軸承用0.03至0.05mm的靜壓水膜隔離開。本發(fā)明提高了單級離心泵的使用壽命。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及單級離心泵的結構設計。 長壽節(jié)能單級離心泵

【背景技術】
[0002] 懸臂式單級離心泵，本申請又稱為常規(guī)泵，是國內外輸水機械中使用最為廣泛的 泵種。在離心泵中，常規(guī)單級離心泵使用率超過80%。在當前國內、外泵市場上的常規(guī)泵， 支承泵軸徑向力的軸承，均為滾動軸承，滾動軸承必須用油脂潤滑，所以必需離開泵葉 輪，輸水腔較遠距離，懸臂較長，在同等徑向力和動力臂的情況下，懸臂越長對泵軸產生 的彎曲應力越大。導致泵軸產生撓度是不可避免的，支點滾動軸承受力大，軸承使用壽命 短、噪聲大，致使葉輪與密封環(huán)產生磨損等缺陷，因此泵使用壽命短。國內所有生產廠家 的保質期承諾最多一年。


【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于針對上述現有技術的不足，提高單級離心泵的使用壽命是利國 利民的大事，為此而設計提供一種長壽節(jié)能單級離心泵，以下亦稱：長壽泵或長壽單極泵。
[0004] 本發(fā)明采用如下技術方案予以實現： 一種長壽節(jié)能單級離心泵，包括泵體（1)、泵的吸入室（2)、泵的壓出室（3)、泵蓋（4)、 葉輪（5)、泵軸（16)和電機座（17)，其特征在于，在泵體（1)的下部是泵的吸入室（2)，泵蓋 (4)蓋在泵體（1)上部構成泵的壓出室（3)，葉輪（5)在泵的壓出室（3)中作高速旋轉；泵的 壓出室（3)右側連接泵的壓出室出口（6)，泵的吸入室（2)左側連接泵的吸入室入口（7)，泵 蓋（4)內孔下部有水模軸承（8)，水模軸承（8)的壓力水來自泵的壓出室（3)，吸入的水液 經過環(huán)形過濾網（9 )過濾后，再經輸送管（10 )進入水模軸承（8 )，通過4~12個節(jié)流孔（11) 分配到水模軸承（8)的靜壓腔內，形成對泵軸（16)的剛性靜壓水膜，把高速旋轉的泵軸 (16)與水膜軸承（8)用0. 03至0. 05mm的靜壓水膜隔尚開。
[0005] 所述環(huán)形過濾網（9)設置在泵的壓出室（3)的內腔部位，此環(huán)形過濾網（9)得到 泵的壓出室（3)中自然旋轉的壓力水的沖刷，過濾精度達10-15Mffl。
[0006] 所述水模軸承（8)的下部設置負壓腔（12)，負壓腔（12)通過平衡抽吸孔（13)連通 葉輪（5)的吸入口。
[0007] 所述水膜軸承（8)的上部設置有填料函（14)和調節(jié)填料抱緊力的填料壓蓋（15)。
[0008] 所述泵軸（16 )上支承使用深溝球軸承（23 )。
[0009] 所述泵體（1)的上部有電機座（17)，泵體（1)與電機座（17)之間固定有泵蓋（4)， 泵體（1)與泵蓋（4)的端面有密封膠（18)，所述電機座（17)的上部裝電動機，中部設置泵軸 (16)的上軸承，下部是泵蓋（4)與泵體（1)。
[0010] 所述泵軸（16)的下端有用于緊固葉輪（5)的葉輪螺母（19)，上端依次連接有： 水模軸套（20)、填料軸套（21 )、軸承擋套（22)、深溝球軸承（23)、軸承螺母（24)和聯軸套 (25)。
[0011] 所述長壽節(jié)能單級離心泵的流量范圍:T720M3/h，揚程范圍8~120M，配用功率范 圍 0·37?200Kw。
[0012] 本發(fā)明采用水模軸承，使水模軸承的磨損幾乎減少至零，同時降低泵軸的徑向 力、壓力水平衡回收，使長壽單級泵的耐用度超過三年以上而成為理想中的長壽節(jié)能單級 離心泵。
[0013] 長壽單級泵阻力臂端采用水模軸承，軸承無磨損，無懸臂，泵軸無撓度，因此葉 輪與密封環(huán)不會產生磨擦，所以無機械磨損。使用壽命更長。
[0014] 長壽單級泵動力臂端使用球軸承，承受軸向力和輕微徑向力。長壽泵的水模軸承 緊靠泵葉輪，阻力臂只有動力臂的八至十份之一，L1:L2=1:8-10，深溝球軸承的徑向力減 小了八至十倍，因此球軸承的使用壽命提高十倍以上。相當于常規(guī)泵能用一年的球軸承， 在長壽單級泵中可用十年以上。
[0015] 本發(fā)明的長壽泵與現有技術常規(guī)泵的對比說明： 1、常規(guī)泵 1. 1、常規(guī)立式泵的泵軸和電機軸是同一根軸，電機軸的下軸承，既要承擔徑向力還要 承擔泵與電機轉子部件重量的軸向力。由于懸阻力臂較長，下軸承的徑向力往往過大，而 同時軸向力迫使下軸承的滾珠沿著外深溝下沿和內深溝上沿滾動，其合力接近或超過下 軸承的額定值，可以斷定滾珠是沿著外深溝下沿和內深溝上沿形成的較窄的兩個環(huán)線表 面滾動，因此接觸面積小，壓強大而軸承快速損壞，進而導致常規(guī)泵損壞。
[0016] 1. 2、常規(guī)單級離心泵的電動機是專用電機，泵和電機軸是一體式結構，泵或電機 損其一便整體報廢，維護非常不方便。
[0017] 2、長壽泵 2. 1、長壽單級泵：泵具有獨立的兩組軸承，上方是深溝球軸承，承擔軸向力和輕微徑 向力，下方是水模軸承，承擔主徑向力。
[0018] 2. 2、在常規(guī)單級泵中徑向力是導致泵損壞的主要成因。在長壽泵中不但采用水模 軸承，承擔徑向力，還因為使用泵內液體進行自潤滑所以能特別靠近葉輪一實現無懸 臂。避免了損壞泵的主要成因而成為三年內免維修的理想的長壽單級泵，見圖1。
[0019] 2. 3、水模軸承：使用剛性靜壓水膜，隔離軸與軸承之間的磨擦。實踐證明十年以 上未磨損。
[0020] 2. 4、長壽單級泵的水模軸承下方，設置平衡抽吸孔，使其軸承排水形成負壓腔， 保證水模軸承有順暢的排水系統(tǒng)。
[0021] 2. 5、長壽單級泵設置平衡抽吸孔，使其形成負壓腔，平衡葉輪向下的軸向力。
[0022] 減輕了深溝球軸承的軸向力，更延長深溝球軸承的使用壽命。
[0023] 2. 6、負壓腔減輕了泵軸的密封壓力，因此可以減小密封填料對填料軸套的抱緊 力，因此延長泵填料軸套和填料密封的使用壽命，且減少了軸封的泄漏量。
[0024] 2. 7、長壽單級泵配用國家標準J02、J03電動機，符合IEC標準，泵和電機都是獨 立的設備，維護與配套非常方便。
[0025] 2. 8、長壽單級泵采用了上述的7個優(yōu)化設計，泵軸相對較短而剛度提高，使泵的 振動和噪音降低到最低點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0027] 圖中：1-泵體，2-泵的吸入室，3-泵的壓出室，4-泵蓋，5-葉輪， 6-壓出室出口，7-吸入室入口，8-水膜軸承，9-過濾網，10-輸送管，11-節(jié)流 孔，12-負壓腔，13-平衡抽吸孔，14-填料函，15-填料壓蓋，16-泵軸，17-電機座，18-密 封膠，19-葉輪螺母，20-靜壓軸套，21-填料軸套，22-軸承擋套，23-深溝球軸 承，24-軸承螺母，25-聯軸套，26-下軸承蓋，27-上軸承蓋。

【具體實施方式】
[0028] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例及附 圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是一些實施例，對于本領域普通技術 人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以獲得其他的附圖。
[0029] 如圖1所示，一種長壽節(jié)能單級離心泵，包括泵體（1)、泵的吸入室（2)、泵的壓出 室（3)、泵蓋（4)，在泵體（1)的下部是泵的吸入室（2)、上部是泵的壓出室（3)和泵蓋（4)、 葉輪（5)，泵蓋（4)蓋在泵的壓出室（3)上部，葉輪（5)在泵的壓出室（3)中作高速旋轉，使 存在于葉輪（5)中的液體形成離心力，離心力在泵的壓出室（3)中轉化為壓力。液體從壓 出室出口（6)中不斷地壓出，因此葉輪（5)的吸入口形成負壓而不斷地從泵的吸入室（2) 吸入液體，并從泵吸入室入口（7)不斷地補充液體而完成水或液體的輸送。泵蓋（4)下部 有水模軸承（8)，水模軸承（8)的壓力水來自泵的壓出室（3)，經過環(huán)形過濾網（9)過濾后， 再經輸送管（10)，進入水模軸承（8)，通過4~12個節(jié)流孔（11)、分配到水模軸承（8)的靜壓 腔內，形成對泵軸（16)的剛性靜壓水膜，此潤滑方式使常規(guī)滑動軸承的滑動磨擦，改變 成為剛性靜壓水膜的滑移，把高速旋轉的泵軸與水膜軸承用0. 03至0. 05mm的靜壓水膜隔 離開，使泵軸與水膜軸承不產生磨擦而成為不會磨損的水膜軸承，由于水模軸承的壓力水 來自泵的壓出室，因此泵工作期間壓力水的供給不會間斷而保持靜壓水膜的形成也不會 間斷，因此保證水模軸承在工作過程中的連續(xù)性、有效性。
[0030] 節(jié)能措施1:水模軸承是無磨擦軸承---無磨擦即減少能耗---是節(jié)能軸承。
[0031] 在泵蓋（4)上泵的壓出室（3)的內腔部位設置有環(huán)形過濾網（9)，此環(huán)形過濾網 (9)因得到泵的壓出室（3)中自然旋轉的壓力水的沖刷而保持不會被堵塞，因此過濾精 度可達到KTl5Mffl，人類頭發(fā)直徑約為6(T80Mffl，因此保證了細微的泥沙不可能進入水模軸 承，保證水模軸承的運行使用安全。并在泵蓋（4)內部直接鑄造出連通輸送管（10)，使本 結構設計得以實現。
[0032] 在水模軸承（8)的下部是負壓腔（12)，由于負壓的作用，保證了水模軸承的排水 順暢，從而保證了水模軸承的自我調節(jié)能力。
[0033] 負壓腔（12)由平衡抽吸孔（13)連通葉輪（5)的吸入口形成負壓。
[0034] 節(jié)能措施2:由于水模軸承的運行定位精度高，加之無懸臂，因 此葉輪與密封環(huán)之間的密封間隙小于常規(guī)泵，密封間隙減小等于減小了泵的內部泄 漏量，因此提高泵的容積效率有效節(jié)能1~1. 5%。
[0035] 節(jié)能措施3:水膜軸承（8)的上部是填料函（14)、填料壓蓋（15)，用填料壓蓋（15) 調節(jié)填料的抱緊力，實現泵軸（16)與外界的密封性能可調整。由于壓力水流經節(jié)流孔時 流量受到設定值的節(jié)流量限制，并且水模軸承的下部是負壓，泵軸與外界的泄漏壓力低于 常規(guī)泵，因此填料的抱緊力，可小于常規(guī)泵而少泄漏，減少抱緊力等于減少填料對泵軸磨 擦力，進一步節(jié)能。
[0036] 節(jié)能措施4:泵軸（16)上支承使用深溝球軸承（23)。由于葉輪（5)上、下方均為 負壓腔（12)，葉輪輸水產生的軸向力基本上是平衡的，球軸承承擔的軸向力?泵軸與葉輪 的自重。同理泵軸基本無懸臂，對泵軸的徑向力基本集中在靜壓軸承部位，因此該深溝球 軸承，承擔的軸向力和徑向力均是輕微的。因此確保該軸承經久耐用磨擦力小，再節(jié)能。
[0037] 泵體（1)的上部有電機座（17)，泵體（1)與電機座（17)之間固定有泵蓋（4)，泵體 (1)與泵蓋（4)的端面有密封膠（18)、確保壓出室的密封。
[0038] 電機座（17)的上部裝電動機，中部設泵軸的上軸承，下部是泵蓋與泵體，其三個 支承點均在一個物體內部形成，即電機座的內部形成，確保了三個支承點的同軸性，因此 確保泵運行的穩(wěn)定性和低噪音，低振動，低發(fā)熱量。
[0039] 泵軸（16)的下端有葉輪螺母（19)、用于緊固葉輪（5)。葉輪之上依次連接：水模軸 套（20)、填料軸套（21)、軸承擋套（22)、深溝球軸承（23)、軸承螺母（24)、聯軸套（25)。全 軸均在各種套的保護下因此經久耐用。
[0040] 下軸承蓋（26)、與上軸承蓋（27)均有密封裝置可確保軸承無塵運行，經久耐用。
[0041] 上述的是立式長壽泵的實施例，它是一臺獨立的輸送液體設備，其結構和原理也 可以適用于臥式長壽泵，它可以與任何動力設備相配套工作。
[0042] 長壽泵的流量范圍3-720M3/h，揚程范圍8-120M，配用功率范圍0· 37-200KW。
[0043] 綜合上述的精致設計，各方面都做到了極致，估算長壽節(jié)能單級離心泵免維修運 行時間可超越三至五年。
[0044] 綜合上述的精致設計，各方面的節(jié)能方案都做到了極致，估算長壽泵與常規(guī)泵比 較可提高效率2-3%。
[0045] 離心泵中單級離心泵使用率超過80%，而常規(guī)泵產生磨擦、磨損后的平均效率會 下降5-12%，只要還能運行一般用戶是不會換新泵的，這是普遍現象，這一無形浪費每年給 我國造成310多億Kw/h電能的浪費。2012年我國總用電量為49591億Kw/h，其中各種泵 用電量占我國總用電量中的25%，估算泵用電量為12398億Kw/h，在泵用電量中如果泵效 率提高2. 5飛.5%，則我國每年可節(jié)約用電3ΚΓ806億Kw/h。按1噸煤發(fā)電量=3333度電估 算：我國每年可節(jié)約發(fā)電用煤9300(Γ241800萬噸，這對保護我國環(huán)境和投資是個巨大的 ~τ^. 士 卜. 貝獻。
【權利要求】
1. 一種長壽節(jié)能單級離心泵，包括泵體（1)、泵的吸入室（2)、泵的壓出室（3)、泵蓋 (4)、葉輪（5)、泵軸（16)和電機座（17)，其特征在于，在泵體（1)的下部是泵的吸入室（2)， 泵蓋（4)蓋在泵體（1)上部構成泵的壓出室（3)，葉輪（5)在泵的壓出室（3)中作高速旋轉； 泵的壓出室（3)右側連接泵的壓出室出口（6)，泵的吸入室（2)左側連接泵的吸入室入口 (7)，泵蓋（4)內孔下部有水模軸承（8)，水模軸承（8)的壓力水來自泵的壓出室（3)，吸入 的水液經過環(huán)形過濾網（9)過濾后，再經輸送管（10)進入水模軸承（8)，通過4~12個節(jié)流 孔（11)分配到水模軸承（8)的靜壓腔內，形成對泵軸（16)的剛性靜壓水膜，把高速旋轉 的泵軸（16)與水膜軸承（8)用0. 03至0. 05mm的靜壓水膜隔離開。
2. 根據權利要求1所述的長壽節(jié)能單級離心泵，其特征在于，所述環(huán)形過濾網（9)設 置在泵的壓出室（3)的內腔部位，此環(huán)形過濾網（9)得到泵的壓出室（3)中自然旋轉的壓 力水的沖刷，過濾精度達l〇_15Mm。
3. 根據權利要求1所述的長壽節(jié)能單級離心泵，其特征在于，所述水模軸承（8)的下部 設置負壓腔（12)，負壓腔（12)通過平衡抽吸孔（13)連通葉輪（5)的吸入口。
4. 根據權利要求1所述的長壽節(jié)能單級離心泵，其特征在于，所述水膜軸承（8)的上部 設置有填料函（14)和調節(jié)填料抱緊力的填料壓蓋（15)。
5. 根據權利要求1所述的長壽節(jié)能單級離心泵，其特征在于，所述泵軸（16)上支承使 用深溝球軸承（23)。
6. 根據權利要求1所述的長壽節(jié)能單級離心泵，其特征在于，所述泵體（1)的上部有電 機座（17)，泵體（1)與電機座（17)之間固定有泵蓋（4)，泵體（1)與泵蓋（4)的端面有密封 膠（18)，所述電機座（17)的上部裝電動機，中部設置泵軸（16)的上軸承，下部是泵蓋（4) 與泵體（1)。
7. 根據權利要求1所述的長壽節(jié)能單級離心泵，其特征在于，所述泵軸（16)的下端有 用于緊固葉輪（5 )的葉輪螺母（19 )，上端依次連接有水模軸套（20 )、填料軸套（21 )、軸承擋 套（22 )、深溝球軸承（23 )、軸承螺母（24)和聯軸套（25 )。
8. 根據權利要求1所述的長壽節(jié)能單級離心泵，其特征在于，所述長壽節(jié)能單級離心 泵的流量范圍3-720M3/h，揚程范圍8-120M，配用功率范圍0. 37-200KW。
【文檔編號】F04D1/00GK104088796SQ201410335278
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權日:2014年7月15日
【發(fā)明者】劉牧, 管煥欽 申請人:昆明水嘯科技有限公司