CN207701453U - 一种带有组合叶轮的泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于输送高浓度、高粘度且含高硬度固体颗粒物料的小流量低扬程泵用设备领域，具体涉及一种带有组合叶轮的泵。本装置包括泵体以及泵盖，组合叶轮通过泵轴而固定于泵腔内，且组合叶轮、泵轴及泵腔彼此同轴；组合叶轮包括轴连接件以及端部叶轮盘，由端部叶轮盘的相对泵轴所在端的另一端处同轴布置有一个以上的侧部叶轮盘；在组合叶轮的轴向方向上，泵盖与端部叶轮盘之间间距、各相邻叶轮盘之间间距以及泵体与轴向相邻的侧部叶轮盘之间间距均彼此相等。本实用新型可避免叶轮采用传统一体铸造或者焊接等方式而造成的叶轮变形及拆装成本过高状况，并可有效降低泵的汽蚀现象。

Description

一种带有组合叶轮的泵

技术领域

本实用新型属于输送高浓度、高粘度且含高硬度固体颗粒物料的小流量低扬程泵用设备领域，具体涉及一种带有组合叶轮的泵。

背景技术

现有的流体输送泵多为离心泵，其叶轮结构分为闭式叶轮和开式叶轮两种，且均有叶片。叶轮结构通常包括盘状轮体，以及位于其轮体内的由叶片形成且沿轮体径向布置的导流道，导流道的进口贯穿轮体一侧端面并连通泵体吸入室；使用时依靠叶轮的高速旋转，从而带动导流道内的介质产生离心现象，以达到不断甩出导流道内介质并持续吸取泵体吸入室内介质的目的。由于上述叶轮的离心输料的工作特性，一方面，构成导流道的叶轮叶片在物料输送中与物料大面积接触，极易出现叶片磨损状况；尤其是物料中含有硬度高的固体颗粒时，磨损现象更加严重，需要频繁的对整个一体式叶轮进行拆装更换操作，随之带来使用成本的急剧增加。另一方面，由于采用叶片式叶轮，叶轮汽蚀现象不可避免，尤其在输送高温、有一定气体含量物料时，汽蚀更加明显，极难满足流量在1m³/h以下，扬程在30m以内的类似小流量低扬程工况。此外的，现有的上述叶轮结构，基本都是以铸造或者焊接而成，由于内应力等因素影响，叶轮会在铸造或焊接过程中产生一定量变形，随之也会对叶轮的实际使用工况产生不利影响。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供了一种结构简洁而合理的带有组合叶轮的泵结构，其可避免叶轮采用传统一体铸造或者焊接等方式而造成的叶轮变形及拆装成本过高状况，并可有效降低泵的汽蚀现象，从而解决了目前小流量、低扬程、高粘度、含高硬度固体颗粒、有一定气体含量的物料输送的难题。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种带有组合叶轮的泵，其特征在于：本装置包括泵体以及与泵体相配合的泵盖，泵体与泵盖围合形成的空间构成用于容纳组合叶轮的泵腔，组合叶轮通过泵轴而固定于泵腔内，且组合叶轮、泵轴及泵腔彼此同轴；泵轴贯穿泵盖并依次穿过机械密封与轴承座而连接动力源；泵体处轴向贯穿设置有连通泵腔与泵体吸入室的进口流道，且出口流道沿泵腔径向贯穿泵体并与泵腔腔壁所在环面相切设置；组合叶轮包括轴连接件以及同轴固接于轴连接件一端处的端部叶轮盘，由端部叶轮盘的相对泵轴所在端的另一端处同轴布置有一个以上的侧部叶轮盘；各相邻叶轮盘间彼此间隔均布，各相邻叶轮盘之间的配合空隙以及组合叶轮与泵腔之间配合间隙构成连通上述进口流道与出口流道的导流道，各侧部叶轮盘的轴心处同轴贯穿盘体开设有用于连通进口流道与导流道的进液孔；端部叶轮盘上开设有安装孔，侧部叶轮盘上与之一一对应的同轴开设螺纹孔，各者间构成螺纹配合关系；在组合叶轮的轴向方向上，泵盖与端部叶轮盘之间间距、各相邻叶轮盘之间间距以及泵体与轴向相邻的侧部叶轮盘之间间距均彼此相等。

优选的，所述泵轴的用于配合端部叶轮盘的一端处布置有止口，在止口上一一对应各安装孔而轴向贯穿设置螺钉孔；端部叶轮盘上同轴贯穿设置贯穿孔，该贯穿孔套入轴连接件的上述轴端处且其孔端面与上述止口间形成止口配合；紧固螺钉轴向穿入螺钉孔并依次与安装孔及螺纹孔间构成螺纹配合。

优选的，各侧部叶轮盘上均与螺纹孔同轴的凸设有用于相邻叶轮盘间形成上述配合空隙的柱状凸台，各柱状凸台的凸设方向轴向的指向端部叶轮盘所在方向处。

优选的，所述端部叶轮盘以及侧部叶轮盘的盘面上均凹设有用于增加盘面摩擦力的凹槽和/或凸设有用于增加盘面摩擦力的凸棱。

优选的，所述螺纹孔为四个并沿侧部叶轮盘的盘面周向均布；侧部叶轮盘上的各凹槽为槽长沿盘面径向延伸的四条；在相应叶轮盘的周向方向上，每条凹槽均对应布置于两相邻螺纹孔之间的盘面处。

优选的，所述安装孔为四个并沿端部叶轮盘的盘面周向均布；端部叶轮盘上的各凹槽为槽长沿盘面径向延伸的四条；在相应叶轮盘的周向方向上，每条凹槽均对应布置于两相邻安装孔之间的盘面区域处。

本实用新型的有益效果在于：

1)、针对目前小流量、低扬程、高粘度、含高硬度固体颗粒、有一定气体含量的物料输送的难题，本实用新型通过现有的整体式离心泵叶轮均变换为圆盘式的组合叶轮，不仅可有效提升其加工及后期拆装维护的便捷可靠性，使用成本亦可得到有效降低，同时，也避免了泵在高浓度，高粘度，含高硬度固体颗粒的介质工况下转子部件的磨蚀情况，以及介质在泵叶轮中堵塞流通不畅的问题。仅就组合叶轮而言，一方面，通过上述可拆装结构，传统的易于磨损部分如叶片等被完全抛弃，代以刚性的螺纹配合构造，结构的使用寿命可得到显著提升。另一方面，即使因运输硬度高的固体颗粒而造成某一叶轮盘严重摩擦磨损，而最终影响到其实际使用时，也只需通过拆卸旧的叶轮盘并重新安装新叶轮盘的方式来解决，无需整体的更换整个叶轮，更换成本显然得到极大降低。而泵体的流道的形式，可以采用蜗壳形式流道包括环形流道或螺旋形流道及过渡流道，过渡流道可以是环形或具有倒角的矩形，组合式叶轮的间隙与泵腔的间隙根据输送介质的粘度以及固体颗粒的大小来决定，保证泵在运行过程中流道的通畅。在实际装配时，需注意组合叶轮与泵腔之间的轴向间距应当等于各叶轮盘之间的轴向间距，从而确保泵体扬程始终处于优化区域内，并保证由进口流道、泵腔至出口流道的介质行进的畅通性。本实用新型的泵结构设计与普通离心泵相比有优势介质通过性能好、叶轮磨损小、单级叶轮的轴向力和径向力远小于普通离心泵的优点，抗汽蚀性能好。泵正常工作时运行平稳，叶轮磨损泵的维修零部件少，易更换以及加工。

2)、在上述侧部叶轮盘可拆装的基础上，配合端部叶轮盘的止口定位方式，可实现整个组合叶轮的快速维护及在线拆装效果。具体操作时，当侧部叶轮盘因摩擦磨损而需要拆装维护时，即可通过拧松紧固螺钉而达成更换效果；端部叶轮盘同理，且只需在更换新的端部叶轮盘时，再依靠泵轴上的止口配合来实现快速定位，其操作极为快捷方便。

3)、各侧部叶轮盘间以及侧部叶轮盘与端部叶轮盘间的导流道的形成可为多种，或为直接在相邻叶轮盘的盘面上布置插槽，而使用插块沿上述插槽而径向的***叶轮盘上，从而使得各相邻叶轮盘间存在配合空隙；或为采用单独的阶梯状凸柱结构，使其柱面两端分别支撑相邻叶轮盘的盘面，从而达到使相邻叶轮盘间彼此形成配合空隙。本实用新型优选的结构为，一方面由侧部叶轮盘盘面处轴向凸设柱状凸台，从而利用柱状凸台的长度来形成上述配合空隙。另一方面，柱状凸台是由螺纹孔的孔端同轴向外延伸的，换言之，螺纹孔必然是贯穿柱状凸台的。在柱状凸台的顶端面紧密抵靠在指定叶轮盘盘面处时，上述螺纹配合的螺栓必然完全被包覆在柱状凸台内，从而避免了经过导流道的介质对该螺栓的侵蚀、锈蚀和摩擦状况，进而有效提升了本实用新型的螺纹配合的使用寿命，成效极为显著。

4)、凹槽和/或凸棱的布置，有助于提升导流道对于介质的离心“抓取”能力，进而提升相应离心泵的工作效能。实际操作时，考虑更多采用凹槽的设计方式，一方面凹槽加工更为方便；另一方面，相较需要凸起并占用原有导流道空间的凸棱结构，凹槽也会给予更多的导流道空间，从而进一步提升离心泵的介质泵输能力，最终确保整个设备的高效可靠工作效果。

附图说明

图1为本实用新型的装配示意图；

图2为图1的I部分局部放大图；

图3为组合叶轮的结构示意图；

图4为图3的结构***图；

图5为端部叶轮盘的端面示意图；

图6为侧部叶轮盘的端面示意图。

图示各结构的标号与本***各部件名称对应如下：

a-泵腔

10-泵体 11-进口流道 12-出口流道

20-泵盖 30-组合叶轮

30a-凹槽 31-端部叶轮盘 31a-安装孔 31b-贯穿孔

32-侧部叶轮盘 32a-进液孔 32b-柱状凸台 32c-螺纹孔

33-轴连接件 33a-止口 33b-螺钉孔 34-紧固螺钉

40-泵轴 50-机械密封 60-轴承座

具体实施方式

为便于理解，此处结合图示对本实用新型的具体实施结构及工作流程作以下进一步阐述：

本实用新型的具体构造参见图1-2所示，包括泵体10及罩设于泵体10口部处的泵盖20。锻件加工成型的泵体10内具备空腔，从而与泵盖20配合后形成用于容纳组合叶轮30的泵腔a。在图1中，组合叶轮30的左侧即为泵体10，泵体10上与组合叶轮30同轴的贯穿设置有进口流道11，该进口流道11连通介质吸入室与泵腔a。而泵体10的泵腔a环向上则径向设置有出口流道12，该出口流道12与泵腔a的环面彼此相切，以确保介质能在离心力作用下沿泵腔a及出口流道12而甩出泵体10之外。泵盖20右侧设有防止介质泄漏的机械密封50，组合叶轮30采用螺栓连接固定到泵轴40上，泵轴40再通过机械密封50而穿设固定于轴承座60处。

对于组合叶轮30而言，可如图3所示的由右至左分别同轴布置轴连接件33、端部叶轮盘31及侧部叶轮盘32，各者间以紧固螺钉34轴向的穿设并螺纹固接彼此。其中，如图5所示，端部叶轮盘31上布置贯穿孔31b并套设在轴连接件33的轴端处，且端部叶轮盘31的朝向轴连接件33的一侧盘面与轴连接件33轴端处的止口33a之间构成止口配合。侧部叶轮盘32在图3-4中为一个，当然，实际操作时可为两个、三个甚至更多，视具体状况而定。侧部叶轮盘32依靠图6所示的四个柱状凸台32b而与端部叶轮盘31盘面间构成面抵靠配合，且两者间隙构成一部分用于导流并离心甩出介质的导流道，各侧部叶轮盘32均同轴贯穿布置进液孔32a，以供外部介质沿该进液孔进入导流道中。

上述组合叶轮30实际装配时，将各叶轮盘沿轴向组装完毕后，用锥头内六角螺钉(也即紧固螺钉34)沿相应的螺钉孔33b、安装孔31a及螺纹孔32c穿设并形成螺纹配合，最终形成一体结构。泵体10的设计为同心泵体10，构成泵出口的出口流道12在泵体10泵腔a环面的切线上。在电机带动或者其它外力作用下，使组合叶轮30得到动能，物料从组合叶轮30的进口流道11进入组合叶轮30内部，在圆盘内壁摩擦力作用下，使物料产生离心力，再沿组合叶轮30切线方向由出口流道12甩出。各叶轮盘盘面附有径向布置的凹槽30a，主要目的是为了增加形成导流道的两侧流道壁的摩擦力。

采用本实用新型的上述的叶轮制造工艺，可避免叶轮采用传统一体铸造或者焊接等方式而造成的叶轮变形及拆装成本过高状况。通过采用合理的各叶轮盘配合空隙，可使物料在相应盘面的摩擦力作用下产生离心力，进而减小甚至杜绝了采用老式的轮片方式而形成的汽蚀现象。而在确保各叶轮盘配合空隙与组合叶轮30与泵腔a间的轴向配合间距相一致的前提下，可有效确保泵体10的扬程处于最优区域内，这显然极为符合目前用于输送高浓度、高粘度且含高硬度固体颗粒物料的小流量低扬程泵用设备领域的发展需要。

Claims (6)

1.一种带有组合叶轮的泵，其特征在于：本装置包括泵体(10)以及与泵体(10)相配合的泵盖(20)，泵体(10)与泵盖(20)围合形成的空间构成用于容纳组合叶轮(30)的泵腔(a)，组合叶轮(30)通过泵轴(40)而固定于泵腔(a)内，且组合叶轮(30)、泵轴(40)及泵腔(a)彼此同轴；泵轴(40)贯穿泵盖(20)并依次穿过机械密封(50)与轴承座(60)而连接动力源；泵体(10)处轴向贯穿设置有连通泵腔(a)与泵体(10)吸入室的进口流道(11)，且出口流道(12)沿泵腔(a)径向贯穿泵体(10)并与泵腔(a)腔壁所在环面相切设置；组合叶轮(30)包括轴连接件(33)以及同轴固接于轴连接件(33)一端处的端部叶轮盘(31)，由端部叶轮盘(31)的相对轴连接件(33)所在端的另一端处同轴布置有一个以上的侧部叶轮盘(32)；各相邻叶轮盘间彼此间隔均布，各相邻叶轮盘之间的配合空隙以及组合叶轮与泵腔(a)之间配合间隙构成连通上述进口流道(11)与出口流道(12)的导流道，各侧部叶轮盘(32)的轴心处同轴贯穿盘体开设有用于连通进口流道(11)与导流道的进液孔(32a)；端部叶轮盘(31)上开设有安装孔(31a)，侧部叶轮盘(32)上与之一一对应的同轴开设螺纹孔(32c)，各者间构成螺纹配合关系；在组合叶轮的轴向方向上，泵盖(20)与端部叶轮盘(31)之间间距、各相邻叶轮盘之间间距以及泵体(10)与轴向相邻的侧部叶轮盘(32)之间间距均彼此相等。

2.根据权利要求1所述的一种带有组合叶轮的泵，其特征在于：所述轴连接件(33)的用于配合端部叶轮盘(31)的一端处布置有止口(33a)，在止口(33a)上一一对应各安装孔(31a)而轴向贯穿设置螺钉孔(33b)；端部叶轮盘(31)上同轴贯穿设置贯穿孔(31b)，该贯穿孔(31b)套入轴连接件(33)的上述轴端处且其孔端面与上述止口(33a)间形成止口配合；紧固螺钉(34)轴向穿入螺钉孔(33b)并依次与安装孔(31a)及螺纹孔(32c)间构成螺纹配合。

3.根据权利要求2所述的一种带有组合叶轮的泵，其特征在于：各侧部叶轮盘(32)上均与螺纹孔(32c)同轴的凸设有用于相邻叶轮盘间形成上述配合空隙的柱状凸台(32b)，各柱状凸台(32b)的凸设方向轴向的指向端部叶轮盘(31)所在方向处。

4.根据权利要求2或3所述的一种带有组合叶轮的泵，其特征在于：所述端部叶轮盘(31)以及侧部叶轮盘(32)的盘面上均凹设有用于增加盘面摩擦力的凹槽(30a)和/或凸设有用于增加盘面摩擦力的凸棱。

5.根据权利要求4所述的一种带有组合叶轮的泵，其特征在于：所述螺纹孔(32c)为四个并沿侧部叶轮盘(32)的盘面周向均布；侧部叶轮盘(32)上的各凹槽(30a)为槽长沿盘面径向延伸的四条；在相应叶轮盘的周向方向上，每条凹槽(30a)均对应布置于两相邻螺纹孔(32c)之间的盘面处。

6.根据权利要求4所述的一种带有组合叶轮的泵，其特征在于：所述安装孔(31a)为四个并沿端部叶轮盘(31)的盘面周向均布；端部叶轮盘(31)上的各凹槽(30a)为槽长沿盘面径向延伸的四条；在相应叶轮盘的周向方向上，每条凹槽(30a)均对应布置于两相邻安装孔(31a)之间的盘面区域处。