专利名称：具有防泄漏组合装置的立式离心泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适于输送含有固体颗粒的海水、淡水、或其它类似液体的立式离心泵，属于流体机械范畴。
我国多数近海海城、江河湖泊的水中含泥砂量较高，船舶、舰艇用离心泵由于大量泥砂随水吸入泵内，造成泵的过早磨损，密封失效，泄漏严重。到目前为止已知采取的措施有在泵的主叶轮与轴端密封室间设置副叶片，组成副泵室或将泵的主叶轮设计成带背叶片的倒置叶轮，以阻止或减少泥砂进入密封摩擦副部位，从而减少泥砂对密封副的磨损；或对泵的摩擦副(如滑动轴承、轴端密封)的材料进行最佳选择，以提高摩擦副的耐磨性能；或在泵体上设置一个旋液分离器使进入泵密封室的水不但清洁而且具有一定的压力，以期形成“水封”阻止或减少泵内回流泥砂对摩擦副的磨损，提高密封效果……这些分别采取的单项措施使泵的抗泥砂磨损能力有所提高，泄漏相对减少，但均有其局限性。目前广泛应用的立式离心泵仍存在着抗泥砂磨损能力不理想、泄漏严重的问题。
本实用新型的目的，在于提供一种具有防泄漏组合装置的立式离心泵，以适用于输送含固体颗粒的液体，使泵的抗泥砂磨损能力大大增加，密封可靠性切实提高，使泵的泄漏现象从根本上得以解决，延长泵的使用寿命，改善操作人员的工作环境。
本实用新型的目的是这样实现的参看
图1、图2、图31．在立式离心泵<1>的壳体<4>上安装两个流量相匹配的左旋液分离器<5>、右旋液分离器<11>及与整套系统相匹配的管路，其中左旋液分离器浊水引入管路<6>与离心泵<1>的一级叶轮压出室<3-1>相连接，左旋液分离器清水输出管路<9>与离心泵的滑动轴承<8>的轴承室<8-1>相连接，左旋液分离器二次浊水输出管路<10>与离心泵的一级叶轮吸入室<3-3>相连接；右旋液分离器浊水引入管路<12>与离心泵的二级叶轮压出室<2-1>相连接，右旋液分离器清水输出管路<13>与离心泵的轴端密封<15>的密封室<15-1>相连接，右旋液分离器二次浊水输出管路<14>与离心泵的二级叶轮吸入室<2-3>相连接。
2．将离心泵的一级叶轮<3>、二级叶轮<2>上均设计有背叶片<2-4>、<3-4>。
3．将立式离心泵<1>的滑动轴承<8>的摩擦副由一般采用的橡胶-青铜材料改为四氟铜合金-青铜，将轴端密封<15>由一般采用的软填料密封改为动、静环材料均为炭化硅材料的机械密封。
本实用新型的设计构思基本原理是，通过精确计算，采用一对匹配恰当的旋液分离器及其配套管路，使立式离心泵的滑动轴承室内和轴端密封室内只能进入适量的具有一定压力的清洁水，不但可对滑动轴承副及轴端密封副进行冷却、润滑、冲洗，而且还可以形成“水封”，阻止泵的两级叶轮压出室压出的浊水回流至两级叶轮轮毂处而进入轴承室和轴端密封室。为了确保进入滑动轴承室和轴端密封室的清洁水的压力、流量恰当，本实用新型还在立式离心泵的两级叶轮叶片上均设计了背叶片。
具体工作流程如下所述左旋液分离器<5>通过浊水引入管路<6>从立式离心泵<1>的一级叶轮压出室<3-1>引入的含有泥砂的高压浊水经过离心分离后，再将具有一定压力的清洁水通过清洁水输出管路<9>送入离心泵的滑动轴承室<8-1>，对滑动轴承<8>进行冷却、润滑、冲洗。由于送入滑动轴承室<8-1>的清洁水的压力大于从泵的一级叶轮压出室<3-1>回流至一级叶轮轮毂<3-5>处含泥砂水的压力，因此可以阻止一级叶轮轮毂<3-5>处含泥砂的浊水进入滑动轴承室<8-1>，从而可以保持滑动轴承的清洁工况；与此同时左旋液分离器<5>并将分离后的含有泥砂的二次浊水通过二次浊水输出管路<10>送回泵的一级叶轮吸入室<3-3>，完成左循环。而右旋液分离器<11>通过其浊水引入管路<12>从立式分离泵<1>的二级叶轮压出室<2-1>引入的含有泥砂的高压水经过分离后，通过清水输出管路<13>将具有一定压力的清洁水送入泵的轴端密封室<15-1>内，对密封摩擦副进行清洗和冷却，由于送入轴端密封室的的清洁水的压力大于从立式离心泵的二级叶轮压出室<2-1>回流至二级叶轮轮毂<2-5>的处含泥沙水的压力，因此可以阻止二级叶轮轮毂处含泥砂的浊水进入轴端密封室<15-1>内；与此同时右旋液分离器<11>将分离后的含泥砂的二次浊水通过浊水输出管路<14>送回泵的二级叶轮吸入室<2-3>内，完成右循环。而带有背叶片的一级叶轮<3>、二级叶轮<2>可以利用泵旋转所产生的离心力将一级叶轮泵腔<3-2>和二级叶轮泵腔<2-2>内的液体分别甩向泵的一级叶轮压出室<3-1>和二级叶轮压出室<2-1>，这样一方面可以切实降低泵的一级叶轮轮毂处和二级叶轮轮毂处的浊水的压力，另一方面可以阻止或减少离心泵泵出的浊水从泵的两个压出室回流至两个泵腔内。
本实用新型的优点是，由于采取了上述综合措施，一方面通过防泄漏组合装置使离心泵的滑动轴承摩擦副及轴端密封摩擦副切实用经过分离后的具有一定压力的清洁水进行冷却、润滑、冲洗，另一方面改进摩擦副选用的材料，使离心泵的滑动轴承及轴端密封润滑条件改善、密封效果良好，抗泥砂磨损能力大大提高，达到了使立式离心泵的寿命延长、工作可靠性增强的目的，同时改善了操作人员的工作环境，适于推广应用。
附图
图1本实用新型立式离心泵剖面图图2本实用新型立式离心泵、旋液分离器、配套管路侧视图图3本实用新型工作原理图实施例图中<1>立式离心泵<2>二级叶轮<2-1>二级叶轮压出室<2-2>二级叶轮泵腔<2-3>二级叶轮吸入室<2-4>二级叶轮背叶片<2-5>二级叶轮轮毂<3>一级时轮<3-1>一级叶轮压出室<3-2>一级叶轮泵腔<3-3>一级叶轮吸入室<3-4>一级叶轮背叶片<3-5>一级叶轮轮毂<4>壳体<5>左旋液分离器<6>左旋液分离器浊水引入管路<7>旋转轴<8>滑动轴承<8-1>滑动轴承室<9>左旋液分离器清水输出管路<10>左旋液分离器二次浊水输出管路<11>右旋液分离器<12>右旋液分离器浊水引入管路<13>右旋液分离器清水输出管路<14>右旋液分离器二次浊水输出管路<15>轴端密封<15-1>轴端密封室<16>滚动轴承组<17>电动机旋转轴参看
图1，为本实用新型立式离心泵剖面图。
立式离心泵<1>由一级叶轮<3>、二级叶轮<2>、滑动轴承<8>、轴端密封<15>、旋转轴<7>、滚动轴承组<16>、电动机旋转轴<17>、壳体<4>等组成。离心泵<1>的两级叶轮<2>、<3>的叶片均具有背叶片<2-4>、<3-4>。
参看图2，为本实用新型立式离心泵、旋液分离器、配套管路侧视图。
参看图3，为本实用新型工作原理图。
左旋液分离器<5>的浊水引入管路<6>与离心泵<1>的一级叶轮压出室<3-1>相连接；其清水输出管路<9>与离心泵<1>的滑动轴承<8>的轴承室<8-1>相连接；其二次浊水输出管路<10>与离心泵的一级叶轮吸入室<3-3>相连接。右旋液分离器<11>的浊水引入管路<12>与离心泵的二级叶轮压出室<2-1>相连接；其清水输出管路<13>与离心泵的轴端密封<15>的密封室<15-1>相连接；其二次浊水输出管路<14>与离心泵的二级叶轮吸入室<2-3>相连接。
左旋液分离器<5>通过浊水引入管路<6>从立式离心泵<1>的一级叶轮压出室<3-1>引入的含有泥砂的高压浊水经过离心分离后，再将具有一定压力的清洁水通过清洁水输出管路<9>送入离心泵的滑动轴承室<8-1>，对滑动轴承<8>进行冷却、润滑、冲洗。由于送入滑动轴承室<8-1>的清洁水的压力大于从泵的一级叶轮压出室<3-1>回流至一级叶轮轮毂<3-5>处含泥砂水的压力，因此可以阻止一级叶轮轮毂<3-5>处含泥砂的浊水进入滑动轴承室<8-1>，从而可以保持滑动轴承的清洁工况；与此同时左旋液分离器<5>并将分离后的含有泥砂的二次浊水通过二次浊水输出管路<10>送回泵的一级叶轮吸入室<3-3>，完成左循环。而右旋液分离器<11>通过其浊水引入管路<12>从立式离心泵<1>的二级叶轮压出室<2-1>引入的含有泥砂的高压水经过分离后，通过清水输出管路<13>将具有一定压力的清洁水送入泵的轴端密封室<15-1>内，对密封摩擦副进行清洗和冷却，由于送入轴端密封室的清洁水的压力大于从立式离心泵的二级叶轮压出室<2-1>回流至二级叶轮轮毂<2-5>的处含泥砂水的压力，因此可以阻止二级叶轮轮毂处含泥砂的浊水进入轴端密封室<15-1>内；与此同时右旋液分离器<11>将分离后的含泥砂的二次浊水通过浊水输出管路<14>送回泵的二级叶轮吸入室<2-3>内，完成右循环。
带有背叶片的一级叶轮<3>、二级叶轮<2>可以利用泵旋转所产生的离心力将泵腔<3-2>和<2-2>内的液体分别甩向泵的压出室<3-1>和<2-1>，这样一方面可以切实降低泵的一级叶轮轮毂<3-5>处和二级叶轮轮毂<2-5>处的浊水的压力，另一方面可以阻止或减少离心泵泵出的浊水从泵的两个压出室<3-1>、<2-1>回流至两个泵腔<3-2>、<2-2>内。
本实用新型的滑动轴承<8>的材料选用聚四氟铜合金，轴端密封<15>是由动、静环均采用炭化硅材料组成的机械密封。
权利要求1．一种具有防泄漏组合装置的立式离心泵<1>，由一级叶轮<3>、二级叶轮<2>、滑动轴承<8>、轴端密封<15>、旋转轴<7>、滚动轴承<16>、电动机旋转轴<17>、壳体<4>等组成，其特征在于，在立式离心泵<1>的外壳体上还安装有左、右旋液分离器<5>、<11>及其配套管路<6>、<9>、<10>、<12>、<13>、<14>。
2．如权利要求1所述的具有防泄漏组合装的立式离心泵，其特征在于，所说的左旋液分离器<5>的浊水引入管路<6>与离心泵<1>的一级叶轮压出室<3-1>相连接；其清水输出管路<9>与离心泵<1>的滑动轴承<8>的轴承室<8-1>相连接；其二次浊水输出管路<10>与离心泵的一级叶轮吸入室<3-3>相连接。
3．如权利要求1所述的具有防泄漏组合装置的立式离心泵，其特征在于，所说的右旋液分离器<11>的浊水引入管路<12>与离心泵的二级叶轮压出室<2-1>相连接；其清水输出管路<13>与离心泵的轴端密封<15>的密封室<15-1>相连接；其二次浊水输出管路<14>与离心泵的二级叶轮吸入室<2-3>相连接。
4．如权利要求1、2或3所述的具有防泄漏组合装置的立式离心泵，其特征在于，所说的一级叶轮<3>、二级叶轮<2>上均具有背叶片<3-4>、<2-4>。
5．如权利要求1所述的具有防泄漏组合装置的立式离心泵，其特征在于，所说的滑动轴承<8>的材料为聚四氟铜合金，所说的轴端密封<15>是由动静环均采用炭化硅材料组成的机械密封。
专利摘要一种具有防泄漏组合装置的立式离心泵,属于流体机械范畴。其特征在于:立式离心泵的两级叶轮均具有背叶片,在泵的外壳体上安装有两个流量相匹配的旋液分离器及与整个系统相匹配的管路,使离心泵的滑动轴承和轴端密封均可利用离心泵泵出的经过分离的具有一定压力、流量的清洁水冷却、润滑和冲洗,并改进滑动轴承和轴端密封选用的材料,切实提高了立式离心泵的密封性能,适用于输送含有固体颗粒的液体,泵的使用寿命长,防泄漏效果好,便于推广应用。
文档编号F04D7/04GK2311638SQ9722117
公开日1999年3月24日 申请日期1997年7月16日 优先权日1997年7月16日
发明者吴元道, 董津宁, 万庆昌, 李鹤鹏, 彭康彪, 戴尚文, 刘冀察, 翟顺成, 王润芝, 曹鵾 申请人:机械工业部天津工程机械研究所