用于离心泵的密封结构制造技术

一种用于离心泵的密封结构，离心泵包括：电机组件、泵轴和泵体组件。泵体组件包括泵套筒和多个叶轮级组。叶轮级组包括支撑壳体、导流壳体和叶轮。叶轮包括毂部、锥形壁、叶片和叶轮座。密封结构包括动态密封结构和甩水槽密封结构。动态密封结构包括外部静密封环。外部静密封环包括径向接触部和轴向接触部。径向接触部与离心泵的叶轮的叶轮座的筒形基部之间限定出第一空间，轴向接触部与筒形基部之间限定出第二空间。第一空间沿径向方向的宽度小于第二空间沿轴向方向的宽度。甩水槽密封结构包括沿导流壳体的周向布置的多个甩水槽。沿导流壳体的周向布置的多个甩水槽。沿导流壳体的周向布置的多个甩水槽。

【技术实现步骤摘要】
用于离心泵的密封结构


[0001]本申请涉及一种用于离心泵的密封结构，特别涉及用于高转速、高扬程的深井用多级离心泵的密封结构。

技术介绍

[0002]深井用离心泵总体上包括电机组件和包含被泵轴驱动而旋转的叶轮的泵体组件。传统的离心泵的泵轴转速一般在3000rpm左右，若要离心泵输出的水的扬程达到300m，通常离心泵的高度可能达到3m，所以，这种深井泵体积大、非常笨重。
[0003]深井用离心泵大多用于农业浇灌，使用环境通常在井下100m
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500m不等的深度。在高山等自然环境恶劣的应用中，操作非常不方便。特别是，仅仅对于离心泵的搬运来说，工作人员需要人力抬到山顶，这可能需要几个小时、甚至一天的时间，将庞大、笨重的离心泵安装到几百米深的井底以及后续可能的维修都非常困难。这很大程度上限制了离心泵的应用。在泵的改进过程中，为了提高离心泵的扬程，通常采用加大叶轮直径的手段，这进一步增加了泵的体积和重量，加剧了泵的上述不方便。
[0004]在这样的情况下，离心泵中的密封构造会消耗大量的功并且产生振动，从而降低离心泵的整体效率。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种用于离心泵的甩水槽密封结构，其减少水流泄漏，同时减小摩擦阻力和叶轮级组的振动。
[0006]为此，本申请提出了一种用于离心泵的密封结构，离心泵包括：提供旋转运动的电机组件，被电机组件的输出轴驱动的泵轴，和泵体组件，其中，泵体组件包括泵套筒和容置于泵套筒内的多个叶轮级组，叶轮级组包括：在轴向方向上附接到一起而限定出叶轮腔的支撑壳体和导流壳体，以及容置于叶轮腔内被泵轴驱动而随其同步旋转的叶轮，其中，叶轮包括：限定出与泵轴接合的中心孔的毂部，和从毂部径向向外并且轴向向上延伸的锥形壁，从锥形壁的下表面螺旋形延伸的叶片，以及被附接到叶片的外周的叶轮座，叶轮座在其下端限定出外部支撑端面，其特征在于，密封结构包括动态密封结构和甩水槽密封结构，动态密封结构包括外部静密封环，外部静密封环包括平行于轴向方向的径向接触部和垂直于轴向方向的轴向接触部，其中，径向接触部与离心泵的叶轮的叶轮座的筒形基部之间限定出第一空间，轴向接触部与筒形基部之间限定出第二空间，其中，第一空间沿径向方向的宽度小于第二空间沿轴向方向的宽度，甩水槽密封结构包括在叶轮座的下端设置在外部支撑端面的径向外侧的多个甩水槽，其中，多个甩水槽沿导流壳体的周向布置。
[0007]根据可选的实施方式，多个甩水槽中的每个甩水槽包括成角度布置的两个侧边，两个侧边之间的夹角在50
°
至70
°
之间。
[0008]根据可选的实施方式，叶轮级组的导流壳体包括具有允许泵轴延伸穿过的中心孔的中心部，与支撑壳体轴向接合的外围部和在中心部和外围部之间螺旋形延伸的导叶，中
心部、外围部和导叶限定出叶轮级组的导流通道。
[0009]根据可选的实施方式，叶轮座、锥形壁以及叶片限定出离心通道，毂部限定出垂直于轴向方向的中心支撑端面，中心支撑端面通过叶轮的毂部或者嵌置于毂部下端的中心动密封环限定，导流壳体包括与中心支撑端面始终抵接接触的中心抵接端面，以及导流通道与离心通道流体连通。
[0010]根据可选的实施方式，中心动密封环由钨钢构成。
[0011]根据可选的实施方式，中心部是单独形成并且附接到外围部上的导流座。
[0012]根据可选的实施方式，中心抵接端面通过导流座或嵌置于导流座内的中心静密封环提供。
[0013]根据可选的实施方式，毂部在远离电机组件的轴向方向上的第一轴向端延伸超出支撑壳体，在与第一轴向端相反的第二轴向端在支撑壳体内终止于中心抵接端面。
[0014]根据可选的实施方式，叶轮座与支撑壳体限定出环形缝隙。
[0015]根据可选的实施方式，支撑壳体、导流壳体和叶轮座共同限定出杂质收集空间，用于接收来自环形缝隙的杂质。
[0016]本申请的用于离心泵的甩水槽密封结构，在离心泵的运转状态下，由于向上流动的水和叶轮的离心力的作用，外部静密封环与离心泵的叶轮的叶轮座的筒形基部之间不再接触，而是形成缝隙，降低了叶轮的摩擦功耗。同时，在离心力作用下，第二空间中的水被甩出，从而形成与外部水压对抗的内部水压，使得叶轮可以减小由水产生的径向力。此外，上述水压平衡还使得叶轮与导流壳体之间始终存在密封，不会由于叶轮的高速旋转而使密封失效。在离心泵的高速运转状态下，多个甩水槽把水甩出，形成动能，与外部水压对抗，以减少水流泄漏，同时使叶轮在离心泵的高速运转状态下达到动态漂浮状态，以减小摩擦阻力和叶轮级组的振动。
附图说明
[0017]下面将参考附图、结合本申请的示例性实施例详细描述本申请的前述和其它特征、优势和益处。应理解，附图并未按比例绘制，仅仅用于示意本申请的原理，而不意于将本申请限制于图示的实施例。
[0018]图1是本申请的示例性离心泵的纵剖面图；
[0019]图2示出了图1的离心泵的叶轮级组的纵截面图；
[0020]图3示出了图2的叶轮级组的叶轮的立体图；以及
[0021]图4示出了图3的叶轮的A部分的放大立体图。
具体实施方式
[0022]下面参考附图具体描述本申请的离心泵。贯穿各附图，结构或功能相同或相似的部分具有相同的附图标记。
[0023]图1是本申请的示例性离心泵的纵剖面图。总体上，离心泵包括马达组件和泵体组件20。马达组件包括马达壳体和容置于马达壳体内、能够输出高转速的马达、例如电动马达。为马达的运转提供辅助功能的辅助系统，例如冷却系统，也设置于马达壳体内。泵体组件20包括泵套筒22和容置于泵套筒22内的多个叶轮级组200。马达的输出轴通过离心泵的
泵轴11驱动离心泵中各叶轮级组200的叶轮70旋转。在图示实施例中，泵轴11采用的是六齿泵轴。
[0024]在本申请中，为方便描述，泵轴11延伸的方向被定义为轴向方向，周向方向围绕着轴向方向延伸。本申请的离心泵在使用过程中通常竖直放置，所以轴向方向也称为竖直方向，在轴向方向上朝向电机组件的方向/端部称为下方/下端，相反的方向/端部称为上方/上端。在垂直于轴向方向的平面中，以限定出轴向方向的泵轴11的中心轴线为基准，从泵套筒22朝向泵轴11的中心轴线的方向称为径向向内，相反，从泵轴11的中心轴线朝向泵套筒22的方向称为径向向外。
[0025]返回参考图1，在轴向方向上，从下向上，泵体组件20依次包括进水区段30，由多个叶轮级组构成的叶轮区段50和出水区段40，下面详细描述各区段的结构。
[0026]在进水区段30中，在泵套筒22上设置有沿周向方向分布的进水孔32，并且，在进水区段30中，锥壳体34设置于在泵套筒22内。锥壳体34被配置为朝向电机组件开口的倒锥体，包括允许泵轴11穿过的中心孔。将泵轴11连接到电机组件的输出轴并且支撑泵轴11的泵轴连接部设置于由锥壳体34的朝向电机组件的内表面37形成的空间33内。锥壳体34的相反的外表面39与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于离心泵的密封结构，所述离心泵包括：提供旋转运动的电机组件，被电机组件的输出轴驱动的泵轴(11)，和泵体组件(20)，其中，所述泵体组件包括泵套筒(22)和容置于泵套筒内的多个叶轮级组(200)，所述叶轮级组(200)包括：在轴向方向上附接到一起而限定出叶轮腔的支撑壳体(60)和导流壳体(250)，以及容置于叶轮腔内被泵轴驱动而随其同步旋转的叶轮(70)，其中，所述叶轮(70)包括：限定出与泵轴接合的中心孔的毂部(72)，和从毂部径向向外并且轴向向上延伸的锥形壁(74)，从锥形壁的下表面螺旋形延伸的叶片(76)，以及被附接到叶片(76)的外周的叶轮座(78)，所述叶轮座(78)在其下端限定出外部支撑端面(77)，其特征在于，所述密封结构包括动态密封结构和甩水槽密封结构，所述动态密封结构包括外部静密封环(98)，所述外部静密封环(98)包括平行于轴向方向的径向接触部(263)和垂直于轴向方向的轴向接触部(264)，其中，所述径向接触部(263)与离心泵的叶轮(70)的叶轮座(78)的筒形基部(782)之间限定出第一空间(265)，所述轴向接触部(264)与所述筒形基部(782)之间限定出第二空间(266)，其中，所述第一空间(265)沿径向方向的宽度小于所述第二空间(266)沿轴向方向的宽度，所述甩水槽密封结构包括在叶轮座(78)的下端设置在所述外部支撑端面(77)的径向外侧的多个甩水槽(785)，其中，所述多个甩水槽(785)沿所述导流壳体(250)的周向布置。2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，所述多个甩水槽(785)中的每个甩水槽包括成角度布置的两个侧边，所述两个侧边之间的夹角在50
°
至70
°
之间。3.根据权利要求1或2所述的密封结构，其特征在于，所述叶轮级组(200)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡卓，朱楠，朱青松，
申请(专利权)人：浙江凯博瑞汽车零部件有限公司，
类型：新型
国别省市：