多级屏蔽泵及应用其的输水系统技术方案

一种多级屏蔽泵及应用其的输水系统，涉及高扬程输水系统技术领域，该结构具有运行可靠性高、振动低、无泄漏、无需维护和降低水力损耗的特点，能够广泛应用于循环或增压等各种输水系统。一种多级屏蔽泵中，电机转子的下端空腔通过中间轴承的内圈流道与末级叶轮的出水处的出水通道连接形成高压水腔室；电机转子的上端空腔通过上端轴承的流道和电机转子的中心处的循环水流道，与末级叶轮和下一级叶轮之间以及导叶隔板构成的次高压稳流区相连，以形成次高压水腔室。

Multistage Canned Pump and Its Water Transfer System

【技术实现步骤摘要】
多级屏蔽泵及应用其的输水系统
本专利技术涉及高扬程输水系统
，具体而言，涉及一种多级屏蔽泵及应用其的输水系统。
技术介绍
为了满足输水系统高扬程的要求，通常采用多级离心泵作为动力设备。而目前多级离心泵通常采用机械密封或填料密封，当运行一定时间不可避免会发生密封磨损失效出现泄漏现象，不仅影响工作环境和产生安全隐患，而且产生高昂的维护费用。同时普通多级离心泵配用电动机的滚珠轴承利用润滑脂进行润滑，需定期人工给轴承加油，大大提高了水泵运行中的维护成本，且极易出现因加油保养周期疏忽引起的轴承干磨，甚至引起烧毁电动机的重大事故。随着用户对水泵静音、无泄漏和免维护等要求的提高，目前在高扬程输水系统中逐渐有较多用户采用多级屏蔽泵作为输水动力设备。在当前，有些屏蔽泵采用从泵出口高压水腔室取高压液体，经过冷却电机和润滑轴承后从轴中心孔向叶轮吸入口排出循环水的方法。这种方法的缺点是当高压水排入叶轮吸入口的低压区，会对叶轮吸入口水流产生极大的干扰。同时这种结构在最末端叶轮出口处的高压水腔室采用细管形式直接贯通到首级叶轮的吸入口，使多级叶轮作功后产生的高压直接泄压，造成水泵出口压力损失大和水泵效率低下。并且，当前大部分多级屏蔽泵采用是电机轴和水泵轴分体设计方法，虽然在制造时相对容易，但是两根轴对中性较差，泵在高速旋转时会出现振动大和引起电机和泵轴承磨损加快等影响泵运行稳定性的问题。另外，多级屏蔽泵转子部件的自重和作用在多级叶轮上的成倍轴向力，使得轴承承受负荷很大容易造成损坏，从而降低了泵的运行安全性和耐久性。总体上，目前的多级屏蔽泵技术还有待改进。尤其随着对屏蔽泵效率的要求提高，和一些对可靠性要求更高的场合选用屏蔽泵时，现有的多级离心泵和屏蔽泵的技术在泵运行的稳定性和水力设计的合理性等方面均难以满足用户要求。为了优化多级屏蔽泵的结构设计方法，需要设计一种更加适合的新型多级屏蔽泵，具有更高的运行可靠性、振动低、无泄漏、无需维护和效率高等特点，从而满足循环和增压等各种输水系统对多级屏蔽泵的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多级屏蔽泵及应用其的输水系统，特别涉及一种泵机一体同轴连接的高可靠性的多级屏蔽泵，该结构具有运行可靠性高、振动低、无泄漏、无需维护和降低水力损耗的特点，能够广泛应用于循环或增压等各种输水系统。本专利技术的实施例是这样实现的：一种多级屏蔽泵，其包括设有泵进水口和泵出水口的进出水底座，所述进出水底座连接有首级叶轮，所述首级叶轮上方依次累加有中间叶轮和末级叶轮；所述首级叶轮的外部装有首级导叶，所述中间叶轮的外部装有中间导叶，所述末级叶轮的外部装有末级导叶；所述首级导叶、所述中间导叶和所述末级导叶共同与耐压筒之间形成出水通道，且所述出水通道的上方由泵盖连接有电机机座、电机定子和定子屏蔽套，所述电机定子的中间安装有转子轴、电机转子和转子屏蔽套，所述转子屏蔽套和所述定子屏蔽套之间形成高压水腔室和次高压水腔室的密封间隙；所述转子轴的下端区域安装多级叶轮，且所述电机转子的中心处设有循环水流道；所述电机转子的下端空腔通过中间轴承的内圈流道与所述末级叶轮的出水处的所述出水通道连接形成所述高压水腔室；所述电机转子的上端空腔通过上端轴承的流道和所述电机转子的中心处的所述循环水流道，与所述末级叶轮和下一级叶轮之间以及导叶隔板构成的次高压稳流区相连，以形成所述次高压水腔室。在本专利技术较佳的实施例中，上述电机转子由所述转子屏蔽套包裹并固定在所述转子轴上；所述电机定子由所述定子屏蔽套包裹并固定在所述电机机座内。在本专利技术较佳的实施例中，上述电机转子、所述转子屏蔽套以及所述电机定子和所述定子屏蔽套均与电机轴同轴布置；所述转子屏蔽套与所述定子屏蔽套之间形成所述高压水腔室和所述次高压水腔室的所述密封间隙，且所述密封间隙为0.05～1.0mm。在本专利技术较佳的实施例中，上述电机转子由所述上端轴承、所述中间轴承和下端的辅助轴承支撑，且轴承摩擦副采用碳化硅、陶瓷或硬质合金材料构成。在本专利技术较佳的实施例中，上述电机转子的轴套和轴中间装有能够随温度自动膨胀和缩小的衬套。在本专利技术较佳的实施例中，上述电机转子在推力板和推力板托之间装有能够自动补偿的柔性垫。在本专利技术较佳的实施例中，电机轴和水泵轴为一体加工同轴连接。在本专利技术较佳的实施例中，上述上端轴承设有第一凹槽，且所述第一凹槽采用直槽或螺旋槽；所述辅助轴承设有第二凹槽，且所述第二凹槽采用直槽或螺旋槽。在本专利技术较佳的实施例中，上述电机转子的外表面和/或内表面设有螺旋通道。在本专利技术较佳的实施例中，上述高压水腔室包括高压水腔B室，所述次高压水腔室包括次高压水腔B室，且所述电机转子的上、下端面分别为所述次高压水腔B室和所述高压水腔B室。在本专利技术较佳的实施例中，上述多级屏蔽泵还包括：首级叶轮吸入口和循环水出水口；来自所述泵进水口的液体经所述首级叶轮吸入口进入所述首级叶轮；经所述循环水流道向下的液体从位于所述导叶隔板和所述中间叶轮之间形成的所述次高压稳流区的所述循环水出水口流出。此处需要补充说明的是，本专利技术实施例提供的多级屏蔽泵中，上述主水腔室也即高压水腔室，次水腔室也即次高压水腔室；上述稳流区也即次高压稳流区。一种输水系统，其包括如上述任一项所述的多级屏蔽泵。本专利技术实施例的有益效果是：一、采用内循环冷却水结构，高压水腔室中的部分水流通过下轴承间隙进入屏蔽电机内部带走电机热量，然后通过上轴承间隙流入循环水腔室，通过转子中心孔处循环水道从末级叶轮与下一级叶轮中间的次高压稳流区流出；由于循环水流出水口位于末级叶轮下方的稳流区，不仅不会对水流造成干扰，而且循环水进口和出口的压差很低，不仅能冷却屏蔽电机和润滑上下滑动轴承，同时不会对高压水腔室造成大压差泄压损耗，有效提高水泵效率；二、转子屏蔽套与定子屏蔽套之间形成密封间隙，转子下侧为高压水腔室，其上侧为次高压水腔室，当泵正常运行时，高压水腔室将充满来自末级叶轮加压后的高压液体，该压力直接作用在转子的下侧，而转子的上方为与首级叶轮吸入口处压力相同的次高压水腔室；这样作用在转子的轴向力向上，可抵消部分转子自重和多级叶轮产生的向下轴向力，能有效减轻作用在推力轴承上的轴向力，从而延长推力轴承的使用寿命；三、屏蔽泵的支撑轴承摩擦副采用高硬度高耐磨的碳化硅、陶瓷或硬质合金材料，在轴套和轴之间装有可随温度自动膨胀和缩小的衬套，在推力板和推力板托之间也装有可随温度变化自动补偿的柔性垫，这样大大减小了因输送液体温度变化大对轴套和轴承的影响，提高了泵运行的适用范围和可靠性；四、电机轴和水泵轴为一体加工同轴连接，对中性更好，运行平稳振动小，安全可靠，且结构更加紧凑。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的多级屏蔽泵的主剖结构示意图；图2为图1中A－A端面的剖视结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的多级屏蔽泵中次高压水腔室区域的主剖结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的多级屏蔽泵中高压水腔室区域的主剖结构示意图。图中：1－进出水底座，2－泵进水口，3－首本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级屏蔽泵，其特征在于，包括：设有泵进水口和泵出水口的进出水底座，所述进出水底座连接有首级叶轮，所述首级叶轮上方依次累加有中间叶轮和末级叶轮；所述首级叶轮的外部装有首级导叶，所述中间叶轮的外部装有中间导叶，所述末级叶轮的外部装有末级导叶；所述首级导叶、所述中间导叶和所述末级导叶共同与耐压筒之间形成出水通道，且所述出水通道的上方由泵盖连接有电机机座、电机定子和定子屏蔽套，所述电机定子的中间安装有转子轴、电机转子和转子屏蔽套，所述转子屏蔽套和所述定子屏蔽套之间形成主水腔室和次水腔室的密封间隙；所述转子轴的下端区域安装多级叶轮，且所述电机转子的中心处设有循环水流道；所述电机转子的下端空腔通过中间轴承的内圈流道与所述末级叶轮的出水处的所述出水通道连接形成所述主水腔室；所述电机转子的上端空腔通过上端轴承的流道和所述电机转子的中心处的所述循环水流道，与所述末级叶轮和下一级叶轮之间以及导叶隔板构成的稳流区相连，以形成所述次水腔室。

【技术特征摘要】
1.一种多级屏蔽泵，其特征在于，包括：设有泵进水口和泵出水口的进出水底座，所述进出水底座连接有首级叶轮，所述首级叶轮上方依次累加有中间叶轮和末级叶轮；所述首级叶轮的外部装有首级导叶，所述中间叶轮的外部装有中间导叶，所述末级叶轮的外部装有末级导叶；所述首级导叶、所述中间导叶和所述末级导叶共同与耐压筒之间形成出水通道，且所述出水通道的上方由泵盖连接有电机机座、电机定子和定子屏蔽套，所述电机定子的中间安装有转子轴、电机转子和转子屏蔽套，所述转子屏蔽套和所述定子屏蔽套之间形成主水腔室和次水腔室的密封间隙；所述转子轴的下端区域安装多级叶轮，且所述电机转子的中心处设有循环水流道；所述电机转子的下端空腔通过中间轴承的内圈流道与所述末级叶轮的出水处的所述出水通道连接形成所述主水腔室；所述电机转子的上端空腔通过上端轴承的流道和所述电机转子的中心处的所述循环水流道，与所述末级叶轮和下一级叶轮之间以及导叶隔板构成的稳流区相连，以形成所述次水腔室。2.根据权利要求1所述的多级屏蔽泵，其特征在于，所述电机转子由所述转子屏蔽套包裹并固定在所述转子轴上；所述电机定子由所述定子屏蔽套包裹并固定在所述电机机座内。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗先武，潘晓晖，宋颜青，林安国，
申请(专利权)人：上海创科泵业制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31