專利名稱:平衡式旋轉導流殼深井潛水泵的制作方法
本發(fā)明屬于水泵設計制造技術領域：
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現(xiàn)行深井潛水泵，是一種電動機與水泵組合一體的多級立式離心泵。其結構模式為每級泵由離心式葉輪和實質為泵殼的導流殼組成;多級立式串聯(lián);上設逆止閥;下方隔過電動機設有止推軸承;每個葉輪與泵軸采用錐形套利用摩擦聯(lián)接或用普通平鍵聯(lián)接。這種模式缺點有六1、導流殼內外壁面為復合曲面，其間又用曲面導葉相連，形體復雜，只能用優(yōu)質鑄鐵鑄制，觸水表面粗糙又無法加工，水阻大，泵效率低。2、導葉為連接導流殼內外壁所必需;但使水力損失增加，有礙水泵效率。3、鑄鐵導流殼要承受泵的全部重量和工作時的水壓;但鑄鐵耐壓不耐拉，為此不得不加大壁厚，現(xiàn)行160米揚程潛水泵的導流殼外壁厚已達8毫米，材耗大，造價高。揚程提高，壁厚還需增加。4、相鄰兩導流殼采用大直徑螺紋聯(lián)連，機加工量大，加工費用高。5、葉輪與泵軸用錐形套連接，不便制造;且有松動的可能，一旦松動，便會降低水泵揚程。采用普通平鍵連接，相鄰葉輪間還需增加間隔套，結構復雜。6、止推軸承本為水泵所需，卻隔過電動機配置其下，以致工作時電動機轉子亦處軸向受壓狀態(tài)，增加了不必要的軸向負荷。
本發(fā)明旨在創(chuàng)造一種導流殼內壁隨同葉輪一起旋轉，導流殼內外壁只導流不承載并用金屬薄板沖壓而成的深井潛水泵。
平衡式旋轉導流殼深井潛水泵(附圖)由泵體〔10〕、泵軸〔18〕、若干節(jié)立式離心泵、進水節(jié)〔11〕、止推軸承和逆止閥組成。泵體為壁厚4～5毫米的無縫鋼管制成;上端裝有逆止閥;下端裝有進水節(jié)和止推軸承;中間裝著若干節(jié)立式離心泵。每節(jié)立式離心泵由葉輪〔8〕、內導流殼〔6〕、外導流殼〔7〕組成。各節(jié)泵間用隔板〔9〕相隔。葉輪利用特制鉤頭平鍵〔20〕與泵軸相連。軸上鍵槽以軸心對稱交錯配置，以利平衡。鉤頭平鍵的鍵身部份傳遞扭矩;鉤頭部份在下，嵌入葉輪輪轂的凹穴，鉤頭上平面與葉輪凹穴的徑向平面接觸，下表面與葉輪輪轂端面齊平，因此可以承受葉輪向上揚水時所生軸向力。葉輪上方用彈性擋圈〔21〕鎖定，因此，即便是電動機接線不當，水泵反轉時，亦可承受反向軸向力。內導流殼通過O形密封圈，利用緊密配合裝在葉輪輪轂上;其上方圓孔，可供泵軸穿過;通過泵軸的孔，徑向與泵軸間略有間隙，軸向與上方的橡膠軸承也略有間隙。外導流殼下方也是通過O形密封圈，利用緊密配合固定在隔板上止口上;上方插入隔板下止口內。內外導流殼均用2毫米厚的薄鋁板或不銹鋼板沖壓而成;均為反向彎曲的雙圓弧中間連以直線的素線形成的錐體型回轉體，這樣二者之間便形成一個無導葉小水阻導流道。內外導流殼只導流不承受泵的重量和出水管內水壓。隔板為HT15-33灰鑄鐵鑄制;外圓面裝有O形密封圈〔5〕與泵體緊密配合;中間有一孔，其中裝有橡膠軸承〔23〕，供泵軸通過并行支承。隔板上均布四個扇形水孔，可使水流由下一節(jié)水泵流入上一節(jié)水泵。相鄰扇形水孔之間隔以圓柱形幅條，以適應水泵的各種運轉工況。隔板上端面裝有密封環(huán)〔19〕，與葉輪呈動配合;下端面設有止口與外導流殼配合。泵軸上端裝有導流罩〔25〕和逆止閥門組成的逆止閥。導流罩與泵軸緊配合，利用軸肩和彈性擋圈軸向固定;其外形為流線型，以減小水阻。逆止閥門由不銹鋼閥套〔24〕和HT20-40優(yōu)質鑄鐵鑄制的閥蓋〔3〕組成，二者螺紋連接。閥套與泵軸為動配合，可沿泵軸滑動。泵體上端裝有可鍛鑄鐵KT33-8鑄的出水導管〔1〕。導管出口有法蘭盤，用以與出水管相連;其下端里邊裝有橡膠密封墊〔4〕。泵體下端裝有可鍛鑄鐵KT33-8鑄制的進水節(jié)。進水節(jié)用螺釘與泵體相連，外園面上有進水口;下端與電動機連接;中間裝有多級止推軸承。不銹鋼制的各止推盤〔14〕利用螺紋或平鍵裝在泵軸下端。各止推座〔15〕用可鍛鑄鐵KT33-8或不銹鋼制成;利用細牙螺紋固定在進水節(jié)內。各止推座的止推面上用沉頭螺釘裝以聚四氟乙烯等耐磨材料的耐磨盤。止推盤與止推座交替相間排列。每個止推盤、止推座上均布四個軸向通水孔并做裝拆用。各止推盤止推面的間距與各止推座上的耐磨盤的承磨表面間距相等，因此裝后各級止推軸承可以均衡承壓。止推軸承級數(shù)據(jù)多級深井潛水泵的軸向力大小而定。進水節(jié)內的下端面制出止推面，并用沉頭螺釘裝以耐磨盤;電動機接線不當反轉時，可以承受反向軸向力。止推軸承最下一個止推盤下，通過泵軸上的螺紋或鍵接聯(lián)軸器，該聯(lián)軸器與潛水電動機相連。在進水節(jié)內的水泵軸上裝有與泵軸緊配合的橡膠甩砂錐〔17〕，并用上下兩彈性擋圈軸向固定。進水節(jié)心部還裝有三道骨架油封〔13〕，其作用有二既是密封防砂裝置;又是橡膠軸承。相鄰骨架油封之間用間隔套分開，其間的泵軸上裝有橡膠甩砂環(huán)〔16〕。進水節(jié)外用螺釘固定著濾網(wǎng)〔12〕。進水節(jié)下，隔過電動機，在電動機下方裝有一米高的角鋼焊合托架，將泵托離井底泥糊層，可防水泵吸入底層渾水。揚程特高的多級深井潛水泵，泵軸特長。為便制造，將泵軸做成幾節(jié)，各節(jié)之間用花鍵套聯(lián)軸器〔22〕相連;并使其正好置于某一節(jié)泵的內導流殼內?；ㄦI套與泵軸用彈性園柱銷軸向鎖定?；ㄦI套外徑與泵軸同，以便裝拆。電動機啟動后，帶動泵軸高速旋轉，軸上葉輪隨之亦轉;葉輪心部產(chǎn)生真空度，將水經(jīng)進水節(jié)的進水孔吸入后，沿徑向甩出;甩出的水流經(jīng)內外導流殼間形成的導流道進入上一級泵。多級葉輪依次對水流加壓，遂將水流經(jīng)逆止閥、出水管揚出地面。揚水時，逆止閥蓋受水流壓力推起，而使水流通過;停機時，出水管內水柱倒流，閥蓋在自重和水流作用下，下落蓋在出水導管下部的閥座上。閥座上裝著橡膠密封墊，可以封住出水管內水柱，以防快速下流產(chǎn)生水錘現(xiàn)象，損壞機件。但是閥蓋上有兩小孔，可使出水管內水柱緩慢流出，以保下次抽水時電動機空載啟動。閥蓋上裝有橡膠緩沖墊〔2〕，可減輕閥蓋對導流罩的沖擊。內外導流殼下端有通水孔，每節(jié)葉輪排出的水可以充滿其內導流殼內和外導流殼外的空間，使內外導流殼壁厚方向所受水壓平衡，故謂平衡式;內導流殼又隨泵軸旋轉，故謂平衡式旋轉導流殼。
本發(fā)明的優(yōu)點有七1、可以提高單級水泵揚程。金屬薄板沖壓的導流殼和無縫鋼管泵體的結構，在水泵外徑相同的情況下，可使葉輪外徑增加，從而提高單級水泵揚程。2、水泵效率高。由于內外導流殼為金屬薄板沖壓而成，觸水表面極為光滑，水阻特小;由于內外導流殼間沒有導葉，因此水阻大大減小;由于各節(jié)泵的內導流殼和逆止閥的導流罩、閥蓋在工作時均隨泵軸旋轉，所以水阻亦小;因此本發(fā)明的水力摩擦損失小，水泵效率高。3、內外導流殼只導流而不承受泵的重量和水壓。由于內外導流殼下端有通水孔，使內外導流殼內外空間均充滿了等壓水，使內外導流殼壁厚方向受力平衡，因此其壁厚可以大大減小，從而可節(jié)約材料，降低造價。4、泵體只承載不導流。泵體在外導流殼外，只承受泵的重量和水壓，可用抗拉性好的現(xiàn)成鋼管制造，材耗減少，便于制造，造價降低。5、多級止推軸承承受軸向力大;且裝于泵體之下，直接承受水泵軸向力，使電機軸軸向不受壓。6、防砂性能好。一個甩砂盤、兩個甩砂環(huán)、三個骨架油封的六防線防砂結構和將泵體托離井底的托架，較現(xiàn)行潛水泵防砂能力強。7、內外導流殼用金屬薄板沖壓和緊密配合連接，各節(jié)泵間改掉大螺紋連接，葉輪改掉錐形套或普通平鍵連接，工藝性好;內外導流殼等各零件形體簡單，每節(jié)泵省去一個上密封環(huán)等，結構簡化;可以提高制造生產(chǎn)率。
附圖示平衡式旋轉導流殼深井潛水泵結構原理圖。圖中1-出水導管;2-緩沖墊;3-閥蓋;4-密封墊;5-O形密封圈;6-內導流殼;7-外導流殼;8-葉輪;9-隔板;10-泵體;11-進水節(jié);12-濾網(wǎng);13-骨架油封;14-止推盤;15-止推座;16-甩砂環(huán);17-甩砂錐;18-泵軸;19密封環(huán);20-鉤頭平鍵;21-彈性擋圈;22-花鍵套聯(lián)軸器;23-橡膠軸承;24-閥套;25-導流罩;
權利要求
1、平衡式旋轉導流殼深井潛水泵屬于水泵設計制造技術領域：
，一種由葉輪、內外導流殼、逆止閥、止推軸承和泵體構成的深井潛水泵，其特征是
a、平衡式旋轉導流殼，
b、組合式單級泵殼，
c、泵載多級止推軸承，
d、旋轉式逆止閥，
e、鉤頭平鍵聯(lián)接葉輪，
f、角鋼焊合水泵托架，
g、花鍵套聯(lián)軸器聯(lián)接彈性園柱銷鎖定的組合式泵軸。
2、根據(jù)權利要求
1·a所述的平衡式旋轉導流殼的特征是內外導流殼〔6〕、〔7〕均用薄鋁板或不銹鋼板沖壓而成，均為反向彎曲的雙園弧中間連以直線的素線形成的錐體型回轉體，其下方有溝通兩側的通水孔，內導流殼〔6〕下口通過O型密封圈與葉輪輪轂緊密配合，固定其上，上口與泵軸略有間隙，裝配后與其上的橡膠軸承也略有間隙，外導流殼〔7〕下口通過O形密封圈與隔板〔9〕上止口緊密配合，上方插入隔板〔9〕下止口內。
3、根據(jù)權利要求
1·b所述的組合式單級泵殼的特征是內外導流殼〔6〕、〔7〕上下夾以隔板〔9〕構成，隔板〔9〕的特征是HT15-33灰鑄鐵鑄制，板面均布四個扇形進水孔，其間隔以圓柱形幅條，上端面裝有密封環(huán)〔19〕，中部裝有橡膠軸承〔23〕，外圓面裝有O形密封圈〔5〕。
4、根據(jù)權利要求
1·c所述的泵載多級止推軸承的特征是各止推盤〔14〕用螺紋或平鍵裝于水泵軸下端，水泵與電動機之間，各止推座〔15〕用細牙螺紋固定在進水節(jié)內，進水節(jié)又裝在泵體〔10〕下端，各止推座〔15〕的止推面上均用沈頭螺釘裝以耐磨盤，各止推盤〔14〕與各止推座〔15〕交替相間排列，各止推盤〔14〕的止推面之間距與各止推座〔15〕上的耐磨盤的承磨面之間距相等，進水節(jié)內的下端面制有止推面，其上亦用沉頭螺釘裝以耐磨盤。
5、根據(jù)權利要求
1·d所述的旋轉式逆止閥的特征是導流罩〔25〕與泵軸〔18〕緊配合，并用軸肩和彈性擋圈軸向固定，閥蓋〔3〕的閥套〔24〕與水泵軸動配合。
6、根據(jù)權利要求
1·e所述的鉤頭平鍵聯(lián)接葉輪的特征是特制鉤頭平鍵〔20〕的鉤頭嵌入葉輪輪轂的凹穴，鉤頭上平面與葉輪凹穴的徑向平面接觸，下表面與葉輪輪轂端面齊平。
專利摘要
平衡式旋轉導流殼深井潛水泵屬于水泵設計制造技術領域：
。其特征是金屬薄板沖壓的平衡式旋轉導流殼；組合式單級泵殼；泵載多級止推軸承；旋轉式逆止閥；鉤頭平鍵聯(lián)接葉輪；角鋼焊合水泵托架；組合式泵軸。該泵的導流殼導流不承載，觸水面光滑，內導流殼和 逆止閥隨同泵軸旋轉，較現(xiàn)行深井潛水泵效率高，能耗少；泵載多級止推軸承可承受很大軸向力。該泵結構簡化，工藝簡化，造價低，可取代現(xiàn)行深井潛水泵，抽吸深層地下水。
文檔編號F04D29/44GK86102781SQ86102781
公開日1986年11月12日 申請日期1986年4月16日
發(fā)明者徐光第 申請人:徐光第導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan