带诱导轮的高效小流量闭式微型低温离心泵制造技术

一种带诱导轮的高效小流量闭式微型低温离心泵，为可拆卸的磁力驱动泵，包括前泵壳、诱导轮、叶轮、电机组件及隔离套；前泵壳为不锈钢材质的直角型离心泵泵壳，内部含有蜗壳结构，包括含VCR接头的进液口和排液口以及连接法兰；电机组件，包括电机前盖、电机定子、电机外壳、内磁转子、轴承部件、温度传感器和换热铜管。本发明专利技术具有结构紧凑、体型小巧、电机发热量小、工作区间可涵盖20K～120K和转速可调的特点，通过无氧铜垫圈密封的刀口法兰结构连接前泵壳和隔离套，在实现可拆卸的同时保证了低温下离心泵的全密封、无泄漏，采用四氟密封填充技术解决了低温下泵内间隙收缩导致的叶轮卡紧等问题，适用于小流量低温流体泵送场合。适用于小流量低温流体泵送场合。适用于小流量低温流体泵送场合。

【技术实现步骤摘要】
带诱导轮的高效小流量闭式微型低温离心泵


[0001]本专利技术涉及离心泵，特别是一种带诱导轮的高效小流量闭式微型低温离心泵。

技术介绍

[0002]随着航天技术的发展，低温推进剂在轨长期贮存以及高效利用愈发重要。低温离心泵作为循环冷却系统的核心部件，负责给低温推进剂提供循环动力、促进循环稳定运行。因此小型高效低温离心泵直接关系到热力学排气系统、低温冷却器等的功能实现和性能保障。
[0003]目前市场上的低温泵商业化产品主要是中、大型的柱塞泵、离心泵等，用于空分流体的充装、城市液化天然气的应急气化站和接受门站、高压氮/氧机场地面保障系统、油井激化的氮/二氧化碳加注设备、煤矿氮气灭火器、化工厂高压氮气试验设备、高压氮气保护系统、高压液化气体装瓶加注系统、氢
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氧
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氮的管线加压输送和气化设备、低温槽车、低温储槽的装料
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卸料泵
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循环、工业窑炉的燃烧供氧，以及航天液氧
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液氢
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液氦
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液氮的试验及加注设备等等，特点为体型大、流量大、扬程高、功率大、漏热大，不能满足低温推进剂热力学排气系统的要求。而从热力学排气系统在轨应用的特点出发，所需的低温泵应具有以下特征：结构紧凑、工作流量小、额定功率低、电机发热量小、工作温区涵盖20K
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120K、有一定的抗汽蚀能力、出口为单相液体且运行时稳定高效。
[0004]经过对现有技术的检索发现
[0005]授权公告号CN209398580U的专利公开了一种用于低温系统的立式液氮离心泵，包括设在真空冷箱内的液氮离心泵组件和设在真空冷箱外的电机，该电机的转轴与该液氮离心泵组件中的加长传动轴固定连接。虽然该加长传动轴的长度大于行业通用尺寸，有利于减少低温导热、降低冷量损失，但导致该液氮离心泵总体尺寸过大，不能满足低温推进剂冷却循环系统的需求。
[0006]授权公告号CN212130802U的专利公开了一种筒形低温离心泵，包括设置在离心泵外侧起到保护作用的筒形离心泵壳体和设置在离心泵壳体内侧的定转子电机，电机壳体与该离心泵壳体之间设有便于液体进行流动的出液流道，无需设置轴封，提高了泵的密闭性和可靠性。虽然筒形结构简单，但是叶轮流道流出的流体会冲击直线形壳体的流道并损失大量能量，降低了泵的效率，同时电机壳体直接接触低温流体，当电机功率大时漏热大，不利于低温液体的输送。
[0007]授权公告号CN204610305U的专利公开了一种潜液式低温离心泵，泵壳包括自下而上顺次连接的吸入段、中段、下端盖、电机壳和上端盖。其上下端盖通过多根出液管连通，使泵内低温液体流速更低、损失更小，该叶轮和轴套间隙配合有三角形迷宫槽减小介质内部泄露、提高泵效率。但该泵设计为潜液泵，须放置于密闭容器潜入液体内使用，在低温冷却循环管路中无法正常工作。
[0008]由此可见，目前已公开的低温离心泵无法满足低温推进剂循环系统使用等需求。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的就是为了克服现有技术存在的缺陷，从低温推进剂在轨长期贮存以及高效利用循环冷却系统等需求出发，提供一种带诱导轮的高效小流量闭式微型低温离心泵。该离心泵可拆卸的磁力驱动泵，具有结构紧凑、体型小巧、电机发热量小、工作区间可涵盖20K～120K和转速可调的特点，通过无氧铜垫圈密封的刀口法兰结构连接前泵壳和隔离套，在实现可拆卸的同时保证了低温下离心泵的全密封、无泄漏，采用四氟密封填充技术解决了低温下泵内间隙收缩导致的叶轮卡紧等问题，适用于小流量低温流体泵送场合。
[0010]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0011]一种带诱导轮的高效小流量闭式微型低温离心泵，所述的低温离心泵为可拆卸的磁力驱动泵，包括前泵壳、诱导轮、叶轮、电机组件及隔离套，其特点在于：
[0012]所述的电机组件，包括电机前盖、电机定子、电机外壳、内磁转子、轴承部件、温度传感器和换热铜管，所述的电机定子置于所述的电机外壳内并采用耐低温的低温胶固定，所述的隔离套置于所述的电机定子内并用耐低温的低温胶固定，所述的电机定子内含缠绕线圈；所述的内磁转子置于所述的泵转轴的四周，所述的泵转轴的两端由两端的轴承部件支撑一同放入所述的隔离套内，所述的泵转轴的一端伸出所述的隔离套的开口端，所述的电机前盖的中心孔套设在所述的泵转轴上，使所述的电机前盖置于所述的隔离套的开口端，所述的电机前盖与所述的隔离套通过螺丝预紧固定，所述的温度传感器固定在所述的电机定子上，所述的换热铜管是位于所述的电机外壳外的螺旋换热铜盘管结构；
[0013]所述的前泵壳是直角型离心泵泵壳，内部含有蜗壳结构，包括进液口和排液口以及刀口法兰。
[0014]所述的诱导轮及叶轮置于所述的前泵壳内，所述的诱导轮位于所述的叶轮的入口处并一体构成，在所述的前泵壳内沿低温液体流经的方向依次是所述的进液口、诱导轮、叶轮和排液口，所述的叶轮的后端与所述的泵转轴伸出的前端用螺栓预紧固定，在所述的叶轮的后方与所述的电机前盖之间的非流道区域用四氟填充块填充，在所述的前泵壳和所述的叶轮的入口管处有四氟密封套对间隙进行密封；
[0015]所述的前泵壳与所述的隔离套采用刀口法兰连接在一起，所述的前泵壳与所述的隔离套之间采用无氧铜垫片进行密封。
[0016]所述的前泵壳采用不锈钢结构，所述的进液口和排液口均采用VCR接口，有利于保证低温下的零泄漏，也有利于拆装。。
[0017]所述的电机外壳采用不锈钢结构，其内部和所述的电机定子采用耐低温的低温胶进行固定封装。
[0018]所述的低温离心泵为磁力驱动泵，配合使用的调速器采用直流二十四伏电源供电，可调节泵运行时的功率及转速。
[0019]所述的换热铜管是位于电机外壳上的螺旋换热铜盘管结构，内部可输送外界低温流体对电机进行换热。
[0020]所述的诱导轮与叶轮是一体加工，有利于安装且运行时稳定、同心率高。
[0021]所述的连接法兰为刀口法兰，采用无氧铜垫片进行密封。
[0022]所述的前泵壳内部含有蜗壳结构，对流体流动起导向作用，提高泵内流体能量利用效率；
[0023]所述的前泵壳在叶轮进口的间隙处采用四氟密封套进行密封，解决了低温下泵内间隙收缩导致的叶轮卡紧等问题，蜗壳内非流道区域采用固定的四氟填充块进行填充，有利于减少水力损失。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0025]1、本专利技术的低温离心泵为可拆卸的磁力驱动泵，即利用永磁体的磁力传动实现扭矩的无接触传递。其中定子内缠绕线圈的旋转磁场带动隔离套内的内磁转子转动，内磁转子的前端直接与泵转轴相连，带动叶轮转动。外定子与内磁转子间的隔离套通过法兰与前泵壳密封连接，彻底解决了轴封泄露问题，实现了全密封、无泄漏。
[0026]2、本专利技术所述的前泵壳在叶轮进口的间隙处采用四氟密封套配合螺纹进行密封，解决了低温下泵内间隙收缩导致的叶轮卡紧等问题，蜗壳内非流道区本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带诱导轮的高效小流量闭式微型低温离心泵，所述的低温离心泵为可拆卸的磁力驱动泵，包括前泵壳(1)、诱导轮(2)、叶轮(3)、电机组件及隔离套(6)，其特征在于，所述的电机组件，包括电机前盖(4)、电机定子(5)、电机外壳(8)、内磁转子(9)、轴承部件(11)，温度传感器(12)和换热铜管(13)；所述的电机定子(5)置于所述的电机外壳(8)内并采用耐低温的低温胶固定，所述的隔离套(6)置于所述的电机定子(5)内并用耐低温的低温胶固定，所述的电机定子(5)内含缠绕线圈(16)；所述的内磁转子(9)置于所述的泵转轴(10)的四周，所述的泵转轴(10)的两端由所述的轴承部件(11)支撑一同放入所述的隔离套(6)内，所述的泵转轴(10)的前端伸出所述的隔离套(6)的开口端，所述的电机前盖(4)的中心孔套设在所述的泵转轴(10)上，使所述的电机前盖(4)置于所述的隔离套(6)的开口端，所述的电机前盖(4)与所述的隔离套(6)通过螺丝预紧固定，所述的温度传感器(12)固定在所述的电机定子(5)上，所述的换热铜管(13)是位于所述的电机外壳(8)外的螺旋换热铜盘管结构；所述的前泵壳(1)是直角型离心泵泵壳，内部含有蜗壳结构，包括进液口(14)和排液口(15)以及刀口法兰(7)。所述的诱导轮(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸽，田桂，黄永华，程诚，
申请(专利权)人：上海空间推进研究所，
类型：发明
国别省市：