专利名称：双轴水泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种排水设备，尤其是一种高扬程的清、污水两用水泵，它是一种特别适用于矿井下向地面排水的设备。
目前，一般的矿井下排水设备，基本是采用垂直分段式带有平衡盘的多级离心式水泵，实践证明这种水泵存在一系列问题，不适合排污水，效率低。高扬程水泵多采用两极高转速电机拖动，功率达1000kw，其噪声可高达102～106dB(A)，吸水高度低，仅4米左右，且水泵轴承需设专门的润滑和冷却设备。如美国A·J·斯捷潘诺夫在《离心泵和轴流泵》的P133介绍了一种螺壳式的有外部回流流道的多级泵，其最多级数为8级，但是制造8级泵的模型和型芯的工作是非常复杂的。为了使回流流道相互错开而勉强地使流道转弯或扭曲，都会妨碍将速度头经济地转化为压力。该书P134介绍说，对于小型的螺壳式多级泵，经常把回流流道作为泵体的一部分铸在泵体上作为一种简化的形式，经此简化后其效率要降低2％或更多。
本实用新型的目的是为克服上述不足之处而设计一种效率高的新型双轴水泵，其特点是把多级水轮分装在一个由上下两部分组成的螺壳式泵壳内的同一水平面内且相互平行的两根轴上，两根轴分别由低速电机拖动，其两根轴上的水轮是相互平行错开布置的，使前一级水轮的出水口与后一级水轮入水口成为一个整体，并在一个螺道内，使流道最短，阻力小，使速度头能更好地转化为压力，故该双轴泵效率可高达70％～80％，这种双轴泵不仅级数可以超过8级，而且把回流流道分为两种型式级间流道为上一级的出水口和下级的入水口直接在壳体内接成一体，使阻力最小，比一般蜗壳式泵水力效率高，外部回流流道，人为地将水轮分为几组，外部流道数为N＝n－1，当将水轮分为两组，则外部流道为N＝2－1＝1，这样双轴水泵的制造工艺简化了，而且保留了螺壳式水泵轴向力自动平衡的特点。所以本实用新型是一种较理想的高扬程水泵。
附图1是本实用新型的装配外型图。
附图2是本实用新型的正视图。
附图3是本实用新型的内部结构图。
附图4是本实用新型的C向视图。
附图5是本实用新型的A－A剖面图。
附图6是本实用新型的B－B剖面图。
附图7是本实用新型的转子装配图。
附图8是本实用新型的工作原理图。
下面将结合附图对本实用新型的实施例作进一步地详细描述，如附图2及附图3所示，它是由下泵壳(1)、上泵壳(2)、外部回流管道(3)、轴(4)、轴承(5)、挡水环(6)、盘根压盖(7)、口环(8)、水轮(9)、水轮间密封套(10)、水轮间距离套(11)、中间密封套(12)、中间距离套(13)、长轴套(14)、锁母(15)及盲轴侧水环(16)和O型密封圈等组成；其中下泵壳(1)是一个薄壁壳体，壳体内有可容纳两根同一水平且互相平行放置的轴和装在轴上的水轮等的半园型凹槽，两排凹槽之间错开布置，并有通道使前一级水轮的出水螺道与后一级水轮的进水螺道连成一个整体空腔，如附图3所示，第一级出水口与第二级入水口流道在C处相通，使级间串联流道距离最短，阻力最小，其周边凸缘面上及中间的同一平面上有多个螺钉孔，在周边孔内侧有一条密封条沟槽，壳体两头各铸出向外延伸的两个轴承支撑座，其底部有四个地脚支座，它们各有一个地脚螺栓孔，支座与向外延伸的轴承支撑座间用筋板相连，位于泵壳外底部有两根纵向平行的加强筋板，前面中部铸有凸出的最后一级出水管和园型法兰盘，右后面铸有突出壳体外的第一级进水管和法兰盘，两个法兰盘上均有多个园孔，以便于与外部管路连接；上泵壳(2)也是一个薄壁壳体，与下壳的相应部位也有能容纳两轴及水轮等的凹槽和通道，且两排凹槽也错开布置，它与下泵壳共同构成支撑轴及各级水轮的完整螺壳式通道，并使相邻两级间连通，即第一级与第二级、第二级与第三级、第三级与第四级……间连通，如附图3、4、5、6所示，在壳体的周边凸缘平面上与下壳密封沟槽的相应位置上也有相同沟槽，凸缘平面及同一水平中间平面上与下壳体相对应部位有多个螺钉孔，以便于上下泵壳用螺钉连接压紧，其左上部有一个第一组水轮的出水口D及第二组水轮的进水口E，二者之间连接着一根外部回流管道(3)，如图2示下泵壳(1)及上泵壳(2)均由铸铁或铸钢件做成，外部回流管道(3)是一根特制弯管，轴(4)是用45号钢制做的多阶梯园柱轴，其中部均匀地分布6个园头键槽，以便于用园头平键将其与水轮等连接，如附图7所示，其左侧有轴肩，左端头还有一个键槽，便于按装联轴节，轴右边有一段外螺纹；轴承(5)包括轴承壳及轴承压盖和轴承，轴承壳是个可容纳轴承的园套，与轴配合孔面上有密封槽，内装有油毡垫，轴承压盖是个普通压盖，内孔的密封槽也装有油毡垫，它与轴承壳通过螺钉连接，轴承为向心推力球轴承，挡水环(6)是一个园环，外圈园环直径较大，中心孔与轴相应处直径相同，为防止串水流入轴承，在内孔中设有密封槽，槽中装有O型橡胶密封圈，盘根压盖(7)是一个空心端盖，内径与轴相应部位的直径相同，端盖凸缘上有螺钉孔，口环(8)是一个园环，其外园周面有一圈凹槽，并于凹槽旁侧上下对称各有一个用于按装定位销子的园窝，位于上下泵壳的相应位置也有同径的园窝，以便于用销子将口环与上下泵壳定位，其内径与水轮入口的外缘有一定间隙，间隙量为0.25mm，口环应与水轮一起装到轴上，水轮(9)是由前盖板、后盖板和多个叶片组成，前后盖板均为曲线形，它们与多个弯曲叶片铸成一体，它是一种园柱型叶片，与一般离心式水泵的水轮结构相同，是铸铁或铸钢件，水轮间密封套(10)和中间密封套(12)均为管状园环，外表面均有两道环形凹槽，以便安装O形橡胶密封圈，防止串水，两道凹槽之间的外园面上上下对称各有一个销子园窝，作用与口环上的相同，使口环及各密封圈通过销子卡在上下壳的相应凹槽内，其内径与相应的轴套外径相活动配合，水轮间距离套(11)及中间距离套(13)和长轴套(14)均为管状园环，内径与其安装的相应部位的轴直径相同，锁母(15)是个园螺母，用于锁紧轴上的另件，盲轴侧水环(16)与挡水环结构相同。
为保证各个水轮之间的距离，在水轮间的轴上装有距离套(11)及中间距离套(13)，各个距离套和水轮一样均用键和轴连成一体，以防松动，在距离套的外面装有密封套(10)和(12)，长轴套(14)是使水轮定位和保护轴的最右边一个轴套，锁母是用来通过轴套压紧各个水轮的园螺母，盘根压盖是用来压紧盘根的。
先将O型橡胶密封圈分别装到口环、水轮间密封套及中间密封套的凹槽及挡水环的内孔密封槽中，将口环和水轮一起装到轴左边，如附图7所示，使水轮的左端面靠紧轴肩，再依次装进水轮间距离套、密封圈、水轮、中间距离套、中间密封圈等，使左边三个水轮方向相同，而右边三个水轮及水轮间距离套和水轮间密封套反方向安装，各水轮及轴套与轴全部用园头平键连接，其右边再装上长轴套，在轴两头装入盘根压盖，调整后，与长轴套的右侧用两个锁母压紧以防松动，再在轴两头分别装上挡水环、盲轴侧挡水环及轴承，构成转子，在转子的相应部位绕上盘根，最后将两根相同的转子分别装到下泵壳的凹槽中，以销子定位在下泵壳的结合面上的周边沟槽中放上密封条，或于结合面上加一层薄薄的密封垫，将上泵壳通过销子定位后装好，用多个螺钉将上下泵壳连接压紧，使级间以及泵腔对外部能得到很好的密封，泵壳两端轴支撑座上用卡兰盘将轴承紧固，调整好盘根用压盖压住后用螺钉将压盖固定，最后于一侧轴头用键通过联轴节将轴与电机轴联接即可。
两根轴上水轮的工作原理如图8所示，当水泵开动以后，S1轴上的第1级水轮将水吸入水轮内在离心力作用下，将水输送到S2轴上的第2级水轮入口，第二级排给第3级，……第6级排出来的水经外部管路G进入第7级水轮……最后经第12级水轮排出泵体至外部水管。如第一级为双侧吸水时，S1轴上的水轮为奇数，第一级为单侧吸水时，S1轴上的水轮为偶数。本实施例为单侧进水。
由于本双轴水泵是用两台低速电机分别拖动的，两根轴没有传动上的机械联系，所以对两根轴的启动和停止顺序没有技术上的要求，若S1轴能先启动，则可减少启动时第一级水轮入口前的阻力。
本实用新型与现有技术比较有下列优点双轴螺壳式离心水泵是一种比任何多级泵都比较简单的高扬程水泵(300～800m)，其结构型式是把多级水轮分装在两根轴上，故其另部件少，外部回流管道少，使阻力最小，又因双轴水泵轴向力自身平衡，不需要平衡盘，因而效率高达70～80％，且维修方便；双轴水泵系采用两台较小容量的低转速(1450r·p·m)电动机拖动，所以其噪音较低，运行安全可靠。
权利要求1.一种双轴水泵，它主要是由下泵壳(1)、上泵壳(2)、外部回流管道(3)、轴(4)、轴承(5)、挡水环(6)、盘根压盖(7)、口环(8)、水轮(9)、水轮间密封套(10)、水轮间距离套(11)、中间密封套(12)、中间距离套(13)、长轴套(14)、锁母(15)、盲轴侧水环(16)等组成；其中轴(4)是一根多阶梯园柱轴，其中部均匀地分布6个园头键槽，左半部有一个轴肩，左端头还有一个键槽，轴右边有一段外螺纹；轴承(5)包括轴承及轴承壳和轴承压盖，轴承壳是个可容纳轴承的园型套，与轴配合的孔面上有密封槽，轴承压盖为普通压盖，内孔也有密封槽，它与轴承壳用螺钉连接，轴承为向心推力轴承，挡水环(6)是一个园环，外圈园环直径较大，中心孔与轴直径相同，内孔中设O型密封槽，盘根压盖(7)是个空心端盖，内径与轴上相应部位直径相同，端盖凸缘上有多个螺钉孔，口环(8)是一个园环，外园面有一圈凹槽，于凹槽旁侧上下对称各有一个园窝，其内径与水轮入口的外缘留有间隙，水轮(9)是由前盖板、后盖板和多个叶片组成的，前后盖板均为曲线形，它与多个弯曲叶片铸成一体，与普通离心式水轮结构相同，水轮间密封套(10)、中间密封套(12)均为管状园环，外园表面均有两道环形凹槽，并在两道凹槽之间的外园周面上上下对称各有一个园窝，它们的内径与其相配合轴套外径相同，水轮间距离套(11)、中间距离套(13)及长轴套(14)均为管状园环，它们的内径与其相应安装部位的轴径相同，锁母(15)是个园螺母，盲轴侧水环(16)与挡水环相同；本实用新型的特征在于其下泵壳(1)是一个薄壁壳体，壳体内有容纳两根在同一水平且互相平行放置的轴和装在轴上的水轮的半园型凹槽，两排凹槽之间错开布置，并有通道使前一级水轮的出水螺道与后一级水轮的进水螺道连成一个整体空腔，其周边的凸缘面上有一圈沟槽，沟槽外边及中间平面上有多个螺钉孔，壳体两头各铸出一个向外延伸轴承支撑座，其底部有四个地脚支座，它们各有一个地脚螺钉孔，支座与其向外延伸的支撑座间有筋板相连，位于泵体外底部有两根纵向平行的加强筋板，壳体外前面的中部铸有凸出的最后一级出水管和园型法兰盘，在后面铸有凸出壳外的第一级进水管和园型法兰盘，两者的法兰盘上均有多个园孔；上泵壳(2)也是薄壁壳体，也有能容纳两根轴(4)及水轮的半园型凹槽和相应的通道，与下泵壳共同构成支撑轴及各级水轮的完整螺壳式流道，使其相邻两级间相通，在壳体的周边凸缘平面上与下泵壳沟槽相对应部位也有一圈沟槽，凸缘平面及中间平面也有多个螺钉孔，其左上部有一个第一组水轮的出水口D及第二组水轮的进水口E，二者之间连接着一根外部回流管道(3)，外部回流管道(3)是一根特制弯管；在口环及各密封套的凹槽及挡水环的密封槽中各装上O型橡胶密封圈，在紧靠轴(4)的轴肩右侧装有口环(8)及水轮(9)，于水轮(9)的右边装有水轮间距离套(11)及水轮间密封套(10)、口环(8)及水轮(9)、中间距离套(13)中间密封套(12)，在中间距离套的右边装有方向与其左边三组水轮方向相反的同样三组水轮，其右边装有长轴套(14)，其外面装有盘根及盘根压盖，其右端拧紧有两个圆螺母，轴(4)与各水轮及距离套间均固定有圆头平键；圆螺母右边装有盲轴侧水环(16)及轴承(5)，轴肩左侧也装有盘根、盘根压盖、挡水环(6)及轴承(5)，构成转子；在下泵壳(1)的两排凹槽中装有两根相同的转子，在各口环及密封套与下泵壳的相应的凹槽中装有定位销子，在上下泵壳的结合面的周边凸缘沟槽中装有密封条，或于其结合面上加一层薄薄的密封垫，在下泵壳的上面装有一个上泵壳(2)，于上下泵壳的连接处固定有多个螺钉下泵壳端面与盘根压盖间连接有多个螺钉，泵壳两端的轴承支撑座上装有固紧轴承的卡兰。
2.根据权利要求1所说的双轴水泵，其特征在于所说的上泵壳(2)及下泵壳(1)是由铸铁或铸钢制成。
3.根据权利要求1所说的双轴水泵，其特征在于所说的口环(8)其内孔与水轮入口的外缘的间隙量为0.25mm。
4.根据权利要求1所说的双轴水泵，其特征在于所说的轴(4)是由45号钢制成的。
专利摘要本实用新型涉及一种双轴水泵，其特点是把多级水轮分装在一个螺壳式泵壳内的同一水平且相互平行的两根轴上，两根轴分别由两台低速电动机拖动。由于两根轴上的水轮相互平行错开布置，使前一级水轮的出水口与后一级水轮入水口直接相联，并在一个螺道内，使流道最短，阻力最小，泵壳是水平中开螺壳式结构，是一种清、污水两用高扬程水泵。
文档编号F04D11/00GK2061622SQ8921908
公开日1990年9月5日 申请日期1989年12月26日 优先权日1989年12月26日
发明者孙永才 申请人:孙永才