磨损环、同轴自适应结构及水泵制造技术

磨损环、同轴自适应结构及水泵，磨损环的内孔与叶轮的进口外圈旋转配合，磨损环的外圈通过O形密封圈与安装座的固定孔连接；叶轮旋转时，O形密封圈可受力压缩，使磨损环朝压缩方向作径向移动，以自动补偿叶轮与磨损环之间的同轴度偏差。通过在磨损环外圈处设置O形密封圈，利用磨损环与固定孔的大间隙较大、磨损环与叶轮之间的间隙小，运转时由O形密封圈的形变使磨损环作径向移动，以补偿叶轮与磨损环的径向不同心问题，可防止叶轮与磨损环在运转时抱死，从而降低水泵泄露损失。从而降低水泵泄露损失。从而降低水泵泄露损失。

【技术实现步骤摘要】
磨损环、同轴自适应结构及水泵


[0001]本技术涉及水泵领域，具体地说是一种磨损环、同轴自适应结构及水泵。

技术介绍

[0002]目前消防水泵的磨损环为考虑与叶轮匹配，均会留一定量的间隙，且叶轮进口直径越大，叶轮磨损环与叶轮配合所留的间隙越大。但在实际运用中，叶轮磨损环的间隙会影响到水泵的内泄露，尤其是在高压下内泄露会更加严重。正常设计磨损环和叶轮间隙设计一般按经验公式：
[0003]S＝0.001
×
D (mm)
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(1)
[0004]式中，S为磨损环与叶轮间隙，D为叶轮外径，单位为mm。
[0005]根据工艺情况可以进行适当增大或减少S，但一般不低于0.1mm。其主要作用是在不影响叶轮转动的前提下防止叶轮内泄漏，即降低容积损失，提高容积效率，从而提高水力性能。
[0006]但在常规的单级离心泵设计与使用中，一般设备运行均在设计点，叶轮磨损环的间隙即便稍微偏离设计值，在设备大流量、低扬程时，其影响也可以忽略不计。但随着设备压力升高，尤其时在关死点时，磨损环与叶轮间隙的大小对水泵关死点性能影响巨大，主要是因为随着出口压力的增加，进出口压差增大，水泵内泄漏量急剧上升导致。而若降低叶轮与磨损环的间隙，对减少关死点水泵内泄漏、提高发动机转速和提升水泵关死点压力均起着很大的作用，但当叶轮与磨损环间隙小到一定程度时，因装配、加工误差，叶轮与磨损环的同轴度会存在偏差，这会导致叶轮与磨损环抱死，设备无法使用。
专利
技术实现思路

[0007]本技术针对目前叶轮磨损环间隙过大导致高压泄露严重，过小导致叶轮与磨损环抱死的缺点，旨在提供磨损环、同轴自适应结构及水泵，能自适应叶轮的径向跳动，既可以降低叶轮与磨损环的间隙，同时也不会因为加工误差导致叶轮与磨损环抱死。
[0008]为了达到上述目的，本技术采用的技术方案包括磨损环，环本体为圆环形，其特征在于：环本体设有绕其外圈边缘分布的环形槽，所述环形槽中设置具有弹性的O形密封圈；其内孔与轴体旋转配合，且内孔与轴体外壁之间留有微间隙。
[0009]其中，所述微间隙为不大于0.01mm。
[0010]其中，环本体为耐磨的铜制金属材料或PEEK、POM非金属材料。
[0011]本技术提供一种同轴自适应结构，包括上述的磨损环，磨损环的内孔与叶轮的进口外圈旋转配合，磨损环的外圈通过O形密封圈与安装座的固定孔连接；叶轮旋转时，O形密封圈可受力压缩，使磨损环朝压缩方向作径向移动，以自动补偿叶轮与磨损环之间的同轴度偏差。
[0012]其中，磨损环的外圈与环座的固定孔之间的大间隙大于磨损环内孔与叶轮的进口外圈外壁之间的微间隙。
[0013]其中，O形密封圈将磨损环的外圈与环座的固定孔之间的大间隙密封。
[0014]其中，安装座上设有螺纹孔，螺钉/垫片的旋入处设有若干第一固定槽，磨损环上设有对应的若干第二固定槽；第一固定槽、第二固定槽形组合后的形状与螺钉的头部造型一致；螺钉旋入后，可限制磨损环作圆周运动。
[0015]本技术提供水泵，包括任一上述的同轴自适应结构。
[0016]和现有技术相比，本技术通过在磨损环外圈处设置O形密封圈，利用磨损环与固定孔的大间隙较大、磨损环与叶轮之间的间隙小，运转时由O形密封圈的形变使磨损环作径向移动，以补偿叶轮与磨损环因加工、安装等产生的径向不同心问题，可防止叶轮与磨损环在运转时抱死，从而降低水泵泄露损失，提高发动机高压性能。
附图说明
[0017]图1为本技术实施例的结构示意图；
[0018]图2为本技术实施例的结构分解示意图；
[0019]图3为泵盖的结构示意图；
[0020]图4为磨损环的结构示意图；
[0021]图5为叶轮的结构示意图；
[0022]参见附图，1泵盖，2磨损环，3O形密封圈，4限位螺钉,5叶轮，6泵体，7轴。
具体实施方式
[0023]现结合附图对本技术作进一步地说明。
[0024]参见图4，图4展示的是本技术的一个实施例磨损环，主要包括环本体。圆环形的环本体设有绕其外圈边缘分布的环形槽，环形槽为内陷凹槽，环形槽中设置具有弹性的O形密封圈。其内孔与轴体旋转配合，且内孔与轴体外壁之间留有微间隙。进一步地，微间隙为不大于0.01mm。
[0025]作为优选，环本体为耐磨的铜制金属材料或PEEK、POM非金属材料。本实施例中为铜。
[0026]参见图1至图5，图1至图5展示的是本技术的另一个实施例同轴自适应结构，包括上述的磨损环。磨损环的内孔与叶轮的进口外圈(轴向突出的台阶状)旋转配合。磨损环的外圈通过O形密封圈与安装座的固定孔连接，并将磨损环的外圈与环座的固定孔之间的大间隙密封。
[0027]叶轮高速旋转时，若进口外圈与磨损环之间存在同轴度偏差，旋转的叶轮进口外圈会对磨损环内孔壁形成压力，进而使磨损环具有沿压力方向作径向运动的趋势。进而橡胶材料制成的O形密封圈在受力后被压缩，磨损环朝压缩方向作径向移动，自动补偿了叶轮与磨损环之间的同轴度偏差(偏心误差)。
[0028]作为优选，磨损环的外圈与环座的固定孔之间的大间隙大于磨损环内孔与叶轮的进口外圈外壁之间的微间隙，以使磨损环具有足够的径向移动距离。
[0029]使用时，将磨损环安装在泵盖的安装座的固定孔中。磨损环外圈与泵盖安装磨损环的固定孔之间留有较大的大间隙，该大间隙由O形密封圈进行密封。磨损环与叶轮的进口外圈进行配合，设计时两者之间留有微间隙。叶轮由轴驱动旋转，叶轮可以利用上述原理，
即O形密封圈的弹性来补偿加工及装配误差引起的叶轮与磨损环不同心情况，使得在设备运行时叶轮与磨损环不会抱死。在设备运行中，叶轮高速旋转，其进口外圈与磨损环内孔进行轻微摩擦，并推动磨损环作径向移动，最终补偿了两者的同轴度偏差，最终达到一个自适应的稳定状态。微间隙即满足了磨损环与叶轮之间旋转间隙的要求，不会产生过多的摩擦损失；又防止了叶轮与磨损环抱死，降低水泵泄露损失，提高发动机高压性能。
[0030]作为优选，参见图3和图4，泵盖的安装座上开有两个螺纹孔，螺钉的旋入处设有两个第一固定槽，磨损环上设有对应的两个第二固定槽。第一固定槽、第二固定槽形组合后的形状为一个整圆形，且与旋入的螺钉的头部造型一致。
[0031]磨损环置入安装座的固定孔中，并旋入螺钉。螺钉的头部同时位于第一固定槽、第二固定槽中，能够起到卡紧限位的作用，可有效防止磨损环随叶轮一起转动。上面结合附图及实施例描述了本技术的实施方式，实施例给出的结构并不构成对本技术的限制，本领域内熟练的技术人员可依据需要做出调整，在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改均在保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磨损环，环本体为圆环形，其特征在于：环本体设有绕其外圈边缘分布的环形槽，所述环形槽中设置具有弹性的O形密封圈；其内孔与叶轮旋转配合，且内孔与叶轮外壁之间留有微间隙。2.根据权利要求1所述的磨损环，其特征在于：所述微间隙不大于0.01mm。3.根据权利要求1或2所述的磨损环，其特征在于：环本体为铜制或PEEK、POM材料。4.同轴自适应结构，其特征在于：包括权利要求1所述的磨损环，磨损环的内孔与叶轮的进口外圈旋转配合，磨损环的外圈通过O形密封圈与安装座的固定孔连接；叶轮旋转时，O形密封圈可受力压缩，使磨损环朝压缩方向作径向移动，以自动补偿叶轮与磨损环之间的同轴度偏差。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽民，
申请(专利权)人：奥丁上海消防设备有限公司，
类型：新型
国别省市：