一种采用气体隔离的高压屏蔽泵制造技术

一种采用气体隔离的高压屏蔽泵，它适用于高压力，中、小排量的液体输送机械。该装置有离心泵、屏蔽电机，其特征在于：屏蔽电机转子为稀土永磁转子，有压缩气体容器、控制阀门１、存液腔和液位传感器。在工作时，通过液位传感器测量存液腔中渗入液位的高低控制控制阀门的通断。使用气体平衡由离心泵输入轴承处渗入的液体压力，使屏蔽电机转子工作在气体环境中。摩擦力小，效率高，适应于高转速，从而可行到较高的输出压力。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种采用气体隔离的高压屏蔽泵，它属于液体输送机械，适用于高压力，中、小排量的石油，化工、食品加工、造纸及采矿等。现在的高压泵，可以使用齿轮泵，往复泵等。但这些泵的排量很小，为得到一定排量的高压泵，多采用高速离心泵。使用高速离心泵可以得到较高的输出压力和很宽的排量范围，并且只要调节离心泵的转速就可以方便地调整工况，是一种理想的变工况泵。但在使用离心泵时，由于离心泵旋转轴输入端要承受较大的液体压力，密封问题较难解决。现在的解决方案是使用密封屏蔽电动机做动力，驱动离心泵工作。密封屏蔽电动机采用在转子和定子间加一层屏蔽罩，使转动部分与固定部分分隔开，离心泵泵体与电动机壳体连接密封，从而解决离心泵输入轴端轴承密封问题。使用屏蔽电动机驱动，电机转子浸在被输送液体中转动。在低速时，液体粘滞阻力不大，这种方法还可以实行，随着相对速度的增加，粘滞阻力与速度的平方甚至立方成正比，这时粘滞阻力将消耗输入的大部分能量，这不仅是效率问题，而且也很难提高泵的转速。本专利技术的目的是专利技术一种高速离心泵和与之相适应的屏蔽电动机组成的高压屏蔽泵，它使电动机转子在气体环境中运转，阻力小，效率高。本专利技术如附附图说明图1所示。它有泵体1、离心叶片轮2、驱动轴3、驱动轴轴承4、电动机承压壳5、定子6、屏蔽罩7、转子8、转子轴承9，其特征在于有压缩气体容器10、控制阀门11，在转子8的下端有挡液盘12，在挡液盘12下部与泵体1之间有存液腔13，在存液腔13处装有液位传感器14，转子8为稀土材料永磁转子。在本专利技术中，离心泵结构与普通离心泵一样，电动机承压壳5与泵体1连接密封，把泵输入轴与电动机输出轴以及连接部位包容在密封部位中，从泵中通过驱动轴轴承4渗漏出的液体只能进入到存液腔13中。屏蔽罩7与普通屏蔽电动机一样，用非磁性材料(如铝、铜、不锈铜或是塑料等)包在定子6内腔以及承压壳5内，以保证气密性，使定子线圈与可能出现的输送液体隔开。在屏蔽罩7上部，有一小孔与压缩气体容器10通过控制阀门11相连。在存液腔13中，装有液位传感器14。在转子8下部装有一个挡液盘12，它与定子6下端的屏蔽罩7或是专门的凸环之间在轴向有一定的间隙，在径向有一定的重叠距离。本专利技术在工作时，随着离心泵叶输出压力的增高，被输送液体从泵与电机连接处的轴承缝隙渗入电机，首先进入存液腔13。液位传感器14测量渗入的液量值，当渗入的液量值达到一定量时，传感器14动作，控制阀门11导通，高压气体通过屏蔽罩7上部小孔进入屏蔽罩7内，给内部加压。所加压力略大于下面液体渗入压力，把渗入液体压回到泵体中。当在存液腔13中渗入的液体液位下降到一定值时，液位传感器14再次动作，关闭控制阀门11，以防止增压气体进入泵输出通道中，节约控制气体量。本专利技术中挡液盘12的作用是防止由于电机输出轴等高速转动引起的飞溅而把液体甩入转子与屏蔽罩之间。在正常工作后，气体压力基本与渗入液体压力保持平衡，只有在外界输出压力发生大的波动或由于气体泄漏而引起的压力下降才会引起控制阀门11的导通，因而用气量不大。本专利技术在原有屏蔽电机与离心泵体的基础上加入高压气体平衡部分。在工作时，使用高压气体与渗入液体压力平衡，保持转子与定子间无液体存在，解决了普通屏蔽电机转子在输送液体中工作而带来的阻力增大问题。本专利技术工作时阻力小，运行效率高。本专利技术使用稀土材料做电机的永磁转子，与定子构成一台交流同步电动机。使用变频电源进行驱动，可以通过调整变频电源的频率来调整电动机的转速，例如专利号为CN89215333的专利。也可以构成使用霍尔元件为无机械接触同步换向控制器的检测元件的随机同轴换向电动机，例如专利号为CN89215098的专利。与普通直流电机一样，可以通过输入电压控制电机工作工况。也可以用数控方法对其控制，使用稀土材料的永磁转子。可以比感应电动机有更大的起动力矩，制造简单，并可以得到更高的转速。本专利技术的液位传感器14可以是一个压差传感器，测量在存液腔13上部与下部的压力差。通过压力差的大小，可以反映液位的高低，使用压差传感器时，也可以是测量存液腔13上部压力与离心泵输出口压力之差。通过设置一个用以控制控制阀门11止通界限的压差，对控制阀门11进行控制。液位传感器14也可以是浮子传感器，通过浮子的高低来感知液位，用于对控制阀门11进行控制。液位传感器14还可以是使用两个浸液开关，分别装在存液腔被控液面的上下位置处。当上浸液开关浸液后，接通控制阀门11，使之导通，当下浸液开关无液时，关闭控制阀门11。压缩气体容器10可以是压缩气瓶，可以是可换的，也可以有灌气的，通过其它气源对其充气。所用气体可以是普通空气。为防火防爆，也可以使用氮气或二氧化碳等。控制阀门11的流量不用大，使用普通的止通阀即可。权利要求1.一种采用气体隔离的高压屏蔽泵，它有泵体1、离心叶片轮2、驱动轴3、驱动轴轴承4、电动机承压壳5、定子6、屏蔽罩7、转子8、转子轴承9，其特征在于有压缩气体容器10、控制阀门11，在转子8的下端有挡液盘12，在挡液盘12下部与泵体1之间有存液腔13，在存液腔13处装有液位传感器14，转子8为稀土材料永磁转子。全文摘要一种采用气体隔离的高压屏蔽泵，它适用于高压力，中、小排量的液体输送机械。该装置有离心泵、屏蔽电机，其特征在于；屏蔽电机转子为稀土永磁转子，有压缩气体容器、控制阀门、存液腔和液位传感器。在工作时，通过液位传感器测量存液腔中渗入液位的高低，控制控制阀门的通断。使用气体平衡由离心泵输入轴承处渗入的液体压力，使屏蔽电机转子工作在气体环境中。摩擦力小，效率高，适应于高转速，从而可行到较高的输出压力。文档编号F16J15/40GK1068876SQ9110499公开日1993年2月10日 申请日期1991年7月25日 优先权日1991年7月25日专利技术者石行 申请人:北京市西城区新开通用试验厂 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用气体隔离的高压屏蔽泵，它有泵体１、离心叶片轮２、驱动轴３、驱动轴轴承４、电动机承压壳５、定子６、屏蔽罩７、转子８、转子轴承９，其特征在于：有压缩气体容器１０、控制阀门１１，在转子８的下端有挡液盘１２，在挡液盘１２下部与泵体１之间有存液腔１３，在存液腔１３处装有液位传感器１４，转子８为稀土材料永磁转子。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石行，
申请(专利权)人：北京市西城区新开通用试验厂，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]