专利名称：抗磨损多级离心泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田采油领域中一种机械设备。尤其是涉及一种具有较强抗磨损性能的多级离心泵。
背景技术：
多级离心泵是应用在油田采油领域中潜油电泵机组上的重要设备，潜油电泵机组由潜油电机、保护器、气液分离器、多级离心泵等组成，利用它可以从较深的不同状况的油井中提取大量的地层液，所以目前在油田上被广泛采用。但在应用中发现存在下述问题由于被抽取的液体含有大量的砂粒，这些磨粒会严重的研磨或腐蚀多级离心泵的叶轮和导轮，减少泵的寿命。一般情况下，一台离心泵需要每12个月到18个月就要从井下起出，维护一次。此外，如果砂粒严重的磨损了泵的零配件，那么泵就必须提前被起出，如此大大增加了采油成本以及耽误了生产时间，这种缺陷在海上井区中体现得极为明显。
实用新型内容为了克服现有的多级离心泵抗磨损能力差的不足，本实用新型提供一种具有较强抗磨损性能的多级离心泵，该种抗磨损多级离心泵具有抗磨损及抗腐蚀性能强的特点，并且此种多级离心泵在含砂井中的运转稳定性得到大幅提高。
本实用新型的技术方案是该种抗磨损多级离心泵，包括叶轮、导轮、壳体、泵轴，其中导轮与叶片及流道为一体，在其中心部分固定有一个与其有共同轴孔的导轮套，在此导轮套的上端有一一个外部法兰，此法兰从导轮的中心部分向上延伸。叶轮的轮毂由两部份构成，一部分是与叶片流道为一体的上部轮毂，另一部份是具有台肩的下部轮毂，此叶轮轮毂由泵轴带动在抗磨导轮套的孔内与轴一起转动，导轮套与叶轮轮毂均是由硬度系数为60以上的合金钢淬火后制成，表面为超硬耐磨层。
此外，下部轮毂由泵轴带动旋转并且其轴向滑动限位于导轮套内，所述上部轮毂位于下部轮毂之上，并且其可以插入上一级导轮套的孔内。
当叶轮下部轮毂的材料由硬度系数为70以上的合金钢淬火后制成，其表面所形成的耐磨层的硬度要高于上部轮毂和叶轮的叶片外表面材料的硬度，抗磨性能最佳。
本实用新型具有如下有益效果由于采取上述方案的抗磨损多级离心泵改进了设计采用了具有高耐磨性的上下两部分叶轮轮毂和导轮套，使得多级离心泵在含砂井液中的径向扶正和轴向承载处的抗磨损及防腐蚀性能大大增强，并且使多级离心泵在含砂井中的运转稳定性得到大幅提高。
附图1是本实用新型的结构剖视图；附图2是现有技术中多级离心泵的结构剖视图。
图中1-上部轮毂，2-下部轮毂，3-叶轮，4-导轮套，5-导轮，6-泵轴，7-壳体。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明如图1所示，该种抗磨损多级离心泵，包括叶轮3、导轮5、壳体7以及泵轴6，其区别于现有技术之处在于导轮5与叶片及流道为一体，在其中心部分固定有一个与其有共同轴孔的导轮套4，在此导轮套4的上端固定有一个外部法兰，该法兰从导轮5的中心部分向上延伸。叶轮3的轮毂由两部份构成，一部分是与叶片流道为一体的上部轮毂1，另一部份是具有台肩的下部轮毂2，此叶轮轮毂由泵轴6带动在抗磨导轮套4的孔内与轴一起转动。上述叶轮轮毂及导轮套均由硬度系数为60以上的合金钢淬火后制成，表面为超硬耐磨层。
此外，为取得更好的效果，应当保证下部轮毂2随泵轴6旋转并且其轴向滑动限位于导轮套4内，而上部轮毂1位于下部轮毂2之上，并且由泵轴6带动旋转，其可以插入上一级导轮套4的孔内。当叶轮下部轮毂2的材料由硬度系数为70以上的合金钢淬火后制成，其表面所形成的耐磨层的硬度高于上部轮毂1和叶轮3的叶片外表面材料的硬度时，抗磨效果最佳。
实际安装后，整个多级离心泵有一个壳体7，一根泵轴6为了驱动泵在中心穿过壳体，泵轴6由潜油电动机带动旋转。泵有着多个泵级，每个级包含一个导轮5。导轮5是管装金属件，有一个外壁，稳固的安装在壳体7内。此时，有一个o型环位于每级的外壁和壳体之间用以密封。导轮4上有一个位于中央的导轮套4，抗磨导轮套4相对于导轮5是独立件，在下端与导轮5过盈相接，以此来与导轮5固定。
叶轮3由泵轴6旋转带动，叶轮3上的上部轮毂1也由泵轴6带动转动，上部轮毂1与叶轮3的叶片部分构成一个完整的结合，其组合成一级抗磨蚀叶轮，通过键的联结与泵轴6一起转动。相对于泵轴6上部轮毂1当然也包括叶轮3可以在垂直方向移动微小距离，叶轮3上部轮毂1延伸进入下一个向上泵级的导轮5内.叶轮的上部轮毂1的外壁与导轮5的内孔滑动配合。
下部的抗磨蚀叶轮轮毂2不是自然的连接到上部的叶轮轮毂1上的，而是利用键联接到了泵轴5上，因此下部的抗磨蚀叶轮轮毂2会与上部的叶轮轮毂1和谐的转动。下部的抗磨蚀叶轮轮毂2的法兰端面会与抗磨的导轮套4的法兰端面的上表面滑动配合。下部的抗磨蚀叶轮轮毂2和抗磨的导轮套4因为都是用较硬的材料制造的，所以比上部的叶轮轮毂1和导轮的其它部分抗磨损。在这里，材料最好是选用硬度系数在60以上的硬质合金金属，并且其制造方法为淬火后在表面生成超硬耐磨层。
在操作中，泵轴6由电机带动，泵轴6转动带动每个叶轮3，随着液体从叶轮3排出，一个向下的或向上的推力产生到每个叶轮3上。这取决于泵的操作点，推力由叶轮3传递到下部的抗磨蚀叶轮轮毂2的法兰端面上，下部的抗磨蚀轮毂2同样与泵轴6一起转动，将推力传递到固定的抗磨的导轮套4上，止推垫片事实上在一般情况下不承受任何推力。由于止垫片一开始调整到有微小间隙，推力会全被下部的抗磨蚀叶轮轮毂2与抗磨的导轮套4相作用所处理。
图2为现有技术中的多级离心泵的结构剖视图，本技术方案所作出的改进设计使多级离心泵在含砂井液中的径向扶正和轴向承载处的抗磨蚀性能明显增强，并且使多级离心泵在含砂井中的运转稳定性得到大幅度提高。
权利要求1.一种抗磨损多级离心泵，包括叶轮(3)、导轮(5)、壳体(7)、泵轴(6)，其特征在于导轮(5)与叶片及流道为一体，在其中心部分固定有一个与其有共同轴孔的导轮套(4)，在此导轮套(4)上端有一个外部法兰，从导轮(5)的中心部分向上延伸，此导轮套(4)由合金钢淬火后制成，表面为超硬耐磨层；叶轮(3)的轮毂由两部份构成，一部分是与叶片流道为一体的上部轮毂(1)，另一部份是具有台肩的下部轮毂(2)，此叶轮轮毂由泵轴(6)带动在抗磨导轮套(4)的孔内与轴一起转动。
2.根据权利要求1所述的抗磨损多级离心泵，其特征在于下部轮毂(2)随轴旋转并且其轴向滑动限位于导轮套(4)内，所述上部轮毂(1)位于下部轮毂(2)之上，并且由泵轴(6)带动旋转，其插入上一级导轮套(4)孔内，叶轮下部轮毂(2)的材料由合金钢淬火后制成，其表面所形成的耐磨层的硬度高于上部轮毂(1)和叶轮(3)的叶片外表面材料的硬度。
专利摘要一种具有较强抗磨损性能的多级离心泵。主要解决现有的多级离心泵抗磨损能力差的不足。其特征在于导轮(5)与叶片及流道为一体，在其中心部分固定有一个与其有共同轴孔的导轮套(4)，在此导轮套(4)上端有一个外部法兰，从导轮(5)的中心部分向上延伸，叶轮(3)的轮毂由两部分构成，一部分是与叶片流道为一体的上部轮毂(1)，另一部分是具有台肩的下部轮毂(2)，此叶轮轮毂由泵轴(6)带动在抗磨导轮套(4)的孔内与轴一起转动，导轮套(4)与叶轮轮毂均由合金钢淬火后制成，表面为超硬耐磨层。具有使多级离心泵的抗磨损及防腐蚀性能大大增强的特点，并且使多级离心泵在含砂井中的运转稳定性得到大幅提高。
文档编号F04B47/00GK2742187SQ200420118509
公开日2005年11月23日 申请日期2004年10月12日 优先权日2004年10月12日
发明者杨元建, 邵永实, 唐凤锐, 邓辉, 刘宇蕾, 赵金林, 元灵毅 申请人:大庆石油管理局