专利名称：干气密封长轴多级液下泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种泵，特别是液下泵。
目前国内化工等行业对有毒、有害、易燃、易爆或腐蚀性液体的加压输送均采用进口或合资企业生产的屏蔽泵。实践证明该泵的缺点如下①对介质入口压力、出口压力、温度及洁净度要求条件苛刻，②对气蚀余量要求高，③耐压值偏低，④结构复杂、操作繁琐、维修困难，⑤吸程短。
本实用新型的目的在于提供一种适合各种工况的安全可靠、密封性能好、扬程高、操作简单、维修方便的干气密封长轴多级液下泵。
本实用新型的目的可通过以下措施来实现一种干气密封长轴多级液下泵，其位于泵体中心的主轴穿过法兰座的上端可与内设轴承润滑机构的电机支架上的电动机相连，下部与多级叶轮相连，在多级叶轮上部的泵体上设有向上延伸并超出法兰座的输出支管，其特征在于电机支架下端固定在法兰座上，该法兰座上设有主轴密封机构，其密封箱由穿过它的紧固件固定在泵体的法兰座上，穿过箱体中心孔的主轴其位于箱体内的部分设有套于其上的轴套，其位于密封箱外的筒壁上通过与其相连的定位环上的紧定螺钉与主轴相连，在轴套外设有套于其上并通过连接件与其固定连接的动环，动环的密封端面与套在主轴上的并固定在箱体上的静环的密封端面相对，该静环的密封端面其靠近内环面的部分为平面，余下的环面上设有间断的涡旋形凹槽，在动环或静环的另一个端面上设有均布的3～4根弹簧。密封箱体上设有与压力气体导管相连的接口，该接口通过箱体内的孔道与密封箱内腔相连通。在主轴密封机构下面的法兰座上设有紧急密封机构。在输出支管上部的泵体内设有平衡盘。泵体下端设有导流栅。主轴下端设有诱导轮。在动环与弹簧之间设有套在轴套上的压环。
本实用新型主要是在现有多级液下泵的基础上设置主轴密封机构、紧急密封机构、轴承润滑机构、主轴防磨护套、平衡盘、导流栅及诱导轮等。
其中轴密封机构为干气机械密封，它主要包括有密封箱、轴套、定位环、静环、弹簧和压环。密封箱由穿过它的紧固件固定在泵体的法兰座上。穿过箱体中心孔的主轴其位于箱体内的部分设有套于其上的轴套，该轴套位于密封箱外的筒壁通过与其相连的定位环上的紧定螺钉与主轴连在一起，使之能与主轴同步转动。在轴套外设有套于其上并通过连接件与其固定连接的动环，于是动环可与主轴同步转动。该石墨动环根据需要可设置1～3个。每个动环都有一个环面是密封面，它与套在主轴上的并固定在箱体上静环的密封端面相对。该静环的密封端面其靠近内环面的部分为平面，余下的环面上设有间断的涡旋形凹槽。当动环随主轴旋转时，气体在涡旋形凹槽内向中心压缩形成气膜，将动环和静环相对的两个端面分开，并为相对运动的两个端面润滑。同时高速旋转的气体所产生的刚性又阻止其它气体的进入，这样便有效地保证了主轴的密封。为使动环和静环保持接触，在动环或静环的另一端面上设有均布的3～4根弹簧。由于动环为石墨材质刚性差，在动环与弹簧之间设有套在轴套上的压环。另在密封箱体上还可设有与压力气体导管相连的接口，该接口通过箱体内的孔道与密封箱内腔相连通。这样可向密封箱内通入密封气体，使外压大于泵内压力，以保证泵内的气体不会外溢。
在主轴密封机构下面设有由连接件固定在法兰座上的紧急密封机构，它主要包括有橡胶密封囊、紧急气封座及压力气体导管。其中固定在法兰座上的压力气体导管通过法兰座内的孔道与紧急气封座内的通孔相连通，在该紧急气封座外面罩有可与主轴接触的橡胶密封囊，当机械密封失效或密封气压力不足时，外源压力气体使橡胶囊充涨将轴抱住，以迅速阻断输送介质气体的泄漏。
位于泵体上部电机支架内的润滑油自动内循环机构，它主要包括有油缸、压盖、轴套、轴承压环、注油管、恒位油杯和液位计。其中设在泵体内支撑件上的油缸为有环形空腔的壳体，筒状内侧壁有主轴穿过，在内侧壁外和上部设有与主轴紧固在一起的轴套。该有主轴穿过的环状轴套中心孔的下部设有将油缸内侧壁包容以及蓄油的空腔。该空腔下端向油缸内侧壁收缩。另在轴套内设有润滑油通道即导油孔，其下端开口与轴套下空腔相连通，上端开口位于轴承上部。设在油缸上开口及轴套之间的轴承由轴承压环及紧固件定位。轴套上端的压环上设调整主轴上下位置的调整螺母，其螺纹与主轴上的螺纹相啮合。在油缸上设有将其上开口罩住的压盖，其中心孔有主轴穿过。压盖上还设有一端与油缸上开口连通另一端与注油管相连的油路。该注油管穿过泵体的通孔另一端位于泵壳外。上述润滑油自动内循环机构还设有恒温油杯，与油杯相连的导管穿过泵体另一端与油缸下部相连通。另外在该机构上还设有观察润滑油液面高度的液位计，与液位计相连的导管穿过泵体另一端与油缸下部相连通。当主轴带动轴套高速旋转时，不仅是油缸内的润滑油旋流起来，而且轴承上方的空气也旋流起来形成负压区，于是油缸内的润滑油便沿着导油孔上行到达其顶端。自导油孔出来的润滑油又在重力作用下流到轴承内将其润滑，最后落至油缸内，形成了润滑油自动内循环。在循环过程中润滑油也被冷却，使油温恒定。
主轴防磨护套为一个化工陶瓷或硬质合金圆筒，它设在位于滑动轴承轴孔内的主轴上，并与之连在一起，该防磨护套的下端设有与其相对应的防止其移位的紧固件，如弹簧卡或定位螺母等。由于防磨防套包覆在主轴外面，使得主轴在转动时不直接与滑动轴承接触，这样也就从根本上解决了主轴的磨损问题。
在支管上部的泵体内设有平衡盘，它主要包括有动盘和定盘。其中轴孔内有主轴穿过的法兰盘形动盘，上部的环状体上设有径向通孔，其内设有可将动盘与主轴连在一起的紧固件。动盘向下的环面与下面中心孔有主轴穿过的环形定盘密封面相对应。当主轴转动时带动动盘旋转，其与定盘形成动配合，既能改善主轴承工况，又能节流降低容积损失。
设在泵体下端的导流栅主要包括有挡板、连接板和导流板。其中挡板为环形板，在挡板上设有与其垂直的导流板。它们呈径向均布且彼此不相交。在导流板上端设有与挡板平行的连接板，其环面上设有若干通孔，穿过通孔的紧固件可将导流栅固定在泵的下端。该导流栅可使被输送液体由轴向变为径向进入泵体内，避免泵在运转时液体产生漩涡而造成泵的汽蚀或干磨，同时它能降低介质的最低输送液位，便于储罐排空。
固定在主轴下端的诱导轮，主要包括有轮毂和叶片，其中轮毂呈轴套形，套在主轴的下端，并由紧固件固定于其上，设在轮毂上的叶片形状可以有多种，可根据需要选择如螺旋片、翅片等。该诱导轮可进一步降低气蚀余量，以确保高压输送。
本实用新型相比现有技术具有如下优点安全可靠、绝无泄漏，高效节能、结构简单、维修方便，其流量可达800米3／小时、扬程可达800米、入口压力可达10MPa，工作温度为-180℃～+150℃。
图面说明如下
图1是本实用新型主视剖面示意图。
图2是
图1中主轴密封机构例1的局部放大示意图。
图3是图2中静环的俯视示意图。
图4是
图1中的主轴密封机构例2的局部放大示意图。
图5是
图1中的主轴密封机构例3的局部放大示意图。
图6是
图1中的主轴密封机构例4的局部放大示意图。
图7是
图1中的主轴密封机构例5的局部放大示意图。
图8是
图1中轴承润滑机构的局部放大示意图。
图9是
图1中主轴防磨护套机构的局部放大示意图。
利用附图中所示的例子对本实用新型作进一步说明。在
图1所示的干气密封长轴多级液下泵的剖视示意图中，泵体1上端为电机支架2，其内设轴承润滑机构3。电机支架下端固定在泵体的法兰座4上，该法兰座上设主轴密封机构5和紧急密封机构6，其固定在法兰座上的压力气体导管7通过法兰座内的孔道与紧急气封座8内的通孔相连通，在该紧急气封座外面罩面橡胶密封囊9，在紧急气封座和橡胶密封囊的下面设有将它们限位的连接件10。在法兰座与输出支管11间的泵体内，滑动轴承轴孔内的主轴上设主轴防磨护套机构12。位于泵体中心的主轴13上端可与电机支架上的电动机相连，下部与多级叶轮相连14，并且转子与泵壳之间设有滑动轴承15。叶轮下面的主轴上通过紧固件固定有诱导轮的轮毂16，该轮毂上设有翅片形叶片17。泵体下端设有导流栅18，其环形挡板19上设有与其垂直的导流板20，它们呈径向均布。在导流板上端设有连接板21，其环面上设有通孔，穿过通孔的紧固件将导流栅固定在泵的下端。在多级叶轮上部的泵体上设有向上延伸并超出法兰座的输出支管，在支管上部的泵体内设有平衡盘，动盘22上部的环状体上设有径向通孔，其内设有紧固件，动盘向下的环面与定盘23密封面相对应。
在图2所示的于气密封长轴多级液下泵主轴密封机构例1的局部放大示意图中，密封箱24由穿过它的紧固件固定在法兰座上。穿过箱体中心孔的主轴其位于箱体内的部分设有套于其上的轴套25，该轴套位于密封箱外的筒壁上设有螺孔，其上的紧定螺钉还穿过定位环26上对应的螺孔。在轴套外设有套于其上并通过连接件与其固定连接的石墨动环27。该连接件为动环座28，其筒形外壳内设有与之同轴线并连为一体的环形体，其中心孔套在轴套上并通过紧固件29与轴套连接。在动环座的环形体上设有3个竖直槽孔，孔内各设一根弹簧30，弹簧上端设有套在轴套上的压环31，该压环的上面与动环的下环面相邻。动环的上环面为密封端面，其与套在主轴上的并通过紧固件固定在箱体上的静环32的密封端面相对。该静环的密封端面其靠近内环面的部分为平面亦称密封坝33，余下的环面上设有间断的涡旋形凹槽34，如图3所示。上述单端面主轴密封机构适于中低压介质气体使用。
在图4所示的干气密封长轴多级液下泵主轴密封机构例2的局部放大示意图中，密封箱由上下两个腔体相通的箱体组成，它们由紧固件固定在法兰座上，其上箱体及腔内的一组动环、静环、压环、弹簧和动环座与例1结构相同。与法兰座相邻的下箱体腔内也设有一组与例1结构相同的动环、静环、压环、弹簧和动环座。只是在下箱体上还设有与压力气体导管相连的接口35，该接口通过箱体内的孔道与两密封箱内腔相连通。在下箱体上还设有与尾气回收接口36相连的通道。该串联式双端面主轴密封机构，其外接的惰性气体压力高于介质气体压力0．05MPa以上，这样气体泄漏方向总是朝向介质。
在图5所示的干气密封长轴多级液下泵主轴密封机构例3的局部放大示意图中，通过紧固件37相连的密封箱上下箱体由穿过它们的紧固件固定在泵体的法兰座上。穿过上下箱体中心孔的主轴，其位于箱体内的部分设有套于其上的轴套，其位于密封箱外的筒壁上设有螺孔，与该螺孔配合的紧定螺钉还穿过定位环上对应的螺孔。在轴套外设有双封动环座，其筒形外壳内中部设有与之同轴线并连为一体的环形体，其中心孔套在轴套上并通过定位销与其连接。在双封动环座环形体上设有4个竖直通孔，孔内各设一根弹簧，弹簧上下两端各设一个压环，它们的另一侧各与一个套在轴套上的石墨动环相邻，该动环的周壁上设有均布的竖直凹槽，其与双封动环座外壳上的向中心凸起的突块38相对应。动环位于双封动环座外面的端面分别与一个套在主轴上并固定在箱体上的静环的密封端面相配合。另在密封箱体上设有与压力气体导管相连的接口，该接口通过孔道与密封箱腔内相连通。上述结构也为双端面主轴密封机构。
在图6所示的干气密封长轴多级液下泵主轴密封机构例4的局部放大示意图中，其上下箱体及定位环的结构与例3相同，只是主轴上的轴套中部设外延的上下两个环形槽，每个槽内各设一个套在轴套上的石墨动环，它们通过卡在轴套上的压帽39与轴套连在一起，上述每个动环的密封端面均与固定在箱体上的静环密封面相对。而静环另一端面又与均布的弹簧相邻。
在图7所示的干气密封长轴多级液下泵主轴密封机构例5的局部放大示意图中，其由紧固件相连的上下密封箱体，由穿过它们的紧固件固定在法兰座上。穿过上下箱体中心孔的主轴，其位于密封箱外的轴套壁上设有螺纹，定位环与其螺纹连接，紧定螺钉又将定位环与主轴相连。在密封箱体内设有三组弹簧、静环、动环和动环座，其弹簧均设在活动箱体40上，其上面依次设有静环、动环和动环座。在两活动箱体之间设有间隔环41。密封箱体上设有与压力气体导管相连的接口，与该接口相连的密封气体孔道与上密封箱腔内相连通。该上密封箱腔体还设有与尾气回收接口相连的通道。上述三端面主轴密封机构适合高压介质使用。
在图8所示的干气密封长轴多级液下泵的轴承润滑机构局部放大示意图中，设在泵体内支撑件42上的油缸43内侧壁有主轴穿过，内侧壁外和上部设有与主轴紧固在一起的轴套44，在其上依次设有压环45和调整螺母46。在轴套中心孔内有主轴穿过，该轴套下部设有将油缸内侧壁包含并贮油的空腔。另在轴套内设有导油孔47，其下端开口与贮油空腔相连通，上端开口位于轴承上。在油缸上开口及轴套之间设有轴承48，其上设轴承压环49。在油缸上设有压盖50，主轴穿过其中心孔，压盖上还设有与主轴连在一起的防尘盖51。压盖上还设有一端与油缸上开口连通另一端与注油管52相连的油路。该注油管穿过泵体的通孔另一端位于泵壳外，另有与恒位油杯53相连的导管54穿过泵体，另一端与油缸下部相连通。与液位计55相连的导管56穿过泵体，另一端与油缸下部相连通。
在图9所示的干气密封长轴多级液下泵的主轴防磨护套机构的局部放大示意图中，套在主轴上并由弹簧卡57定位的化工陶瓷主轴防磨护套58外设滑动轴承59，其外面设有固定在泵体上的滑动轴承体60。穿过该滑动轴承体的紧固件61将滑动轴承体与滑动轴承相连。该滑动轴承上与其中部冷却孔62相连的孔道端部与平衡管63相连。
权利要求1.一种干气密封长轴多级液下泵，其位于泵体中心的主轴穿过法兰座的上端可与内设轴承润滑机构的电机支架上的电动机相连，下部与多级叶轮相连，在多级叶轮上部的泵体上设有向上延伸并超出法兰座的输出支管，其特征在于电机支架下端固定在法兰座上，该法兰座上设有主轴密封机构，其密封箱由穿过它的紧固件固定在泵体的法兰座上，穿过箱体中心孔的主轴其位于箱体内的部分设有套于其上的轴套，其位于密封箱外的筒壁上通过与其相连的定位环上的紧定螺钉与主轴相连，在轴套外设有套于其上并通过连接件与其固定连接的动环，动环的密封端面与套在主轴上的并固定在箱体上的静环的密封端面相对，该静环的密封端面其靠近内环面的部分为平面，余下的环面上设有间断的涡旋形凹槽，在动环或静环的另一个端面上设有均布的3～4根弹簧。
2.根据权利要求1所述的干气密封长轴多级液压泵，其特征在于密封箱体上设有与压力气体导管相连的接口，该接口通过箱体内的孔道与密封箱内腔相连通。
3.根据权利要求1或2所述的干气密封长轴多级液下泵，其特征在于在主轴密封机构下面的法兰座上设有紧急密封机构。
4.根据权利要求3所述的干气密封长轴多级液下泵，其特征在于在输出支管上部的泵体内设有平衡盘。
5.根据权利要求4所述的干气密封长轴多级液下泵，其特征在于泵体下端设有导流栅。
6.根据权利要求5所述的干气密封长轴多级液下泵，其特征在于主轴下端设有诱导轮。
7.根据权利要求1或2所述的干气密封长轴多级液下泵，其特征在于在动环与弹簧之间设有套在轴套上的压环。
专利摘要一种干气密封长轴多级液下泵,它主要是内设轴承润滑机构的电机支架下端固定在法兰座上,该法兰座上设有主轴密封机构和紧急密封机构。在主轴上设有与之相连的防磨护套。在支管上部的泵体内设有平衡盘。在泵体下端设导流栅。在主轴下端设诱导轮。本实用新型结构简单、安全可靠、密封性能好、高效节能、维修方便。
文档编号F04D29/08GK2429663SQ0021240
公开日2001年5月9日 申请日期2000年6月22日 优先权日2000年6月22日
发明者汤奇 申请人:大连罗兰泵业有限公司