多级泵的制作方法

本发明涉及水泵领域，特别涉及一种多级泵。

背景技术：

多级泵按结构可以分为单吸化工离心泵、多级化工离心泵、节段式化工离心泵、卧式化工离心泵等。多级泵主要应用于海水淡化、环保工程、热电工业装置等领域。多级泵主要输送不含颗粒的各类洁净或带悬浮物的介质、腐蚀性或非腐蚀性介质。

多级泵的基本构造是由进水段、出水段、中段、尾盖、叶轮、泵体、泵轴、轴承、密封环、填料函等部件构成。多级泵主要适用于高扬程、大流量的工况。多级泵的输出水压力可以很大，主要是依靠叶轮的旋转在获取离心力，从而输出物料。现有的多级泵不能保证在各种复杂工况下高效运行，且多级泵的抗汽蚀性能较差。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明公开了多级泵。

本发明所采用的技术方案如下：

一种多级泵，包括泵轴、驱动端轴承组件、进水段泵体、多级中段泵体、出水段泵体和非驱动端轴承组件；进水段泵体、多级中段泵体和出水段泵体依次套在泵轴上，且进水段泵体的两侧和出水段泵体的两侧分别通过拉杆连接在一起；驱动端轴承组件安装在进水段泵体的一侧，非驱动端轴承组件安装在出水段泵体的另一侧，还包括导叶、叶轮、平衡盘和冷却装置；进水段泵体和首级中段泵体之间、相邻两个中段泵体之间、末级中段泵体和出水段泵体都有环形的空腔；导叶和叶轮均安装在所述空腔中；叶轮通过键固定在泵轴上；导叶套在叶轮的外侧；平衡盘固定在末级叶轮的右侧；

非驱动端轴承组件的下侧开设通水孔；冷却装置包括冷却管和散热片；散热片缠绕在冷却管上；冷却管插入所述通水孔内；冷却装置安装在非驱动端轴承组件的下侧。

其进一步的技术特征为：叶轮的前端开设环形的第一凹槽，泵轴沿外周开设环形的第二凹槽；第一凹槽与第二凹槽之间有间隙；所述间隙为环形的卡环槽；分半卡环安装在卡环槽内。

其进一步的技术特征为：驱动端轴承组件和非驱动端轴承组件均包括密封腔、甩油环、分体式机械密封和集装式机械密封；甩油环、分体式机械密封和集装式机械密封均安装在密封腔内，且依次套在泵轴上。

其进一步的技术特征为：叶轮的轴孔的内壁上开设有叶轮凹槽，泵轴的外周上开设泵轴凹槽；所述泵轴凹槽的位置与所述叶轮凹槽的位置相对应，所述键安装在叶轮凹槽与泵轴凹槽之间，将叶轮固定在泵轴上。

其进一步的技术特征为：所述进水段泵体和首级中段泵体之间、相邻两个中段泵体之间、末级中段泵体和出水段泵体之间都开设o型圈密封槽；所述o型圈密封槽内安装有o型密封圈。

其进一步的技术特征为：所述多级泵还包括安装在叶轮与导叶之间的导叶密封环。

其进一步的技术特征为：所述多级泵还包括安装在叶轮与中段泵体的壳体之间的中段泵体密封环。

其进一步的技术特征为：所述多级泵还包括阻尼衬套；阻尼衬套安装在所述出水段泵体和平衡盘之间安装。

其进一步的技术特征为：导叶密封环、中段泵体密封环和阻尼衬套均由高分子复合材料制成。

其进一步的技术特征为：所述泵轴的一端通过膜片联轴器与电机的主轴连接。

本发明的有益效果如下：

1、独特的分半卡环结构减少叶轮的独立受力和降低装配多级叶轮的积累误差。

2、独特的冷却装置可以控制非驱动端轴承组件的油室温度。

3、独特的使用拉杆和螺母将进水段、中段与出水段连接在一起，避免了大号螺母和弹簧垫圈的定制、制造和采购。

4、导叶密封环5、中段泵体密封环9和阻尼衬套12均由高分子复合材料制成，克服了多级泵实际运转时会发生的咬合现象，提高多级泵使用的安全性和可靠性。

5、驱动端轴承组件和非驱动端轴承组件均由铜材质制成，克服了由橡胶制成的唇形油封因多级泵运转时摩擦发热而被破坏。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为驱动端轴承组件的放大图。

图3为中段泵体的详图。

图4为非驱动端轴承组件的放大图。

图5为叶轮的示意图。

图6为泵轴的结构示意图。

图7为叶轮的安装示意图。

图中：1、泵轴；2、甩油环；3、驱动端轴承组件；4、进水段泵体；5、导叶密封环；6、中段泵体；7、导叶；8、叶轮；9、中段泵体密封环；10、末级导叶；11、出水段泵体；12、阻尼衬套；13、平衡盘；14、集装式机械密封；15、非驱动端轴承组件；16、冷却装置；17、键；18、拉杆；19、卡环槽；20、o型密封圈；21、密封腔；22、分体式机械密封；23、第一凹槽；24、第二凹槽；25、带迷宫槽的密封圈。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实施例的具体实施方式。

图1为本发明的示意图。如图1所示，多级泵包括泵轴1、驱动端轴承组件3、进水段泵体4、多级中段泵体6、出水段泵体11和非驱动端轴承组件15。进水段泵体4、多级中段泵体6和出水段泵体11依次套在泵轴1上，且进水段泵体4的两侧和出水段泵体11的两侧分别通过拉杆18连接在一起，螺母套在拉杆18上，且旋紧螺母，将进水段泵体4、多级中段泵体6和出水段泵体11夹紧。使用拉杆18和螺母将进水段泵体4和出水段泵体11连接在一起，避免了大号螺母弹簧垫圈的定制、制造和采购。驱动端轴承组件3安装在进水段泵体4的一侧，非驱动端轴承组件15安装在出水段泵体11的另一侧。

图2为驱动端轴承组件的放大图，图4为非驱动端轴承组件的放大图。结合图2、图4，驱动端轴承组件3和非驱动端轴承组件15均包括密封腔21、甩油环2、分体式机械密封22、集装式机械密封14和多组带迷宫槽的密封圈25。甩油环2、分体式机械密封22、集装式机械密封14和多组带迷宫槽的密封圈25均安装在密封腔21内，且依次套在泵轴1的两端。甩油环2的内径与泵轴1采取过盈配合，泵轴1高速旋转时，黏附在泵轴1上的油被甩油环2甩到端盖内壁，自然落下后，因甩油环2与端盖之间的间隙约0.5mm，离心惯性使滴入间隙内的油液远离泵轴1的表面。带迷宫槽的密封圈25的截面为矩形，密封圈的外侧壁上自左向右并列开设多个圆环形的迷宫槽，迷宫槽的截面为矩形或半圆形。驱动端轴承组件3和非驱动端轴承组件15均由铜材质制成，克服了由橡胶制成的唇形油封因多级泵运行时摩擦发热而破坏密封性能的问题。

本实施例中驱动端轴承组件3有两组带迷宫槽的密封圈25，一组带迷宫槽的密封圈25安装在驱动端轴承组件3的端部，另一组带迷宫槽的密封圈25安装在驱动端轴承组件3的集装式机械密封14之前。非驱动端轴承组件15有一组带迷宫槽的密封圈25，安装在非驱动端轴承组件15的集装式机械密封14之前。设置带迷宫槽的密封圈25使润滑油不能流出而达到密封的目的。

如图4所示，非驱动端轴承组件15的下侧开设通水孔。冷却装置16包括冷却管和散热片。散热片缠绕在冷却管上。冷却管插入通水孔内。冷却装置16安装在非驱动端轴承组件15的下侧。冷却装置16可以控制非驱动端轴承组件15的油室温度。

图3为中段泵体的详图。如图3所示，多级泵还包括导叶密封环5、导叶7、叶轮8、中段泵体密封环9、阻尼衬套12、平衡盘13和冷却装置16。进水段泵体4和首级中段泵体6之间有环形的空腔。相邻两个中段泵体6之间有环形的空腔。末级中段泵体6和出水段泵体11有环形的空腔。本实施例中有七级导叶7和七级叶轮8。每级导叶7和每级叶轮8为一组，一组导叶7和叶轮8安装在一个空腔中。每级叶轮8和每级导叶7依次套在泵轴1上。导叶7套在叶轮8的外侧。所有叶轮8的进口方向和所有导叶7的进口方向均指向泵轴1的同一端。平衡盘13固定在末级叶轮8的右侧。首级导叶7的内径至第六级导叶7的内径均相同。末级导叶10的内径小于首级导叶7的内径。平衡盘13的前部伸入末级导叶10内。利用平衡盘13的左右两侧的气体压差产生的轴向推力来抵消叶轮8的部分轴向力。首级叶轮8为吸入式可以提高多级泵的抗汽蚀性能。

导叶密封环5安装在叶轮8与导叶7之间。中段泵体密封环9安装在叶轮8与中段泵体6的壳体之间。阻尼衬套12安装在出水段泵体11和平衡盘13之间安装。导叶密封环5、中段泵体密封环9和阻尼衬套12均由高分子复合材料制成。高分子复合材料例如聚丙烯酸酯、聚氨酯、环氧树脂、丁基橡胶及丁腈橡胶。使用高分子复合材料克服了多级泵实际运转时可能会发生的咬合现象，提高多级泵的使用安全性和可靠性。

进水段泵体4和首级中段泵体6之间开设o型圈密封槽。相邻两个中段泵体6之间开设o型圈密封槽。末级中段泵体6和出水段泵体11之间开设o型圈密封槽。o型圈密封槽内均安装o型密封圈20。

图5为叶轮的示意图，图6为泵轴的结构示意图。结合图5、图6，叶轮8的前端开设环形的第一凹槽23，泵轴1沿外周开设环形的第二凹槽24。第一凹槽23与第二凹槽24之间有间隙。间隙为环形的卡环槽19。分半卡环安装在卡环槽19内。分半卡环减少叶轮8的独立受力和降低多级叶轮8装配的积累误差。

图7为叶轮的安装示意图。如图7所示，叶轮8的轴孔的内壁上开设有叶轮凹槽。泵轴1的外周上开设泵轴凹槽，泵轴凹槽的位置与叶轮凹槽的位置相对应，键17安装在叶轮凹槽与泵轴凹槽之间，将叶轮8固定在泵轴1上。

泵轴1的一端通过膜片联轴器与电机的主轴连接。膜片联轴器为由多组膜片或多组不锈钢薄板用螺栓交错地与两个半联轴器联接，每组膜片或不锈钢薄板由数片叠加而成。膜片联轴器靠膜片的弹性变形来补偿泵轴1和电机的主轴之间的相对位移。

多级泵的泵壳按承压能力为15mpa的承压壳体设计。进水段泵体4、多级中段泵体6、导叶7、叶轮8和出水段泵体11可以由304不锈钢、316不锈钢、cd-4mcu不锈钢、2205不锈钢或2507不锈钢材质制成。

对多级泵的功率和型号的选择是本领域的公知常识，可以由本领域技术人员根据需要选择和调整。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。