专利名称：无轴封轴向力平衡液下泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液下泵，特别涉及一种无轴封轴向力平衡液下泵。
在液下泵中，由于转动的叶轮对液体作功，致使泵内液体的压力比泵外的环境压力大，因此泵内液体就从泵体与转轴的缝隙间往泵外泄漏。为了防止或减少泄漏，在转轴通过泵体处设置了轴封，由于泵体与转轴之间存在着相对运动，且轴封处在液下工作，现有的轴封(如机械或填料轴封等)其寿命较短，尤其在输送有腐蚀性、含固体颗粒液体的液下泵中，液体可凝结出固体，加之被输送的液体中就含有固体颗粒，固体颗粒的含量增加会加速填料轴封的磨损。固体颗粒在机械轴封的动静环之间形成夹渣，致使机械轴封不能正常工作。
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，不采用任何结构的轴封，只通过结构的改进，使液下泵能在无泄漏的工况下输送各种液体(包括有腐蚀性、含固体颗粒的液体)。
本实用新型包括一泵体，泵体内配置一叶轮，叶轮上配置有可与动力机相连接的主轴，所说的泵体上与主轴相平行的位置处开设有垂直向上的进液口，主轴由进液口进入泵体内与叶轮相配合，与此相适应，叶轮进液口的方向也是垂直向上的。为了使得液体以最小的损失进入泵体，其流速必须均匀变化，故泵体进液口可做成外扩内缩型，其内可设置若干导叶。
动力机通过主轴向叶轮传输扭矩，叶轮上的叶片给液体施加作用力，使其压力、速度增大；泵体收集从叶轮排出的液流，并使其在泵体内减速、扩压，然后从泵体出液口排出。
由此可见，本实用新型具有以下特点1、绝对密封。因为无轴封轴向力平衡液下泵在泵体后端面没有开任何孔，所以该处不存在液体外漏的可能。
2、节省制造、运行费用。由于无轴封轴向力平衡液下泵不采用轴封，因此节省了轴封的材料、加工、安装及维修费用。
3、使用范围广、运行可靠、使用寿命长。带填料轴封的液下泵输送含固体颗粒的液体时，由于固体颗粒加速了填料的磨损，其运行不可靠、使用寿命短；带机械轴封的液下泵输送含固体颗粒的液体时，在动静密封面之间形成夹渣，以致密封失灵；现有液下泵在输送有腐蚀性的液体时，由于液体可凝结出固体，同样也会出现以上问题。而在无轴封轴向力平衡液下泵中，因为没有轴封，所以不受轴封的任何影响，因此该泵可用来输送各种液体，而且运行可靠，使用寿命长。
4、轴向力平衡。根据受力分析，泵的转子(叶轮与轴)的重力方向是沿轴向垂直向下的。泵内液体作用于叶轮后盘外侧的压力大于作用于叶轮前盘外侧的压力。在现有的液下泵中(如
图1)，泵内液体作用在叶轮上的压力的合力方向是沿轴线垂直向下。因此在现有液下泵中，转子的重力方向与泵内液体作用在叶轮上的压力合力方向都是垂直向下的，这两种力的叠加，使泵轴上的轴向力增大。在无轴封轴向力平衡液下泵中(如图2)，泵内液体作用在叶轮上的压力的合力方向是沿轴线垂直向上的，因此在无轴封轴向力平衡液下泵中，转子的重力方向与泵内液体作用于叶轮上的压力的合力方向是相反的，这两种力的叠加结果使泵的轴向力可达到完全或部分平衡。
5、结构简单、重量轻、噪声低、性能稳定。由于不采用轴封，因此简化了结构、减轻了重量；由于轴向力达到完全或部分平衡，因此减轻了磨损、降低了运行噪声，减小了机组振动；由于无泄漏，因此泵的使用性能可保持稳定。
图1是现有液下泵的结构示意图。
图2是本实用新型的结构示意图。
图3是本实用新型的一个实施例。
以下结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作详细的说明。
参照
图1，现有的液下泵包括一泵体11，泵体11的后端面开有垂直向下的进液口12，泵体11的侧面开有出液口14，泵体11内配置有叶轮10，叶轮10通过主轴6可与动力机1相联接，为了防止液体沿主轴表面泄漏出去，在主轴6与泵体11间设置有轴封15。
参照图2，无轴封轴向力平衡液下泵与现有液下泵之间的显著区别是泵体9是一后端面封闭的腔体，其与主轴相平行的位置处开设有垂直向上的进液口13，主轴6由进液口13进入泵体9内与叶轮10相配合，与此相适应，叶轮10的进液口方向也是垂直向上的。由于进液口与主轴在同一位置上，因而本实用新型不存在主轴端漏液的问题，也就不设置轴封。
参照图3，本实施例包括一后端面封闭的泵体9，泵体9通过螺钉配置有泵盖8，泵体9内配置有叶轮10，泵体9的侧面开有出液口14，泵盖8上开有垂直向上的进液口13，与此相适应，叶轮10的进液口方向也是垂直向上的；进液口13内布置有2－4片固定式导叶，其作用是将液流无预旋地引入叶轮；主轴6的一端由进液口13伸入泵体9内与叶轮10相配合，另一端伸入泵盖8上的支撑管7内，并与支撑管7上的轴承箱5、调节螺母4、联轴器3相配合，联轴器3的另一端与一立式电动机1的输出轴相配合，立式电动机1固定在支架2上，支架2通过螺钉固定在支撑管7上。
立式电动机1通过主轴6向叶轮10传输扭矩，叶轮10上的叶片给液体施加作用力，使其压力、速度增大；泵体9收集从叶轮10排出的液流，并使其在泵体9内减速，扩压，然后从出液口14排出。
图3主要标号说明1是立式电动机与一般卧式电动机的构造相同；电动机通过电机支架与轴承箱、泵座及支撑管连接在一起；电动机轴通过弹性联轴器与泵轴相连。
2是电机支架起支承电机作用，通过电机支架把电动机、轴承箱、支撑管连接起来。轴承箱、防止泵倒转的止逆装置及叶轮轴向间隙调节螺母都装在电机支架内，电机支架用铸铁制造。
3是联轴器起着连接电动机轴与泵轴的作用；联轴器上有键和螺钉防止连接松动；在图3中使用的是弹性联轴器。
4是调节螺母起调节叶轮轴向间隙的作用，旋转调节螺母的圈数可确定叶轮轴向间隙的调节量。
5是轴承箱用来承受旋转部分的部分重量及泵工作中产生的轴向力和径向力，轴承箱内的轴承是由单列向心球轴承及单列向心推力球轴承组成，轴承箱侧壁装有一个用来压注黄油的旋盖黄油杯。
6是主轴主轴与电机轴用弹性联轴器连接，通过主轴把电动机的扭矩传给泵体内的叶轮，主轴一般长约1－2·5米；根据泵输送的液体不同，主轴可分为普通型和耐腐蚀型，普通型供输送无腐蚀液体的泵用，可用35号冷轧中碳钢制造；特殊型供输送有腐蚀性液体的泵用，可用耐腐蚀金属材料(如不锈钢等)制造，也可用经表面特殊处理(如化学镀、喷涂耐腐材料)的冷轧中碳钢制造。
7是支撑管起泵座、支承及连接泵体的作用。支撑管上法兰与电机支架连接，该法兰起着泵座作用，承受泵的全部重量，支撑管下端与泵盖用螺纹(或法兰)连接。输送无腐蚀液体的泵用水、煤气管或高频焊接钢管材料制造。输送有腐蚀的液体的泵中，选用经表面特殊处理的钢管或选用耐腐蚀、耐磨损的金属材料制造，也可用性能好的工程塑料材料(如超高分子聚乙烯)制造。
8是泵盖泵盖与支撑管用螺纹(或法兰)连接，泵盖与泵体用螺钉连接。泵盖上有一直管段，其上开有孔，液体经此孔进入泵进液口。泵盖上装有密封环，密封环的作用是减小叶轮与泵盖的径向间隙，以便减小回流量。泵盖有供输送无腐蚀液体的泵选用的普通型和输送有腐蚀液体的特殊型，普通型是由耐磨铸铁、青铜等材料制造，特殊型由耐腐蚀、耐磨损的合金铸铁或超高分子工程塑料等材料制成。
9是泵体泵体与泵盖用螺钉连接，泵体内有螺旋式流道，是用来收集来自叶轮的液体并对其进行扩压，然后从泵体出口排出。泵体根据输送的液体不同，可分为普通型和特殊型，普通型用于输送无腐蚀液体的泵中，其材料是用耐磨铸铁、或工程塑料制成；特殊型是用于输送有腐蚀、含固体颗粒的液体的泵中，其材料是耐腐蚀、耐磨损的合金铸铁或超高分子聚乙烯等塑料材料制成。
10是叶轮叶轮的作用是把动力机的机械能转变成为液体的动能和压能。液下泵的叶轮可采用闭式和半开式的结构，半开式的叶轮没有前盘，相应的泵盖上不需要密封环，半开式的叶轮主要用于输送含固体颗粒的液体的泵中。叶轮与轴的连接可用螺纹，也可用锥形套连接。塑料叶轮在注塑时可预置螺母，叶轮材料根据泵输送的液体不同，可选用不同的材料，如输送无腐蚀液体的泵中，叶轮可用耐磨铸铁、青铜、工程塑料材料制造。输送有腐蚀性、含固体颗粒液体的泵中，叶轮可用耐磨损、耐腐蚀的合金铸铁，或用超高分子量的聚乙烯塑料材料制成。
权利要求1.无轴封轴向力平衡液下泵，包括一泵体，泵体内配置一叶轮，叶轮上配置有可与动力机相连接的主轴，本实用新型的特征是，所说的泵体是一后端面封闭的腔体，其上与主轴相平行的位置处开设有垂直向上的进液口，主轴由进液口进入泵体与叶轮相配合，所说的叶轮进液口的方向垂直向上。
2.根据权利要求1所述的液下泵，其特征在于，所说的泵体进液口可做成外扩内缩型，其内设置若干导叶。
3.根据权利要求1所述的液下泵，其特征在于，所说的泵体是一后端面封闭的腔体，泵体上配置一泵盖，泵盖与主轴相平行的位置处开设有垂直向上的进液口，主轴由进液口进入泵体内与叶轮相配合，所说的叶轮进液口的方向垂直向上。
4.根据权利要求1、3所述的液下泵，其特征在于，所说的泵盖上装有密封环。
5.根据权利要求3所述的液下泵，其特征在于，所说的泵体进液口可做成外扩内缩型，其内设置若干导叶。
6.根据权利要求5所述的液下泵，其特征在于，所说的导叶为2－4片。
专利摘要一种无轴封轴向力平衡液下泵，包括一泵体，泵体内配置一叶轮，泵体与主轴相平行的位置处开设有垂直向上的进液口，主轴由进液口进入泵体内与叶轮相配合，不采用任何结构的轴封，就可以使液下泵能在无泄漏的工况下输送各种液体(包括有腐蚀性、含固体颗粒的液体)，具有结构简单、绝对密封、使用范围广、运行可靠、受力合理、噪声低、振动小、使用寿命长、经济性能好等特点。
文档编号F04D1/00GK2140980SQ92243958
公开日1993年8月25日 申请日期1992年12月8日 优先权日1992年12月8日
发明者郭自杰 申请人:西安交通大学