一种小流量高扬程双壳多级泵及泵轴的制作工艺制造技术

本发明专利技术属于多级泵技术领域，特别是涉及到一种小流量高扬程双壳多级泵及泵轴的制作工艺，泵体为双壳体结构，该泵体包括驱动端轴承体、机械密封、泵盖、吸入段、套筒联轴器、吸入端连接盖、泵筒体、泵转子、出口端连接盖、吐出段，所述驱动端轴承体的传动轴通过套筒联轴器与泵转子同轴连接；所述机械密封部套接在驱动端轴承体的传动轴上，并且机械密封外部与泵盖径向内侧相抵触；所述泵筒体设置在泵转子的外部，并与泵转子同轴布置，泵筒体一端通过吸入端连接盖与吸入段连接，泵筒体的另一端通过出口端连接盖与吐出段连接；本发明专利技术的设计比现有的小流量离心泵效率高出30％～280％，扬程高出50～100倍，有长期稳定运行的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多级泵
，特别是涉及到一种小流量高扬程双壳多级泵及泵轴的制作工艺。
技术介绍
多级离心泵，采用了国家推荐使用的高效节能水力模型，具有高效节能、性能范围广，目前工业上广泛使用多级离心泵，但因原有泵设计理论局限，材料及加工能力限制，无法满足小流量，高扬程的需要，小流量泵最高扬程1000米，但也是牺牲使用寿命而取得的，并且泵效率低，经常维修，逐步被高速泵、柱塞泵所取代，但高速泵存在无法输送含有杂质的介质问题，且泵效率与多级泵持平，柱塞泵也无法输送含有杂质的介质，且还无法提供连续稳定无脉动的流速，这会对下游化工装置造成很大的伤害。因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有小流量多级离心泵效率低、扬程低等问题，提供一种小流量高扬程双壳多级泵，比现有的小流量离心泵效率高出30％～280％，扬程高出50～100倍，有长期稳定运行的使用寿命。为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案为提供一种小流量高扬程双壳多级泵，其特征是：泵体为双壳体结构，该泵体包括驱动端轴承体、机械密封、泵盖、吸入段、套筒联轴器、吸入端连接盖、泵筒体、泵转子、出口端连接盖、吐出段，所述驱动端轴承体的传动轴通过套筒联轴器与泵转子同轴连接；所述机械密封套接在驱动端轴承体的传动轴上，并且机械密封外部与泵盖径向内侧相抵触；所述泵筒体设置在泵转子的外部，并与泵转子同轴布置，泵筒体一端通过吸入端连接盖与吸入段连接，泵筒体的另一端通过出口端连接盖与吐出段连接；所述泵转子包括泵轴、叶轮、叶轮定位套、滑动轴承，所述泵轴通过膜片联轴器与驱动电机的轴连接；所述叶轮通过叶轮定位套与泵轴连接，叶轮的叶片数量为七枚，相邻叶片交错布置，叶片边缘为采用公式y2＝2px绘制的曲线结构，其中x和y分别为平面内点的横坐表和纵坐标，p为参数，0＜x＜p/2,-p＜y＜p,0＜p＜1，叶轮口环部采用流线形结构；所述滑动轴承套设在泵轴上，并与泵筒体连接。所述驱动端轴承体和泵盖内部均设置有冷却腔。所述泵轴和叶轮均采用镍基高温合金CH4169材料。制作泵轴的工业包括以下操作步骤，步骤一、选取直径180mm镍基高温合金圆钢作为合金圆钢坯料；步骤二、将所述合金圆钢坯料置于中频加热炉中加热至1000℃～1100℃，保温50～70小时，使合金圆钢内部分子结构熔合；步骤三、将经过步骤二获得的合金圆钢移送到电阻加热炉加热至1200℃～1400℃进行结晶，结晶后冷却至常温；步骤四、将经过步骤三获得的合金圆钢放入电阻加热炉加热至1200℃～1280℃，并将合金圆钢送至轧机，经2～3次轧制，获得直径为30mm～50mm的合金圆钢，放入水中冷却至常温；步骤五、重复步骤四，获得直径为20mm～40mm的合金圆钢；步骤六、经过步骤一到步骤五，切割去除合金圆钢端部蛇头弯，并将合金圆钢通过双曲线校直机进行挤压校直，其中挤压力为80KN，校直精度差为≤3mm/m，获得直径18.5mm～25.5mm的合金圆钢；步骤七、通过车刀对经步骤六获得的合金圆钢进行外表车削加工，获得直径18mm～25mm的合金圆钢；步骤八、经过车削加工后，将合金圆钢送至加热炉加热至980℃并保持48小时进行退火；步骤九、经过步骤一到步骤八，用拉力80KN对合金圆钢进行拉拔处理；步骤十、经过冷拔后，经数控机床加工成装配精度，获得直径18mm～25mm的泵轴；铣键加工，在泵轴上获得用于装配叶轮的键槽，键槽宽度为1.5mm～3mm；步骤十一、泵轴加工完后再次采用双曲线校直机精校泵轴成品，其中挤压力为80KN，最终获得直径为18mm～25mm的泵轴。通过上述设计方案，本专利技术可以带来如下有益效果：第一、泵体为双壳体结构，双壳体结构增加了泵运行的安全稳定性；第二、该双壳多级泵的核心部件泵轴及叶轮采用航空发动机镍基高温合金CH4169材料制得，可适应气、固、液三相混流介质，使用寿命长，泵体可安全运行20年以上；第三、优化了叶片外形，减少了叶片尖端的涡流造成的损耗。第四、叶轮采用自平衡结构，吸入段采用中心支撑重载荷结构，稳定可靠，安全性高；第五、采用独创单轴承体结构及单密封结构，减少了维修强度并降低了制造成本提高了经济效益；第六、与现有技术相比本专利技术的小流量多级离心泵效率高出30％～280％、扬程高出50～100倍，有长期稳定运行的使用寿命，详细参见本专利技术泵性能参数表。附图说明以下结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的说明：图1为本专利技术一种小流量高扬程双壳多级泵结构示意图。图2为本专利技术泵转子结构示意图。图3为本专利技术叶轮的结构示意图。图4为本专利技术叶轮的结构剖视图。图中：1-驱动端轴承体、2-机械密封、3-泵盖、4-吸入段、5-套筒联轴器、6-吸入端连接盖、7-泵筒体、8-泵转子、801-泵轴、802-叶轮、803叶轮定位套、804滑动轴承、9-出口端连接盖、10-吐出段。具体实施方式如图1、图2、图3、图4所示，一种小流量高扬程双壳多级泵，其特征是：泵体为双壳体结构，增加了泵运行的安全稳定性，该泵体包括驱动端轴承体1、机械密封2、泵盖3、吸入段4、套筒联轴器5、吸入端连接盖6、泵筒体7、泵转子8、出口端连接盖9、吐出段10，所述驱动端轴承体1的传动轴通过套筒联轴器5与泵转子8同轴连接；所述机械密封2套接在驱动端轴承体1的传动轴上，并且机械密封2外部与泵盖3径向内侧相抵触；所述泵筒体7设置在泵转子9的外部，并与泵转子10同轴布置，泵筒体7一端通过吸入端连接盖6与吸入段4连接，泵筒体7的另一端通过出口端连接盖9与吐出段10连接；泵体只有靠近吸入段4一侧设置有驱动端轴承体1及机械密封2，采用独创单轴承体结构及单密封结构，减少了维修强度并降低了制造成本提高了经济效益。所述泵转子8包括泵轴801、叶轮802、叶轮定位套803、滑动轴承804，所述泵轴801通过膜片联轴器与驱动电机的轴连接；所述叶轮802通过叶轮定位套803与泵轴801连接，叶轮802采用航空发动机涡轮叶片，叶轮802的叶片数量为7枚，相邻叶片交错布置，从入口看顺时针旋转，使水流脉冲下降到扬程的±3％，水流更加平稳，效率更高，必须汽蚀余量更低。叶片边缘为采用公式y2＝2px绘制的曲线结构，其中x和y分别为平面内点的横坐表和纵坐标，p为参数，0＜x＜p/2,-p＜y＜p,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小流量高扬程双壳多级泵，其特征是：泵体为双壳体结构，该泵体包括驱动端轴承体(1)、机械密封(2)、泵盖(3)、吸入段(4)、套筒联轴器(5)、吸入端连接盖(6)、泵筒体(7)、泵转子(8)、出口端连接盖(9)、吐出段(10)，所述驱动端轴承体(1)的传动轴通过套筒联轴器(5)与泵转子(8)同轴连接；所述机械密封(2)套接在驱动端轴承体(1)的传动轴上，并且机械密封(2)外部与泵盖(3)径向内侧相抵触；所述泵筒体(7)设置在泵转子(9)的外部，并与泵转子(10)同轴布置，泵筒体(7)一端通过吸入端连接盖(6)与吸入段(4)连接，泵筒体(7)的另一端通过出口端连接盖(9)与吐出段(10)连接；所述泵转子(8)包括泵轴(801)、叶轮(802)、叶轮定位套(803)、滑动轴承(804)，所述泵轴(801)通过膜片联轴器与驱动电机的轴连接；所述叶轮(802)通过叶轮定位套(803)与泵轴(801)连接，叶轮(802)的叶片数量为七枚，相邻叶片交错布置，叶片边缘为采用公式y2＝2px绘制的曲线结构，其中x和y分别为平面内点的横坐表和纵坐标，p为参数，0＜x＜p/2,‑p＜y＜p,0＜p＜1，叶轮(802)口环部采用流线形结构；所述滑动轴承(804)套设在泵轴(801)上，并与泵筒体(7)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种小流量高扬程双壳多级泵，其特征是：泵体为双壳体结构，该泵体
包括驱动端轴承体(1)、机械密封(2)、泵盖(3)、吸入段(4)、套筒联
轴器(5)、吸入端连接盖(6)、泵筒体(7)、泵转子(8)、出口端连接盖
(9)、吐出段(10)，所述驱动端轴承体(1)的传动轴通过套筒联轴器(5)
与泵转子(8)同轴连接；所述机械密封(2)套接在驱动端轴承体(1)的传动
轴上，并且机械密封(2)外部与泵盖(3)径向内侧相抵触；所述泵筒体(7)
设置在泵转子(9)的外部，并与泵转子(10)同轴布置，泵筒体(7)一端通
过吸入端连接盖(6)与吸入段(4)连接，泵筒体(7)的另一端通过出口端连
接盖(9)与吐出段(10)连接；所述泵转子(8)包括泵轴(801)、叶轮(802)、
叶轮定位套(803)、滑动轴承(804)，所述泵轴(801)通过膜片联轴器与驱
动电机的轴连接；所述叶轮(802)通过叶轮定位套(803)与泵轴(801)连接，
叶轮(802)的叶片数量为七枚，相邻叶片交错布置，叶片边缘为采用公式
y2＝2px绘制的曲线结构，其中x和y分别为平面内点的横坐表和纵坐标，p为
参数，0＜x＜p/2,-p＜y＜p,0＜p＜1，叶轮(802)口环部采用流线形结构；
所述滑动轴承(804)套设在泵轴(801)上，并与泵筒体(7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种小流量高扬程双壳多级泵，其特征是：所
述驱动端轴承体(1)和泵盖(3)内部均设置有冷却腔。
3.根据权利要求1所述的一种小流量高扬程双壳多级泵，其特征是：所述
泵轴(801)和叶轮(802)均采用镍基高温合金CH41...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳杰，
申请(专利权)人：吉林省宇琦泵业有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22