一种空间导叶卧式多级透平泵的制作方法

本实用新型涉及多级泵技术领域，尤其涉及一种空间导叶卧式多级透平泵。

背景技术：

在石油化工和水处理的高压泵场合，广泛采用API中 BB3型轴向剖分多级泵和BB4节段式多级泵，但BB3型轴向剖分多级泵和BB4节段式多级泵多采用高压机封和球轴承，机封泄露风险大，轴承维护困难，并且级数越多，效率越低。市场上需要结构简单，检测设备少、更易维护的高效率高压泵。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种空间导叶卧式多级透平泵，以解决现有技术中的问题。

作为本实用新型的一个方面，提供一种空间导叶卧式多级透平泵，其中，所述空间导叶卧式多级透平泵包括：泵体结构和电机，所述电机设置在所述泵体结构一端，且与所述泵体结构通过电机支架连接，所述泵体结构包括导叶、位于导叶内的泵轴及叶轮，所述泵轴的一端通过联轴器与所述电机的输出轴连接，所述泵体结构靠近所述电机的一端设置有进口弯管，所述泵体结构的另一端设置有出水管，所述导叶包括多级导叶，相邻两级导叶之间固定连接，每级导叶的空腔内均设置有一个固定在所述泵轴上的叶轮，导叶的首级导叶至末级导叶沿所述进口弯管至所述出水管的方向依次设置。

优选地，所述导叶的外侧设置有泵头底座，所述泵头底座用于将所述泵体结构水平卧式固定。

优选地，所述空间导叶卧式多级透平泵还包括基板，所述泵体结构通过所述泵头底座水平卧式固定在所述基板上，所述电机固定在所述基板上。

优选地，所述泵体结构包括分半法兰圈和平键，所述分半法兰圈能够将叶轮沿轴向方向固定在所述泵轴上，所述平键能够将所述叶轮沿旋转方向固定在所述泵轴上。

优选地，每级所述导叶与所述泵轴之间均通过导叶轴承连接。

优选地，所述进口弯管与所述泵轴之间通过进口弯管轴承连接。

优选地，所述泵体结构还包括卡簧，所述卡簧设置在所述进口弯管内，且沿电机的输出轴方向轴向限位所述进口弯管轴承。

优选地，所述泵体结构还包括机封压盖、机封动环和机封静环，所述机封动环安装在所述泵轴上，所述机封静环安装在所述机封压盖上，所述机封压盖设置在所述进口弯管内。

优选地，所述泵轴与所述电机的输出轴之间设置有间隔距离L，所述机封压盖、机封动环、机封静环和进口弯管轴承中任意一项沿所述泵轴的轴向安装长度均小于所述间隔距离L。

优选地，所述泵体结构还包括止推轴承，所述止推轴承设置在所述出水管的中心。

本实用新型提供的空间导叶卧式多级透平泵，与现有技术中的立式透平泵相比，将出水管与进口弯管的位置调换，同时叶轮进出方向以及导叶的方向也调换，该空间导叶卧式多级透平泵具有结构简单，且便于安装，容易维护的优势。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型提供的空间导叶卧式多级透平泵的结构示意图。

图2为本实用新型提供的易损零件拆卸示意图。

图3为本实用新型提供的主要零件拆卸示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

作为本实用新型的一个方面，提供一种空间导叶卧式多级透平泵，其中，如图1所示，所述空间导叶卧式多级透平泵包括：泵体结构和电机18，所述电机18设置在所述泵体结构一端，且与所述泵体结构通过电机支架17连接，所述泵体结构包括导叶2、位于导叶2内的泵轴6及叶轮3，所述泵轴6的一端通过联轴器16与所述电机18的输出轴连接，所述泵体结构靠近所述电机18的一端设置有进口弯管11，所述泵体结构的另一端设置有出水管1，所述导叶2包括多级导叶，相邻两级导叶之间固定连接，每级导叶2的空腔内均设置有一个固定在所述泵轴6上的叶轮3，导叶2的首级导叶至末级导叶沿所述进口弯管11至所述出水管1的方向依次设置。

本实用新型提供的空间导叶卧式多级透平泵，与现有技术中的立式透平泵相比，将出水管与进口弯管的位置调换，同时叶轮进出方向以及导叶的方向也调换，该空间导叶卧式多级透平泵具有结构简单，且便于安装，容易维护的优势。

具体地，为了便于所述空间导叶卧式多级透平泵的卧式固定，所述导叶2的外侧设置有泵头底座19，所述泵头底座19用于将所述泵体结构水平卧式固定。

具体地，为了便于对空间导叶卧式多级透平泵的使用，所述空间导叶卧式多级透平泵还包括基板，所述泵体结构通过所述泵头底座19水平卧式固定在所述基板上，所述电机18固定在所述基板上。

应当理解的是，在使用空间导叶卧式多级透平泵时，通常将泵体结构和电机固定在基板上，这样能够防止空间导叶卧式多级透平泵的移动，以便于使用。另外还可以通过将泵体结构和电机固定在水泥地面上也可以实现对空间导叶卧式多级透平泵的卧式固定。

优选地，所述电机18包括卧式电机，且所述电机18与所述电机支架17连接，所述电机支架17固定在基板上。

优选地，所述联轴器16包括分半联轴器。

具体地，为了实现所述叶轮3的固定，所述泵体结构包括分半法兰圈4和平键21，所述分半法兰圈4能够将叶轮3沿轴向方向固定在所述泵轴6上，所述平键21能够将所述叶轮3沿旋转方向固定在所述泵轴6上。

应当理解的是，所述泵轴6与所述叶轮3在通过平键21进行固定的同时，还能够通过所述平键21传递扭矩。

进一步具体地，所述泵体结构包括内六角螺栓7，每级叶轮3与所述分半法兰圈4之间均通过所述内六角螺栓7连接。

具体地，为了实现导叶2与泵轴6的连接，每级所述导叶2与所述泵轴6之间均通过导叶轴承5连接。

具体地，为了实现进口弯管11与泵轴6的连接，所述进口弯管11与所述泵轴6之间通过进口弯管轴承12连接。

具体地，为了对所述进口弯管轴承12进行限位，所述泵体结构还包括卡簧13，所述卡簧13设置在所述进口弯管11内，且沿电机18的输出轴方向轴向限位所述进口弯管轴承12。

具体地，为了实现对泵体结构的密封，防止水外溢，所述泵体结构还包括机封压盖15、机封动环14A和机封静环14B，所述机封压盖15设置在所述进口弯管11内，所述机封静环14B安装在所述机封压盖15上，所述机封动环14A安装在所述泵轴6上。

具体地，如图2所示，为了实现不拆卸电机而方便将卡簧13、机封压盖15、机封动环14A、机封静环14B和进口弯管轴承12等易损零件进行拆卸，所述泵轴6与所述电机18的输出轴之间设置有间隔距离L，所述机封压盖15、机封动环14A、机封静环14B和进口弯管轴承12中任意一项沿所述泵轴6的轴向安装长度均小于所述间隔距离L。

具体地，所述泵体结构还包括止推轴承20，所述止推轴承20设置在所述出水管1的中心。

优选地，相邻导叶2之间可以通过螺栓10连接。

具体地，所述泵体结构还包括前口环9和后口环8，每级所述导叶2均连接有所述前口环9和所述后口环8。

下面结合图1至图3对本实用新型提供的空间导叶卧式多级透平泵的工作原理进行详细说明。

水从进口弯管11径向进入并沿轴向流入首级叶轮3，并进过首级叶轮3作用增压进入首级空间导叶2并轴向流入第二级叶轮3，依次重复多次增压（按级数）最后从末级空间导叶2轴向流入出水管1。

具体地，每一级的叶轮3、空间导叶2、 后口环8、前口环9、分半法兰圈4和导叶轴承5都是相同的，每一级的空间导叶2都有和泵头底座19相互配合的外圈圆形安装面，这也就可根据现场或维修场合随意安装泵头底座19来调节泵的稳固。

为了增加密封性，空间导叶卧式多级透平泵设置有机械密封，机械密封由机封动环14A和机封静环14B组成并安装在进口低压端的进口弯管11内，这就保证了机械密封即使泄露，由于压力低也是很少的量，不像安装在高压端的机械密封泄漏就会非常严重，甚至高压水流伤人，并且高压机械密封价格昂贵、维修困难和寿命短。

具体地，止推轴承20装在出水管1中心，当叶轮3受到向出水端的轴向水推力时，轴向水推力会通过叶轮3通过分半法兰圈4传递到泵轴6，泵轴6可在出口端传递给推轴承20并可在电机端通过分半联轴器16传递给电机18，此时止推轴承20可为电机分担一部分向出水端的轴向水推力。

由图2 所示的易损零件的拆卸示意图可以看出，电机轴和泵轴6之间留有距离L，由于机封压盖15、机封动环14A、卡簧13和进口弯管轴承12的轴向安装长度小于L，因此，可以看到当把分半联轴器16分半取出时，可以依次取出机封压盖15带安装其上的机封静环14B、 机封动环14A、卡簧13及进口弯管轴承12。因此在更换易损件机械密封（机封静环14B和机封动环14A）和进口弯管轴承12非常容易，不需要拆卸电机，管路和泵头，一个人就可以很快完成，并且这里没有靠外界润滑的球轴承，而是采用自润滑的轴承，因此是免维护的。

由图3 所示零件的拆卸示意图可以看出，松掉末级空间导叶2上的螺栓10就可拆卸掉出水管1（内装有止推轴承10）；再松掉倒数第二级的空间导叶2上的螺栓10就可沿轴向向出口拆卸出末级空间导叶2；再拆卸掉用于定位叶轮3分半法兰圈4上的内六角螺栓7，沿径向就可分半取出分半法兰圈4，然后就可轴向取出最后一级叶轮3；依次重复上面操作即可依次从出口把整个主要水力零件拆卸掉，而不需要拆卸进口管路和电机。

同时也可以看到，泵头底座19在拆卸过程中可以依次向进口上一级空间导叶2上安装，确保泵的稳定。

因此，本实用新型提供的空间导叶卧式多级透平泵，与现有技术相比，将出水管与进口弯管的位置调换（透平泵泵壳和叶轮进出方向也调换），并且全部采用轴承，并把机封放在进口弯管低压端，机封和主要易损零件留有拆卸空间便于不拆卸泵、电机和管路进行维护和更换。由于导叶式透平泵泵级数越多，效率越高，径向力小，流态脉动小，因此泵噪音低，效率高，振动小等优点。由于全部采用介质润滑的轴承而没有球轴承，而免去维护；机封在低压区寿命更长。同时电机轴和泵轴间有可以取出机封盖，机封和进口弯管内的主轴承的空间距离，因此易损件和机封在不拆泵体和管路可便捷更换。叶轮由卡在轴挡圈槽内的分半法兰圈通过内六角螺栓连接叶轮轮毂而定位在泵轴上，这便于从出口高压端依次拆卸出水管、导叶、叶轮等长期易损主要零件而无需拆卸泵轴、电机和进口弯管。泵出口接管中心装有止推轴承，在轴向力不能平衡时可承受不平衡力，轴向力也可通过联轴器由电机承受。同时每个空间导叶都有相同的可安装泵头底座的安装位置，这样既可便于调节泵的稳固，又便于拆卸泵主要零件时好任意调整水平位置而不影响拆卸时泵的稳定。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。