技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種泵，尤其涉及一種多級離心泵，屬于流體泵技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

離心泵是利用葉輪旋轉(zhuǎn)而使水發(fā)生離心運(yùn)動來工作的，其工作原理為：當(dāng)液體進(jìn)入泵殼后，由于蝸殼形泵殼中的流道逐漸擴(kuò)大，液體流速逐漸降低，一部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，于是液體以較高的壓強(qiáng)沿排出口流出。與此同時(shí)，葉輪中心處由于液體被甩出而形成一定的真空，而液面處的壓強(qiáng)Pa比葉輪中心處要高。因此，吸入管路的液體在壓差作用下進(jìn)入泵內(nèi)，葉輪不停旋轉(zhuǎn)，液體也連續(xù)不斷的被吸入和壓出。

然而，現(xiàn)在大部分的離心泵存在一個(gè)弊端：如果離心泵在啟動前殼內(nèi)充滿的是氣體，則啟動后葉輪中心氣體被拋時(shí)不能在該處形成足夠大的真空度，這樣槽內(nèi)液體便不能被吸上，這一現(xiàn)象稱為氣縛，在離心泵輸送管道液體或者沖擊而來的液體的時(shí)候，液體內(nèi)也會有氣泡，氣泡同時(shí)也會被吸入蝸殼，如果氣泡足夠大，就會造成葉輪振動而產(chǎn)生噪音，同時(shí)也影響輸送效率。因此，水泵在啟動前，必須使泵殼和吸水管內(nèi)充滿水，然后啟動電機(jī)，但這仍無法克服管道內(nèi)氣泡被吸入后造成的影響。

另外，為了滿足工藝需要，提高離心泵的揚(yáng)程，于是便設(shè)計(jì)出了多級離心泵。多級離心泵是在泵軸上有兩個(gè)或兩個(gè)以上的葉輪，這時(shí)泵的總揚(yáng)程為多個(gè)葉輪產(chǎn)生的揚(yáng)程之和。隨著葉輪數(shù)量的增多，離心泵的制造精度和安裝精度的要求也越來越嚴(yán)格，這也是眾多多級離心泵噪音大、密封性能不好的一個(gè)重要原因。這些缺點(diǎn)進(jìn)一步使得離心泵在運(yùn)行過程中負(fù)壓區(qū)產(chǎn)生氣泡，不僅影響多級離心泵的揚(yáng)程，還影響離心泵的工作效率。

因此，對于開發(fā)一種新的多級離心泵，改變傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，不但具有迫切的研究價(jià)值，也具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和工業(yè)應(yīng)用潛力，這正是本發(fā)明得以完成的動力所在和基礎(chǔ)所倚。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述所指出的現(xiàn)有多級離心泵的缺陷，本發(fā)明人對此進(jìn)行了深入研究，在付出了大量創(chuàng)造性勞動后，從而完成了本發(fā)明。

具體而言，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種多級離心泵，以解決目前多級離心泵密封性能不好、易形成氣縛、輸出效率低的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種多級離心泵，所述新型多級離心泵包括泵體，所述泵體內(nèi)轉(zhuǎn)動安裝有傳動軸，所述泵體包括吸入段、中段和吐出段，所述中段設(shè)置于所述吸入段與吐出段之間，所述吸入段設(shè)有吸入口，所述吐出段設(shè)有吐出口，位于所述中段的所述傳動軸上固定安裝有若干葉輪，所述中段上設(shè)有與所述葉輪相對應(yīng)的導(dǎo)葉，所述吸入段與傳動軸之間設(shè)有吸入密封機(jī)構(gòu)，所述吐出段與傳動軸之間設(shè)有吐出密封機(jī)構(gòu)，所述吸入段與首級葉輪之間設(shè)有濾氣板，所述濾氣板固定安裝于所述泵體上，所述濾氣板上設(shè)有若干通透孔，所述傳動軸上固定安裝有一輪盤，所述輪盤上設(shè)有若干螺旋狀的葉片，所述葉片與所述濾氣板靠近所述吸入口的一側(cè)面相抵靠；所述吐出段固定連接一補(bǔ)償殼體，所述傳動軸穿出所述補(bǔ)償殼體，所述補(bǔ)償殼體與傳動軸之間設(shè)有用于防止液體泄露的補(bǔ)償密封機(jī)構(gòu)。

在本發(fā)明的所述多級離心泵中，作為一種改進(jìn)，所述吸入段上設(shè)有一納污腔，所述納污腔與所述吸入口位置相對，所述納污腔連接一排污口，所述排污口處的所述吸入段上設(shè)有絲堵。

在本發(fā)明的所述多級離心泵中，作為進(jìn)一步的改進(jìn)，每所述葉輪上均固定安裝有葉輪密封環(huán)，所述葉輪密封環(huán)套裝于靠近所述導(dǎo)葉的所述葉輪的外表面上，每所述導(dǎo)葉上均固定安裝有導(dǎo)葉密封環(huán)，所述導(dǎo)葉密封環(huán)的內(nèi)表面與所述葉輪密封環(huán)的外表面相抵靠。

在本發(fā)明的所述多級離心泵中，作為進(jìn)一步的改進(jìn)，兩相鄰的葉輪之間設(shè)有隔套，所述隔套套裝于所述傳動軸上，所述導(dǎo)葉上固定安裝有密封套，所述密封套的內(nèi)表面與所述隔套的外表面相抵靠。

在本發(fā)明的所述多級離心泵中，作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述濾氣板安裝于所述中段靠近所述首級葉輪的端面上，安裝于首級導(dǎo)葉上的所述導(dǎo)葉密封環(huán)的端面與所述濾氣板的端面相抵靠。

在本發(fā)明的所述多級離心泵中，作為另一種改進(jìn)，所述吐出密封機(jī)構(gòu)包括固定安裝于所述傳動軸上的密封軸套，所述密封軸套與傳動軸之間設(shè)有第一密封圈，所述吐出段上安裝有固定環(huán)，所述固定環(huán)與所述吐出段之間設(shè)有第二密封圈，所述固定環(huán)套裝于所述密封軸套的外周，所述補(bǔ)償殼體密封安裝于所述固定環(huán)的外周。

在本發(fā)明的所述多級離心泵中，作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述補(bǔ)償密封機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于所述補(bǔ)償殼體上的密封端蓋，所述傳動軸穿出所述密封端蓋，所述傳動軸與補(bǔ)充殼體之間形成補(bǔ)償空腔，所述傳動軸上位于所述補(bǔ)償空腔內(nèi)沿軸向依次設(shè)有動環(huán)、推環(huán)和靜環(huán)，所述動環(huán)固定安裝于所述傳動軸上且遠(yuǎn)離所述密封端蓋設(shè)置，所述靜環(huán)設(shè)置于所述密封端蓋與傳動軸之間，所述靜環(huán)與密封端蓋之間設(shè)有第三密封圈，所述推環(huán)設(shè)置于所述靜環(huán)與動環(huán)之間，所述推環(huán)通過傳動銷連接一彈簧座，所述彈簧座與動環(huán)之間設(shè)有壓縮彈簧，所述補(bǔ)償殼體上設(shè)有壓力補(bǔ)償通道，所述壓力補(bǔ)償通道與所述補(bǔ)償空腔相連通，所述壓力補(bǔ)償通道內(nèi)滑動安裝有推力桿，所述壓力補(bǔ)償通道的端部螺紋連接調(diào)節(jié)螺釘，所述調(diào)節(jié)螺釘?shù)亩瞬颗c所述推力桿的端部相抵靠。

在本發(fā)明的所述多級離心泵中，作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述傳動軸上固定安裝有軸套，所述動環(huán)固定安裝于所述軸套上且遠(yuǎn)離所述密封端蓋設(shè)置，所述靜環(huán)設(shè)置于所述密封端蓋與軸套之間。

在本發(fā)明的所述多級離心泵中，作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述軸套上固定安裝有一密封墊，所述密封墊遠(yuǎn)離所述密封端蓋設(shè)置，所述動環(huán)頂靠于所述密封墊上。

在本發(fā)明的所述離心泵中，作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述密封墊內(nèi)設(shè)有一環(huán)形設(shè)置的氣囊環(huán)。

如上所述，本發(fā)明提供了一種多級離心泵，當(dāng)采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的所述多級離心泵產(chǎn)生了諸多有益效果，例如：

(1)由于設(shè)置了濾氣板，在工作過程中即使吸入大體積的氣泡，也可以在濾氣板的作用下將大氣泡分割，減少了氣傅現(xiàn)象的發(fā)生，提高了液體輸送效率；同時(shí)，多道密封機(jī)構(gòu)的設(shè)置，大大提高了密封效果，也減少了氣體進(jìn)入和液體滲漏，進(jìn)一步提高了液體輸送效率。

(2)由于葉片與濾氣板相抵靠，輪盤隨傳動軸一起轉(zhuǎn)動時(shí)，從吸入口進(jìn)入的大顆粒會被葉片甩出，防止進(jìn)入到中段內(nèi)破壞密封結(jié)構(gòu)，并且葉片轉(zhuǎn)動時(shí)可以刮到濾氣板的表面，將濾氣板表面的雜質(zhì)刮掉，防止堵塞通透孔，增加了濾氣板的流通面積。

(3)由于吸入段上設(shè)有納污腔，被葉片甩出的大顆粒雜質(zhì)可以暫時(shí)存儲在納污腔內(nèi)，維護(hù)時(shí)可以打開絲堵，將雜質(zhì)從排污口清理出去，避免了雜質(zhì)在吸入段過多而堵塞通透孔，降低離心泵的流量。

(4)由于設(shè)置了導(dǎo)葉密封環(huán)和葉輪密封環(huán)，導(dǎo)葉密封環(huán)與葉輪密封環(huán)之間的配合為間隙配合，配合間隙采用高精度配合，保證了傳動軸轉(zhuǎn)動時(shí)與泵體之間的同心度要求，減小了多級泵的噪音，也使得液體在多級泵的各級之間能夠順利依次吸入和排出，避免了軸向的串流，提高了液體輸送效率。

(5)由于設(shè)置了壓力補(bǔ)償通道，可通過調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘，改變推力桿在壓力補(bǔ)償通道內(nèi)的位置，改變補(bǔ)償空腔內(nèi)的液壓，以平衡密封墊兩側(cè)的壓力，防止密封墊變形，保證密封墊的密封性能。

如上所述，本發(fā)明提供了一種多級離心泵，通過結(jié)構(gòu)上的新穎設(shè)計(jì)，從而取得了諸多優(yōu)異效果，可光放應(yīng)用了泵技術(shù)領(lǐng)域，在工業(yè)上具有良好的應(yīng)用潛力和工業(yè)化前景。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的所述多級離心泵的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中多級離心泵的A的局部放大圖；

圖3是圖1中多級離心泵的B的局部放大圖；

圖4是圖1中多級離心泵的C的局部放大圖；

圖5是圖1中多級離心泵的D的局部放大圖；

圖6是圖1中多級離心泵的E的局部放大圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例的多級離心泵中的密封墊結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，在圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6和圖7中，各個(gè)數(shù)字標(biāo)號分別指代如下的具體含義、元件和/或部件。

圖中：1、吸入段，101、吸入口，102、納污腔，103、絲堵，104、排污口，2、中段，3、吐出段，301、吐出口，4、補(bǔ)償殼體，5、傳動軸，6、葉輪，601、葉輪密封環(huán)，7、導(dǎo)葉，701、導(dǎo)葉密封環(huán)，702、密封套，8、密封端蓋，9、調(diào)節(jié)螺釘，10、濾氣板，1001、通透孔，1002、輪盤，1003、葉片，11、隔套，12、密封軸套，13、固定環(huán)，14、第一密封圈，15、第二密封圈，16、軸套，17、補(bǔ)償空腔，18、動環(huán)，19、壓縮彈簧，20、推力桿，21、壓力補(bǔ)償通道，22、第三密封圈，23、靜環(huán)，24、推環(huán)，25、彈簧座，26、密封墊，2601、氣囊環(huán)，27、橡膠墊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。但這些例舉性實(shí)施方式的用途和目的僅用來例舉本發(fā)明，并非對本發(fā)明的實(shí)際保護(hù)范圍構(gòu)成任何形式的任何限定，更非將本發(fā)明的保護(hù)范圍局限于此。

如圖1至圖7共同所示，本發(fā)明所提供了一種新型多級離心泵，包括泵體，泵體內(nèi)轉(zhuǎn)動安裝有傳動軸5，泵體包括吸入段1、中段2和吐出段3，中段2設(shè)置于吸入段1與吐出段3之間，吸入段1設(shè)有吸入口101，吐出段3設(shè)有吐出口301，位于中段2的傳動軸5上固定安裝有若干葉輪6，中段2上設(shè)有與葉輪6相對應(yīng)的導(dǎo)葉7，吸入段1與傳動軸5之間設(shè)有吸入密封機(jī)構(gòu)，因?yàn)槭秦?fù)壓吸入，所以吸入段1密封機(jī)構(gòu)可以選擇常用的迷宮密封、機(jī)械密封等手段，在此不再贅述，吐出段3與傳動軸5之間設(shè)有吐出密封機(jī)構(gòu)，因?yàn)橥鲁龆?是高壓，所以該密封需要優(yōu)化選擇，吸入段1與首級葉輪6之間設(shè)有濾氣板10，濾氣板10固定安裝于泵體上，濾氣板10上設(shè)有若干通透孔1001，一方面可以過濾液體中的大顆粒雜質(zhì)，另一方面，可以將吸入的大氣泡分割為危害程度較小的小氣泡，傳動軸5上固定安裝有一輪盤1002，輪盤1002上設(shè)有若干螺旋狀的葉片1003，葉片1003與濾氣板10靠近吸入口101的一側(cè)面相抵靠，輪盤1002隨傳動軸5一起轉(zhuǎn)動，從吸入口101進(jìn)入的大顆粒會被葉片1003甩出，防止進(jìn)入到中段2內(nèi)破壞密封結(jié)構(gòu)，并且葉片1003轉(zhuǎn)動時(shí)可以刮到濾氣板10的表面，將濾氣板10表面的雜質(zhì)刮掉，防止堵塞通透孔1001，增加了濾氣板10的流通面積；吐出段3固定連接一補(bǔ)償殼體4，傳動軸5穿出補(bǔ)償殼體4，補(bǔ)償殼體4與傳動軸5之間設(shè)有用于防止液體泄露的補(bǔ)償密封機(jī)構(gòu)。通透孔1001的截面積沿液體流動方向遞減設(shè)置，可以提高液體的通過效率，并且，相鄰的通透孔1001之間的板體形成尖角，具有刀刃的作用，有利于分割氣泡，在工作過程中即使吸入大體積的氣泡，也可以在濾氣板10的作用下將大氣泡分割，減少了氣傅現(xiàn)象的發(fā)生，提高了液體輸送效率；同時(shí)，多道密封機(jī)構(gòu)的設(shè)置，大大提高了密封效果，也減少了氣體進(jìn)入和液體滲漏，進(jìn)一步提高了液體輸送效率。沿液體輸送方向，位于下游的葉輪6的直徑大于位于上游的葉輪6的直徑，相對應(yīng)的，導(dǎo)葉7的直徑也逐級增大，可以逐級提高輸出壓力，提高了離心泵的揚(yáng)程。

吸入段1上設(shè)有一納污腔102，納污腔102與吸入口101位置相對，納污腔102連接一排污口104，排污口104處的吸入段1上設(shè)有絲堵103，絲堵103與吸入段1螺紋連接，被葉片1003甩出的大顆粒雜質(zhì)可以暫時(shí)存儲在納污腔102內(nèi)，維護(hù)時(shí)可以打開絲堵103，將雜質(zhì)從排污口104清理出去。

每葉輪6上均固定安裝有葉輪密封環(huán)601，葉輪密封環(huán)601套裝于靠近導(dǎo)葉7的葉輪6的外表面上，每導(dǎo)葉7上均固定安裝有導(dǎo)葉密封環(huán)701，導(dǎo)葉密封環(huán)701的內(nèi)表面與葉輪密封環(huán)601的外表面相抵靠，導(dǎo)葉密封環(huán)701和葉輪密封環(huán)601均采用碳化硅燒結(jié)材質(zhì)制成，保證了二者的強(qiáng)度和相對轉(zhuǎn)動過程中的摩擦熱變形小，導(dǎo)葉密封環(huán)701與葉輪密封環(huán)601之間的配合為間隙配合，配合間隙采用高精度配合，保證了傳動軸5轉(zhuǎn)動時(shí)與泵體之間的同心度要求，也使得液體在多級泵的各級之間能夠順利依次吸入和排出，避免了軸向的串流，提高了液體輸送效率。

兩相鄰的葉輪6之間設(shè)有隔套11，隔套11套裝于傳動軸5上，葉輪6的軸向定位通過隔套11實(shí)現(xiàn)，修正事只需要修正隔套11的長度即可，便于安裝和維護(hù)，導(dǎo)葉7上固定安裝有密封套702，密封套702的內(nèi)表面與隔套11的外表面相抵靠，進(jìn)一步提高了導(dǎo)葉7與隔套11之間的密封性能，避免了液體的軸向串流。

濾氣板10安裝于中段2靠近首級葉輪6的端面上，安裝于首級導(dǎo)葉7上的導(dǎo)葉密封環(huán)701的端面與濾氣板10的端面相抵靠，使用這種壓裝的方式，可以節(jié)省安裝空間，并且濾氣板10周邊固定，也大大提高了濾氣板10的安裝強(qiáng)度。

由于吐出段3的壓力高，吐出密封機(jī)構(gòu)包括固定安裝于傳動軸5上的密封軸套12，密封軸套12與傳動軸5之間設(shè)有第一密封圈14，吐出段3上安裝有固定環(huán)13，固定環(huán)13與吐出段3之間設(shè)有第二密封圈15，固定環(huán)13套裝于密封軸套12的外周，固定環(huán)13和密封軸套12之間形成密封間隙，既能夠保證二者之間的相對轉(zhuǎn)動，又能夠承受高壓的液體密封，這種剛性密封方式較傳統(tǒng)的密封方式使用壽命長，作為補(bǔ)償殼體4前的一道密封平常，補(bǔ)償殼體4密封安裝于固定環(huán)13的外周。

補(bǔ)償密封機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于補(bǔ)償殼體4上的密封端蓋8，傳動軸5穿出密封端蓋8，傳動軸5與補(bǔ)充殼體之間形成補(bǔ)償空腔17，傳動軸5上位于補(bǔ)償空腔17內(nèi)沿軸向依次設(shè)有動環(huán)18、推環(huán)24和靜環(huán)23，動環(huán)18固定安裝于傳動軸5上且遠(yuǎn)離密封端蓋8設(shè)置，靜環(huán)23設(shè)置于密封端蓋8與傳動軸5之間，具體的說，傳動軸5上固定安裝有軸套16，動環(huán)18固定安裝于軸套16上且遠(yuǎn)離密封端蓋8設(shè)置，靜環(huán)23設(shè)置于密封端蓋8與軸套16之間，靜環(huán)23的端面頂靠在密封端蓋8上，靜環(huán)23與密封端蓋8之間設(shè)有第三密封圈22，推環(huán)24設(shè)置于靜環(huán)23與動環(huán)18之間，推環(huán)24通過傳動銷連接一彈簧座25，彈簧座25與動環(huán)18之間設(shè)有壓縮彈簧19，推環(huán)24與靜環(huán)23之間設(shè)置有橡膠墊27，以減輕沖擊，軸套16上固定安裝有一密封墊26，密封墊26遠(yuǎn)離密封端蓋8設(shè)置，動環(huán)18頂靠于密封墊26上。在補(bǔ)償空腔17內(nèi)形成機(jī)械密封，補(bǔ)償殼體4上設(shè)有壓力補(bǔ)償通道21，壓力補(bǔ)償通道21與補(bǔ)償空腔17相連通，壓力補(bǔ)償通道21內(nèi)滑動安裝有推力桿20，壓力補(bǔ)償通道21的端部螺紋連接調(diào)節(jié)螺釘9，調(diào)節(jié)螺釘9的端部與推力桿20的端部相抵靠，可通過調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘9，改變推力桿20在壓力補(bǔ)償通道21內(nèi)的位置，改變補(bǔ)償空腔17內(nèi)的液壓，以平衡密封墊26兩側(cè)的壓力，當(dāng)然為了更加直觀，可以在密封墊26兩側(cè)分別設(shè)置壓力表，便于調(diào)整。

密封墊26內(nèi)設(shè)有一環(huán)形設(shè)置的氣囊環(huán)2601，區(qū)別于傳統(tǒng)的密封墊，該密封墊26的這種空心結(jié)構(gòu)，壁厚大約在3-5毫米之間，氣囊環(huán)2601使得密封墊26具有良好的彈性形變，當(dāng)傳動軸4和軸套16有軸向串動時(shí)，密封墊26可以及時(shí)變形，以彌補(bǔ)傳動軸4與動環(huán)18之間的密封面，有效防止介質(zhì)中的固體顆粒進(jìn)入密封面。

本發(fā)明在液體輸送過程中，通過多中形式的密封方式相結(jié)合，大大降低了液體在各級之間的內(nèi)部軸向串流，通過補(bǔ)償密封機(jī)構(gòu)也降低了液體高壓泄露的缺陷，使得液體在各級之間依次順利吸入和吐出，降低了使用噪音，提高了該離心泵的使用性能。

應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施例的用途僅用于說明本發(fā)明而非意欲限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。此外，也應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明做各種改動、修改和/或變型，所有的這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍之內(nèi)。