离心式水煤浆泵的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种离心式水煤浆泵，为立式单级单吸悬臂式离心泵，包括泵座、泵架、与所述泵座连接的进口弯管、分别与所述泵座及泵架连接的出水段、与所述泵架连接的轴承支架、设置在所述轴承支架上的轴承组件、固定在所述轴承支架和轴承组件上的轴、用于驱动所述轴转动的驱动组件及设置在所述轴前端的叶轮，所述叶轮为闭式结构，所述叶轮包括前盖板、主叶片及后盖板，所述前盖板的中心为叶轮进口，所述主叶片设置在前盖板与后盖板之间，且所述主叶片与所述前盖板及所述后盖板为一体，所述主叶片包括多个长叶片及多个短叶片，所述长叶片与所述短叶片间隔交替排列，以形成叶轮流道，在所述叶轮流道靠近叶轮进口的一侧，所述长叶片长于所述短叶片。
【专利说明】离心式水煤浆泵
【技术领域】
[0001]本发明涉及离心泵领域，尤其涉及一种离心式水煤浆泵。
【背景技术】
[0002]现有技术中，在煤化工项目气化工段中，绝大部分厂家采用水煤浆工艺，采用了水煤浆气化工艺，在水煤浆气化工艺流程中，在低压水煤浆泵的选用上越来越多的厂家选用离心式水煤浆泵，实践证明它是替代隔膜式和螺杆式低压水煤浆泵的理想产品。
[0003]因受磨煤机规格等因素的限制，低压水煤浆泵的流量小，扬程高，泵的比转速较小，加之水煤浆的浓度较高，磨损、冲蚀是离心式水煤浆泵考虑的一个重要因素。减少磨损和冲蚀就要降低泵的转速。降低转速要达到同样的扬程，就要增大叶轮外径。另外离心泵的圆盘损失是影响其性能的一个重要因素，尤其是离心式水煤浆泵这样低比转速的泵，影响更大。因为圆盘损失与叶轮外径的5次方成正比，所以，为了提高离心式水煤浆泵的效率，最直接的方法之一就是减小叶轮直径。但在转速不变的条件下，为了达到规定的扬程，叶轮外径减小以后，需要选用较大的叶片出口安放角和足够的叶片数。这样就产生了两个问题:一是叶片数较多就会导致进口处严重排挤，并增加了摩擦总面积，从而导致泵性能下降；二是由于叶片出口安放角较大，叶轮过流流道扩散严重，进而也将导致泵性能的下降。
[0004]水泵大多数情况下都不是在泵的设计点(最佳效率点)运行，当离心泵的运转偏离了设计点，蜗壳中压力分布的轴对称性就要受到破坏，从而产生作用于叶轮外周上的径向力，使轴受交变应力，产生定向的挠度。径向力会通过叶轮传递到轴及轴的支承，从而有可能使轴产生弯曲并使密封口环、轴封、填料以及轴承等零部件产生摩擦和磨损。对于转动着的轴，径向力是个交变载荷，会使轴因疲劳而破坏。当径向力过大时，将会使轴产生过大的挠度及造成叶轮偏摆。若上述情况超过叶轮和泵体之间的间隙范围，就会影响泵的平稳运行和出现叶轮卡死或磨损现象，使泵发生严重故障或降低泵的性能，造成生产上的事故。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种离心式水煤浆泵，其能够提高效率、减小泵进口水力损失、延长使用寿命。
[0006]为了解决上述问题，本发明提供了一种离心式水煤浆泵，为立式单级单吸悬臂式离心泵，包括泵座、泵架、与所述泵座连接的进口弯管、分别与所述泵座及泵架连接的出水段、与所述泵架连接的轴承支架、设置在所述轴承支架上的轴承组件、固定在所述轴承支架和轴承组件上的轴、用于驱动所述轴转动的驱动组件及设置在所述轴前端的叶轮，所述叶轮为闭式结构，所述叶轮包括前盖板、主叶片及后盖板，所述前盖板的中心为叶轮进口，所述主叶片设置在前盖板与后盖板之间，且所述主叶片与所述前盖板及所述后盖板为一体，所述主叶片包括多个长叶片及多个短叶片，所述长叶片与所述短叶片间隔交替排列，以形成叶轮流道，在所述叶轮流道靠近叶轮进口的一侧，所述长叶片长于所述短叶片。
[0007]进一步，所述出水段为双蜗壳结构，以平衡所述离心式水煤浆泵出水段的径向力。[0008]进一步，所述前盖板上设置有前副叶片，所述后盖板上设置有后副叶片，以阻止叶轮进口的介质向叶轮进口及与所述叶轮相连的密封腔泄漏。
[0009]进一步，所述叶轮与所述轴采用螺纹连接，并使用螺钉固定。
[0010]进一步，所述轴承组件包括一轴承测温元件，所述轴承测温元件用于检测轴承的温度。
[0011]进一步，所述轴承组件还包括一冷却构件，所述冷却构件用于冷却轴承。
[0012]进一步，所述冷却构件为风扇。
[0013]进一步，所述轴承组件的轴承采用圆螺母与止退垫圈共同固定。
[0014]进一步，还包括设置在所述轴上的机械密封组件、设置在所述叶轮与所述机械密封组件之间的并设置在所述轴上的阻封导叶及阻封叶轮。
[0015]进一步，还包括与所述泵座连接的泵盖，所述泵盖、出水段及阻封导叶之间采用O型密封圈密封。
[0016]本发明一优点在于，叶轮采用闭式结构，易调节泵盖间隙，不会影响泵的效率。叶轮的主叶片采用长叶片与短叶片间隔交替排列形成复合叶片，可以增大叶轮进口面积，改善泵的吸入性能，减少泵进口水力损失，防止水煤浆在泵进口淤积。同时叶轮的出口边主叶片数目增加，一方面可以减小或防止出口脱流和回流现象对泵性能的影响，减小泵的水力损失，降低泵的冲刷磨蚀；提高效率，实现节能。
[0017]本发明的另一优点在于，所述出水段为双蜗壳结构，可以相互抵消径向力，达到平衡径向力的目的。这对于减小泵密封口环、轴封、填料以及轴承等零部件的摩擦和磨损有很大的帮助，而对于转动着的轴，则使轴免于因疲劳而破坏，从而大大增加泵的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1所示为本发明离心式水煤浆泵的结构示意图；
图2所示为叶轮的结构示意图；
图3所示为叶轮的剖面示意图；
图4所示为出水段的双蜗壳结构示意图。
[0019]附图标记:
1、泵座；2、泵架；
3、进口弯管；4、出水段；
5、轴；6、轴承组件；
7、联轴器组件；8、叶轮；
9、栗盖；10、机械'封组件；
I1、阻封导叶；12、阻封叶轮；
13、连接件；14、轴承；
15、轴承支架；16、轴承测温元件；
17、冷却构件；18、电动机；
19、第一蜗壳；20、第二蜗壳；
201、前盖板；202、后盖板；
203、叶轮进口；204、叶轮出口；205、长叶片；206、短叶片；
207、长叶片的工作面；208、前副叶片；
209、后副叶片。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明提供的离心式水煤浆泵的【具体实施方式】做详细说明。
[0021]图1所示为本发明离心式水煤浆泵的结构示意图。在本发明中，所述离心式水煤浆泵为立式单级单吸悬臂式离心泵。参见图1，离心式水煤浆泵包括泵座1、泵架2、与所述泵架2连接的轴承支架15、设置在所述轴承支架15上的轴承组件6、固定在所述轴承支架15和轴承组件6上的轴5及泵盖9。
[0022]一进口弯管3与所述泵座I连接，用于提供水煤浆的进口。所述进口弯管3连接到一连接件13上，所述连接件13与所述泵盖9 一起固定在泵座I上。一出水段4分别与所述泵座I及泵架2连接，所述出水段4用于提供水煤浆的出口。
[0023]所述轴承组件6包括轴承14、轴承测温元件16、冷却构件17。所述轴承14、轴承测温元件16、冷却构件17固定在所述轴承支架15上。所述轴承测温元件16可远程监控轴的实时温度，进行预警报警。在本【具体实施方式】中，所述冷却构件17采用风扇，即采用风冷的方式冷却轴承14，无需使用冷却水冷却，节能可靠。所述轴承14采用圆螺母(附图中未标示)与止退垫圈(附图中未标示)结合的方式固定在轴承支架15上，该种固定方式安全可靠。
[0024]本发明离心式水煤浆泵还包括用于驱动所述轴5转动的驱动组件。所述驱动组件可以包括联轴器组件7及电动机18等装置，以驱动轴5转动。
[0025]本发明离心式水煤浆泵还包括设置在所述轴5前端的叶轮8，所述叶轮8为闭式结构。采用闭式结构的叶轮8容易调节泵盖间隙，从而不会影响水煤浆泵的效率，可以在本【具体实施方式】中，所述叶轮8与所述轴5采用螺纹连接，并使用螺钉固定，螺纹连接传递扭矩大且安全可靠。
[0026]图2所示为叶轮8的结构示意图，图3所示为叶轮8的剖面示意图，为了更清楚的显示叶轮8的结构，图2中去除了一部分前盖板201。参见图2及图3所示，所述叶轮8为一种复合叶轮，其包括前盖板201、主叶片及后盖板202。
[0027]所述前盖板201的中心为叶轮进口 203，输送介质从所述叶轮进口 203进入所述叶轮8中。所述前盖板201及后盖板202的边缘为叶轮出口 204，输送介质从所述叶轮出口204排出。在本【具体实施方式】中，所述前盖板201及后盖板202为圆盘结构。
[0028]所述主叶片设置在前盖板201与后盖板202之间，且所述主叶片与所述前盖板201及所述后盖板202为一体，三者一体浇铸成型。所述主叶片包括多个长叶片205及多个短叶片206，所述长叶片205与所述短叶片206间隔交替排列，以形成叶轮流道，在所述叶轮流道靠近叶轮进口 203的一侧，所述长叶片205长于所述短叶片206。
[0029]叶轮8可以增大叶轮进口面积，改善泵的吸入性能，减少泵进口水力损失，防止水煤浆在泵进口淤积；同时叶轮出口处主叶片数目增加，一方面可以减小或防止出口脱流和回流现象对泵性能的影响，减小泵的水力损失，降低泵的冲刷磨蚀；提高效率，实现节能。
[0030]进一步,所述前盖板201上设置有前副叶片208,所述后盖板202上设置有后副叶片209，所述前副叶片208及后副叶片209能够阻止叶轮进口 203的介质向叶轮进口 203及与所述叶轮相连的密封腔(附图中未标示)泄漏，减小叶轮口环处的磨损，同时可以平衡轴向力，所述叶轮口环为本领域技术人员熟知的术语，例如为密封环，耐磨环，在此不赘述。
[0031]本发明离心式水煤浆泵的出水段4为双蜗壳结构。参见图4所示，所述出水段4包括第一蜗壳19及第二蜗壳20，第一蜗壳19及第二蜗壳20形成双蜗壳结构，两个相互对称的蜗壳可以相互抵消径向力，达到平衡径向力的目的。这对于减小水煤浆泵密封口环、机械密封组件、填料以及轴承等零部件的摩擦和磨损有很大的帮助，而对于转动着的轴，则使轴免于因疲劳而破坏，从而大大增加泵的使用寿命。
[0032]本发明离心式水煤浆泵还包括设置在所述轴5上的机械密封组件10、设置在所述叶轮8与所述机械密封组件10之间的并设置在所述轴5上的阻封导叶11及阻封叶轮12，可更加有效地阻止输送介质向外泄漏。所述所述机械密封组件10、阻封导叶11、阻封叶轮12及轴承组件6固定在所述泵架2上。
[0033]泵盖9及阻封导叶11作为耐磨衬板与所述出水段4接触，在泵盖9及阻封导叶11磨损达到规定下限时，可更换泵盖9及阻封导叶11。所述泵盖9、出水段4及阻封导叶11之间采用O型密封圈密封，该密封安装便捷，密封效果安全可靠。
[0034]在本发明中，过流部件包括进口弯管3、泵盖9、叶轮8、出水段4、阻封导叶11、阻封叶轮12等均由高耐磨蚀材料制作。
[0035]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种离心式水煤浆泵，为立式单级单吸悬臂式离心泵，包括泵座、泵架、与所述泵座连接的进口弯管、分别与所述泵座及泵架连接的出水段、与所述泵架连接的轴承支架、设置在所述轴承支架上的轴承组件、固定在所述轴承支架和轴承组件上的轴、用于驱动所述轴转动的驱动组件及设置在所述轴前端的叶轮，其特征在于，所述叶轮为闭式结构，所述叶轮包括前盖板、主叶片及后盖板，所述前盖板的中心为叶轮进口，所述主叶片设置在前盖板与后盖板之间，且所述主叶片与所述前盖板及所述后盖板为一体，所述主叶片包括多个长叶片及多个短叶片，所述长叶片与所述短叶片间隔交替排列，以形成叶轮流道，在所述叶轮流道靠近叶轮进口的一侧，所述长叶片长于所述短叶片。
2.根据权利要求1所述的离心式水煤浆泵，其特征在于，所述出水段为双蜗壳结构，以平衡所述离心式水煤浆泵出水段的径向力。
3.根据权利要求1所述的离心式水煤浆泵，其特征在于，所述前盖板上设置有前副叶片，所述后盖板上设置有后副叶片，以阻止叶轮进口的介质向叶轮进口及与所述叶轮相连的密封腔泄漏。
4.根据权利要求1所述的离心式水煤浆泵，其特征在于，所述叶轮与所述轴采用螺纹连接，并使用螺钉固定。
5.根据权利要求1所述的离心式水煤浆泵，其特征在于，所述轴承组件包括一轴承测温元件，所述轴承测温元件用于检测轴的温度。
6.根据权利要求1所述的离心式水煤浆泵，其特征在于，所述轴承组件还包括一冷却构件，所述冷却构件用于冷却轴承。
7.根据权利要求6所述的离心式水煤浆泵，其特征在于，所述冷却构件为风扇。
8.根据权利要求1所述的离心式水煤浆泵，其特征在于，所述轴承组件的轴承采用圆螺母与止退垫圈共同固定。
9.根据权利要求1所述的离心式水煤浆泵，其特征在于，还包括设置在所述轴上的机械密封组件、设置在所述叶轮与所述机械密封组件之间的并设置在所述轴上的阻封导叶及阻封叶轮。
10.根据权利要求9所述的离心式水煤浆泵，其特征在于，还包括与所述泵座连接的泵盖，所述泵盖、出水段及阻封导叶之间采用O型密封圈密封。
【文档编号】F04D7/04GK103953549SQ201410134819
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】李文周, 邵明才, 李永勃, 王姣, 商荣强, 吕真菁, 林朝兴 申请人:上海第一水泵厂有限公司