CN117685234A - 离心涡旋磁力泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及泵技术领域，尤其涉及一种离心涡旋磁力泵，其包括电机，具有输出轴；传动结构，包括同轴线间隔设置的外磁组件和内磁组件，外磁组件与输出轴固定连接，内磁组件穿设在外磁组件中；隔离套，隔离套设置在外磁组件和内磁组件之间；壳体，壳体的一端与隔离套密封连接，壳体远离电机的一端具有吸入口，壳体具有排出口；传动轴，传动轴设置在壳体中，且传动轴的一端与内磁组件固定连接，传动轴上依次固定设置离心叶轮和至少一个涡旋叶轮，离心叶轮位于涡旋叶轮的上游，最后一个涡旋叶轮与排出口正对。本发明保证满足高扬程需求的同时，能够降低泵体的体积的同时，满足无泄漏的应用场合。

Description

离心涡旋磁力泵

技术领域

本发明涉及泵技术领域，尤其涉及一种离心涡旋磁力泵。

背景技术

泵在液体运输的过程中扮演着非常重要的角色，其中常用的离心叶轮泵具有低汽蚀余量的优点，但扬程较小。为了满足高扬程的需求，需要串联多级离心叶轮泵才能满足高扬程的需求。但这种结构体积较大，在现场不方便布置。而且现有的多级串联的离心叶轮泵采用普通的电机驱动，无法实现无泄漏的应用要求。

因此，需要一种离心涡旋磁力泵来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离心涡旋磁力泵，保证满足高扬程需求，能够降低泵体的体积的同时，满足无泄漏的应用场合。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

离心涡旋磁力泵，包括：

电机，具有输出轴；

传动结构，包括同轴线间隔设置的外磁组件和内磁组件，所述外磁组件与所述输出轴固定连接，所述内磁组件穿设在所述外磁组件中；

隔离套，所述隔离套设置在所述外磁组件和所述内磁组件之间；

壳体，所述壳体的一端与所述隔离套密封连接，所述壳体远离所述电机的一端具有吸入口，所述壳体具有排出口；

传动轴，所述传动轴设置在所述壳体中，且所述传动轴的一端与所述内磁组件固定连接，所述传动轴上依次固定设置离心叶轮和至少一个涡旋叶轮，所述离心叶轮位于所述涡旋叶轮的上游，最后一个所述涡旋叶轮与所述排出口正对；

所述壳体包括依次连接的进水段、中间段和压盖，所述进水段具有吸入口，所述离心叶轮和涡旋叶轮均位于所述中间段中，所述压盖与所述隔离套密封连接，所述进水段与所述中间段之间设置有第二密封圈，所述中间段与所述压盖之间设置有第三密封圈；

所述中间段包括依次连接的第一段、中段、出水端定位段和第二段，所述第一段与所述进水段连接，所述第二段与所述压盖连接，所述第一段与所述进水段围设形成安装所述离心叶轮的第一安装空间，所述第一段与所述中段围设形成第二安装空间，所述中段与所述出水端定位段围设形成第三安装空间，所述出水端定位段与所述第二段之前围设形成第四安装空间，所述第二安装空间、所述第三安装空间和所述第四安装空间均用于容纳所述涡旋叶轮，在所述第二安装空间、所述第三安装空间和所述第四安装空间中均安装有碳环，所述碳环与所述涡旋叶轮的侧面接触。

进一步地，所述外磁组件包括外磁套和外磁环，所述外磁套的一端与所述输出轴固定连接，所述外磁套的另一端穿设有外磁环，所述内磁组件包括内磁套和内磁环，所述内磁套固定套设在所述传动轴上，所述内磁环固定套设在所述内磁套上，且所述内磁环与所述外磁环相对，所述隔离套位于所述内磁环和外磁环之间。

进一步地，所述隔离套包括外套、支撑组件、第一定位组件和第二定位组件，所述外套位于所述外磁环和内磁环之间，所述支撑组件设置在所述外套中，所述第一定位组件和所述第二定位组件设置在所述外套中，用于限定所述支撑组件在所述外套中的位置。

进一步地，所述支撑组件包括多个垫片和多个环形碟片，所述垫片和所述环形碟片交替设置。

进一步地，所述第一定位组件包括底部定位环，所述底部定位环穿设在所述外套中，所述底部定位环的一端与所述外套的侧壁抵接，所述底部定位环的另一端与所述支撑组件贴合。

进一步地，所述第二定位组件包括依次设置的卡环、压环和顶部固定环，所述卡环嵌设在所述外套中，所述压环的一端与所述卡环抵接，所述压环的另一端通过楔形环与所述顶部固定环抵接，所述顶部固定环的另一端与所述支撑组件抵接。

进一步地，所述顶部固定环与所述外套之间设置有第一密封圈。

进一步地，所述壳体中间隔设置有第一滑动套和第二滑动套，所述第一滑动套和所述第二滑动套均滑动套设在所述传动轴上。

本发明的有益效果：

本发明所提供的一种离心涡旋磁力泵，电机通过传动结构与安装在壳体中的传动轴连接，在传动轴上依次设置有离心叶轮和至少一个涡旋叶轮。通过采用电机的输出轴带动外磁组件，外磁组件通过磁力带动内磁组件从而带动传动轴转动，在内磁组件与外磁组件之间设置有隔离套，隔离套与壳体的一端密封连接。由于隔离套不会转动，隔离套与壳体之间为静密封，将容易泄露的动密封结构转化为零泄漏的静密封结构，提升了密封性，满足无泄漏的应用场合；传输的介质通过吸入口进入通过离心叶轮加压后进入涡旋叶轮处加压，加压后的介质通过排出口流出。介质首先通过离心叶轮，能够降低汽蚀的影响，通过涡旋叶轮加压后能够提升介质的扬程。而且通过采用离心叶轮加旋涡叶轮的组合方式，保证满足高扬程需求的同时，能够降低泵体的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种离心涡旋磁力泵的剖视图；

图2是本发明一种离心涡旋磁力泵的介质流向图；

图3是本发明一种离心涡旋磁力泵中隔离套的剖视图；

图4是本发明一种离心涡旋磁力泵中隔离套的主视图；

图5是本发明一种离心涡旋磁力泵中导叶的左视图；

图6是本发明一种离心涡旋磁力泵中前轴承定位环的左视图。

图中：

1、电机；11、支撑套；2、外磁组件；21、外磁套；22、外磁环；3、内磁组件；31、内磁套；32、内磁环；4、壳体；41、进水段；411、吸入口；42、前轴承定位环；421、第一流道；43、第一段；431、连通流道；44、中段；441、第二流道；45、出水端定位段；451、第三流道；46、第二段；47、出水段；471、排出口；48、导叶；481、导流流道；49、压盖；5、传动轴；51、安装轴套；52、第一滑动套；53、第二滑动套；6、离心叶轮；7、涡旋叶轮；71、碳环；8、隔离套；81、外套；811、散热槽；82、卡环；83、压环；84、楔形环；85、第一密封圈；86、顶部固定环；87、底部定位环；88、垫片；89、环形碟片。

具体实施方式

在详细解释本申请的任何实施方式之前，应当理解，本申请不限于其应用到以下描述中阐述的或以上附图中所示的结构细节和组件布置。

在本申请中，术语“包括”、“包含”、“具有”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

本申请中，术语“连接”、“结合”、“耦合”、“安装”可以是直接连接、结合、耦合或安装，也可以是间接连接、结合、耦合或安装。其中，进行举例示范，直接连接指的是两个零件或组件之间不需设置中间件而连接在一起，间接连接指的是两个零件或组件分别与至少一个中间件连接，这两个零件或组件通过中间件实现连接。此外，“连接”和“耦合”不限于物理或机械连接或耦合，并且可以包括电连接或耦合。

在本申请中，本领域普通技术人员将理解，结合数量或条件使用的相对术语(例如，“约”，“大约”，“基本”等)为包括所述值并且具有上下文所指示的含义。例如，该相对术语至少包括与特定值的测量相关的误差程度，与特定值相关的由制造，组装，使用造成的公差等。这种术语也应被视为公开了由两个端点的绝对值限定的范围。相对术语可指代所指示的值的一定百分比(例如1％，5％，10％或更多)的加或减。未采用相对术语的数值，也应该被揭示为具有公差的特定值。此外，“基本”在表达相对的角度位置关系时（例如，基本平行，基本垂直），可指代在所指示的角度的基础上加或减一定度数（例如1度，5度，10度或更多）。

在本申请中，本领域普通技术人员将理解，由组件执行的功能可以为由一个组件，多个组件，一个零件，或多个零件执行。同样的，由零件执行的功能也可以由一个零件，一个组件，或多个零件组合来执行。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等方位词是以附图所示的方位和位置关系来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。还应当理解的，上侧、下侧、左侧、右侧、前侧、后侧等方位词不仅代表正方位，也可以理解为侧方位。例如，下方可以包括正下方、左下方、右下方、前下方以及后下方等。

在使用泵对介质进行加压时，为了保证满足高扬程需求，能够降低泵体的体积的同时，满足无泄漏的应用场合，如图1-图6所示，本发明提供一种离心涡旋磁力泵。离心涡旋磁力泵包括电机1、传动结构、隔离套8、壳体4和传动轴5。

其中，电机1具有输出轴；传动结构包括同轴线间隔设置的外磁组件2和内磁组件3，外磁组件2与输出轴固定连接，内磁组件3穿设在外磁组件2中；隔离套8固定设置在外磁组件2和内磁组件3之间；壳体4的一端与隔离套8密封连接，壳体4远离电机1的一端具有吸入口411，壳体4具有排出口471。传动轴5转动设置在壳体4中，且传动轴5的一端与内磁组件3固定连接，传动轴5上依次固定设置离心叶轮6和至少一个涡旋叶轮7，离心叶轮6位于涡旋叶轮7的上游，最后一个涡旋叶轮7与排出口471正对。

通过采用电机1的输出轴带动外磁组件2，外磁组件2通过磁力带动内磁组件3从而带动传动轴5转动，在内磁组件3与外磁组件2之间设置有隔离套8，隔离套8与壳体4的一端密封连接。由于隔离套8不会转动，隔离套8与壳体4之间为静密封，将容易泄露的动密封结构转化为零泄漏的静密封结构，提升了密封性，满足无泄漏的应用场合；传输的介质通过吸入口411进入通过离心叶轮6加压后进入涡旋叶轮7处加压，加压后的介质通过排出口471流出。介质首先通过离心叶轮6，能够降低汽蚀的影响，通过涡旋叶轮7加压后能够提升介质的扬程。而且通过采用离心叶轮6加旋涡叶轮的组合方式，保证满足高扬程需求的同时，能够降低泵体的体积。

进一步地，在壳体4与电机1之间设置有支撑套11，支撑套11的一端与电机1通过法兰连接，支撑套11的另一端与壳体4固定连接。通过设置支撑套11，一方面，能够将电机1与壳体4连接在一起，保证离心涡旋磁力泵的结构强度，另一方面，将电机1的输出轴与外磁组件2罩起来，避免外界环境的影响。

进一步地，外磁组件2包括外磁套21和外磁环22，外磁套21的一端与输出轴固定连接，外磁套21的另一端固定穿设有外磁环22，内磁组件3包括内磁套31和内磁环32，内磁套31固定套设在传动轴5上，内磁环32固定套设在内磁套31上，且内磁环32与外磁环22相对，隔离套8位于内磁环32和外磁环22之间。通过设置外磁套21，便于外磁环22的安装，通过设置内磁套31，便于内磁环32的安装。在电机1的输出轴带动外磁套21转动的过程中，外磁环22与内磁环32在磁力的作用下，内磁环32带动内磁套31转动，从而实现传动轴5的转动。

进一步地，隔离套8包括外套81、支撑组件、第一定位组件和第二定位组件，外套81位于外磁环22和内磁环32之间，支撑组件设置在外套81中，第一定位组件和第二定位组件设置在外套81中，用于限定支撑组件在外套81中的位置。通过设置支撑组件，能够减轻隔离套8的重量，且能够保证外套81的强度。通过设置第一定位组件和第二定位组件，便于限定支撑组件的位置。

进一步地，支撑组件包括多个垫片88和多个环形碟片89，垫片88和环形碟片89交替设置。具体地，在本实施例中，垫片88采用PTFE聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene），使得相邻的环形碟片89隔开。为了保证垫片88与环形碟片89便于安装和定位，垫片88的截面呈几字形，环形碟片89具有凸起，凸起插设在垫片88的凹槽中。相较于采用金属一体制成的隔离套8，可以有效降低磁涡流损失，经过对比实验，此种复合叠加工艺的隔离套8相比传统金属隔离套，磁损失降低约50%。为了保证散热效果，支撑组件与外套81之间具有间隙。

进一步地，第一定位组件包括底部定位环87，底部定位环87穿设在外套81中，底部定位环87的一端与外套81的侧壁抵接，底部定位环87的另一端与支撑组件贴合。通过设置定位环，能够限定支撑组件在外套81中的位置，保证支撑组件有效的贴合。

进一步地，第二定位组件包括依次设置的卡环82、压环83和顶部固定环86，卡环82嵌设在外套81中，压环83的一端与卡环82抵接，压环83的另一端通过楔形环84与顶部固定环86抵接，顶部固定环86的另一端与支撑组件抵接。具体地，楔形环84为碟簧，在安装的过程中，利用楔形环84的变形将顶部固定环86抵接在支撑组件上，利用卡环82与外套81的卡接起到限位的作用，而且保证支撑组件的相对位置不变。

进一步地，顶部固定环86与外套81之间设置有第一密封圈85。通过设置第一密封圈85，能够保证顶部固定环86与外套81之间的密封性能。

进一步地，为了降低外套81的磁涡流损失，提高散热性能，沿外套81的轴向于外套81的外周面上间隔开设多个散热槽811。通过设置散热槽811进一步降低了外套81的金属表面积，减少了磁涡流的损失，同时通过散热槽811扩大了散热面积，从而便于热量快速散出。

进一步地，壳体4包括依次连接的进水段41、中间段和压盖49，进水段41具有吸入口411，离心叶轮6和涡旋叶轮7均位于中间段中，压盖49与隔离套8密封连接，进水段41与中间段之间设置有第二密封圈，中间段与压盖49之间设置有第三密封圈，在中间段与压盖49的连接处设置有排出口471，在本实施例中，排出口471与吸入口411垂直布置。通过上述设置，便于在壳体4中安装离心叶轮6和涡旋叶轮7，而且通过设置第二密封圈第三密封圈，能够保证壳体4的密封性能，防止出现泄漏。排出口471与吸入口411垂直布置，在针对管路垂直布置的位置处设置，便于进行布置。

进一步地，中间段包括依次连接的第一段43、中段44、出水端定位段45和第二段46，第一段43与进水段41连接，在第一段43上开设有连通流道431，第二段46与压盖49连接，第一段43与进水段41围设形成安装离心叶轮6的第一安装空间，第一段43与中段44围设形成第二安装空间，具体地，在第一段43朝向中段44的一侧具有前轴承定位环42，前轴承定位环42与中段44形成安装离心叶轮6的第二安装空间。前轴承定位环42上开设有第一流道421，第一安装空间与第二安装空间通过连通流道431和第一流道421连通，中段44与出水端定位段45围设形成第三安装空间，在中间段44上开设有第二流道441，第二安装空间与第三安装空间通过第二流道441连通，出水端定位段45与第二段46之前围设形成第四安装空间，出水端定位段45上开设有第三流道451，第四安装空间通过第三流道451与第三安装空间连通。第二安装空间、第三安装空间和第四安装空间均用于容纳涡旋叶轮7，在第二安装空间、第三安装空间和第四安装空间中均安装有碳环71，碳环71与涡旋叶轮7的侧面接触。通过上述设置，采用离心叶轮6和三级涡旋叶轮7的配合，介质通过离心叶轮6加压后，通过连通流道431、第一流道421、第二流道441和第三流道451从排出口471排出，能够在结构紧凑的同时，实现高扬程。而且通过采用耐磨的石墨复合材料制成的碳环71，该材料具有耐磨，自润滑性好的特点；通过采用碳环71，可以防止旋涡叶轮和相邻零件的摩擦而产生的磨损，保证涡旋叶轮7能够正常转动。

进一步地，在第一安装空间中设置有导叶48，导叶48位于离心叶轮6的下游，导叶48套设在传动轴5上，且与第一段43连接。在导叶48的边缘处具有导流流道481，导流流道481与连通流道431连通。通过离心叶轮6加压后的介质朝向第一段43流动，然后进入到导叶48的导流流道481中，通过连通流道431进入到第二安装空间中。在第一段43与前轴承定位环42之间、前轴承定位环42与中段44之间、中段与出水端定位段45之间均设置有密封圈，起到密封防漏的作用。

进一步地，在中段44与出水端定位段45处安装有出水段47，出水段47具有排出口471。通过离心叶轮6以及三级涡旋叶轮7加压后，介质通过排出口471排出，能够满足高扬程的需要。在其他实施例中，也可以根据实际的需要布置涡旋叶轮7的数量和位置，在此不做过多限制。

进一步地，壳体4中间隔设置有第一滑动套52和第二滑动套53，第一滑动套52和第二滑动套53均滑动套设在传动轴5上。具体地，在传动轴5上固定设置有安装轴套51和调节轴套，调节轴套与传动轴5通过键配合，安装轴套51位于传动轴5的两端，安装轴套51与第一滑动套52以及第二滑动套53滑动配合。通过采用第一滑动套52和第二滑动套53，能够对传动轴5进行有效支撑，保证传动轴5转动稳定和流畅。通过将调节轴套与传动轴5采用键配合，能够根据离心叶轮6和涡旋叶轮7的内孔直径更换对应的调节轴套，从而满足离心叶轮6和涡旋叶轮7的需要。

本离心涡旋磁力泵的工作原理如下：

介质通过进水段41上的吸入口411进入，通过离心叶轮6加压后进入到导叶48的导流流道481中，然后通过连通流道431和第一流道421进入到第二安装空间中，介质通过涡旋叶轮7再次加压，然后通过第二流道441进入到第三安装空间，利用涡旋叶轮7再次加压，然后通过第三流道451进入到第四安装空间再次加压后，通过从排出口471排出，从而实现高扬程。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.离心涡旋磁力泵，其特征在于，包括：

电机(1)，具有输出轴；

传动结构，包括同轴线间隔设置的外磁组件(2)和内磁组件(3)，所述外磁组件(2)与所述输出轴固定连接，所述内磁组件(3)穿设在所述外磁组件(2)中；

隔离套(8)，所述隔离套(8)设置在所述外磁组件(2)和所述内磁组件(3)之间；

壳体(4)，所述壳体(4)的一端与所述隔离套(8)密封连接，所述壳体(4)远离所述电机(1)的一端具有吸入口(411)，所述壳体(4)具有排出口(471)；

传动轴(5)，所述传动轴(5)设置在所述壳体(4)中，且所述传动轴(5)的一端与所述内磁组件(3)固定连接，所述传动轴(5)上依次固定设置离心叶轮(6)和至少一个涡旋叶轮(7)，所述离心叶轮(6)位于所述涡旋叶轮(7)的上游，最后一个所述涡旋叶轮(7)与所述排出口(471)正对；

所述壳体(4)包括依次连接的进水段(41)、中间段和压盖，所述进水段(41)具有吸入口(411)，所述离心叶轮(6)和涡旋叶轮(7)均位于所述中间段中，所述压盖与所述隔离套(8)密封连接，所述进水段(41)与所述中间段之间设置有第二密封圈，所述中间段与所述压盖之间设置有第三密封圈；

所述中间段包括依次连接的第一段(43)、中段(44)、出水端定位段(45)和第二段(46)，所述第一段(43)与所述进水段(41)连接，所述第二段(46)与所述压盖连接，所述第一段(43)与所述进水段(41)围设形成安装所述离心叶轮(6)的第一安装空间，所述第一段(43)与所述中段(44)围设形成第二安装空间，所述中段(44)与所述出水端定位段(45)围设形成第三安装空间，所述出水端定位段(45)与所述第二段(46)之前围设形成第四安装空间，所述第二安装空间、所述第三安装空间和所述第四安装空间均用于容纳所述涡旋叶轮(7)，在所述第二安装空间、所述第三安装空间和所述第四安装空间中均安装有碳环(71)，所述碳环(71)与所述涡旋叶轮(7)的侧面接触。

2.根据权利要求1所述的离心涡旋磁力泵，其特征在于，所述外磁组件(2)包括外磁套(21)和外磁环(22)，所述外磁套(21)的一端与所述输出轴固定连接，所述外磁套(21)的另一端穿设有外磁环(22)，所述内磁组件(3)包括内磁套(31)和内磁环(32)，所述内磁套(31)固定套设在所述传动轴(5)上，所述内磁环(32)固定套设在所述内磁套(31)上，且所述内磁环(32)与所述外磁环(22)相对，所述隔离套(8)位于所述内磁环(32)和外磁环(22)之间。

3.根据权利要求2所述的离心涡旋磁力泵，其特征在于，所述隔离套(8)包括外套(81)、支撑组件、第一定位组件和第二定位组件，所述外套(81)位于所述外磁环(22)和内磁环(32)之间，所述支撑组件设置在所述外套(81)中，所述第一定位组件和所述第二定位组件设置在所述外套(81)中，用于限定所述支撑组件在所述外套(81)中的位置。

4.根据权利要求3所述的离心涡旋磁力泵，其特征在于，所述支撑组件包括多个垫片(88)和多个环形碟片(89)，所述垫片(88)和所述环形碟片(89)交替设置。

5.根据权利要求3所述的离心涡旋磁力泵，其特征在于，所述第一定位组件包括底部定位环(87)，所述底部定位环(87)穿设在所述外套(81)中，所述底部定位环(87)的一端与所述外套(81)的侧壁抵接，所述底部定位环(87)的另一端与所述支撑组件贴合。

6.根据权利要求3所述的离心涡旋磁力泵，其特征在于，所述第二定位组件包括依次设置的卡环(82)、压环(83)和顶部固定环(86)，所述卡环(82)嵌设在所述外套(81)中，所述压环(83)的一端与所述卡环(82)抵接，所述压环(83)的另一端通过楔形环(84)与所述顶部固定环(86)抵接，所述顶部固定环(86)的另一端与所述支撑组件抵接。

7.根据权利要求6所述的离心涡旋磁力泵，其特征在于，所述顶部固定环(86)与所述外套(81)之间设置有第一密封圈(85)。

8.根据权利要求1所述的离心涡旋磁力泵，其特征在于，所述壳体(4)中间隔设置有第一滑动套(52)和第二滑动套(53)，所述第一滑动套(52)和所述第二滑动套(53)均滑动套设在所述传动轴(5)上。