本實(shí)用新型屬于流體輸送機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及兩級(jí)、首級(jí)雙吸、徑向剖分、兩端支撐化工泵,用于煉油廠原油輸送、石油化工、天然氣、煤化工、合成燃料、海洋平臺(tái)、輸油管線、高壓給水、電廠等領(lǐng)域,輸送各種清潔或含有微量顆粒的、中性或有強(qiáng)腐蝕性的介質(zhì),包括酸性液體、丙烷、輕烴、高溫腐蝕性介質(zhì)、原油等。
背景技術(shù):
目前傳統(tǒng)的兩級(jí)、首級(jí)雙吸、徑向剖分、兩端支撐離心泵主要存在以下問(wèn)題:
①軸承體僅有一種間接的冷卻方式,即軸承壓蓋上的冷卻腔內(nèi)通冷卻水冷卻,此冷卻方式不能直接冷卻油室的潤(rùn)滑油,冷卻效果較差,存在軸承溫度高,運(yùn)轉(zhuǎn)不可靠的問(wèn)題。若是在用水困難的地區(qū),用水冷卻必然增加生產(chǎn)成本。
②在軸承壓蓋和泵蓋設(shè)置了中空冷卻腔,導(dǎo)致軸向尺寸加長(zhǎng),轉(zhuǎn)子部件撓度增加,運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性降低。而且此種泵多是輸送高溫介質(zhì)(300℃以上),如果泵蓋冷卻腔內(nèi)的冷卻介質(zhì)溫度比較低,則輸送介質(zhì)和冷卻介質(zhì)溫差大泵蓋容易出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象,泵組可靠性降低,如果冷卻腔內(nèi)的冷卻介質(zhì)溫度較高,則輸送介質(zhì)和冷卻介質(zhì)溫差小,冷卻作用不明顯。隨著科技進(jìn)步,機(jī)械密封的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,在換熱器的作用下可以降低機(jī)封腔的溫度,保證在高溫工況下密封的安全可靠,因此可取消泵蓋的冷卻腔。
③一個(gè)泵型對(duì)應(yīng)只有一組葉輪,不能滿足客戶低汽蝕余量或高汽蝕余量高效率的不同工況的要求,零件通用性不高,增加管理成本。
④次級(jí)葉輪也為雙吸,不僅導(dǎo)致軸向尺寸加長(zhǎng)(轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性降低,不易于拆裝),而且增加了鑄造難度,增加生產(chǎn)成本。次級(jí)葉輪和軸為直孔配合,不易于拆裝。
因此,針對(duì)以上四個(gè)問(wèn)題,應(yīng)在原有泵結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種改進(jìn)的兩級(jí)、首級(jí)雙吸、徑向剖分、兩端支撐化工泵,其結(jié)構(gòu)更合理緊湊,冷卻效果更好,運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性更高,通用性更強(qiáng)。
本實(shí)用新型的上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
①在非驅(qū)動(dòng)端軸承體和驅(qū)動(dòng)端軸承體的軸承箱外壁上配置散熱筋;②在軸承體外延的軸上安裝風(fēng)扇;③軸承箱上的油池底部設(shè)置封閉的冷卻腔,冷卻腔外接冷卻循環(huán)系統(tǒng)。
本實(shí)用新型還包括以下技術(shù)方案。
在軸承箱內(nèi)的軸承位置的軸上安裝濺油環(huán),油池位置配置與濺油環(huán)液位匹配的恒位油杯;在軸承箱上部設(shè)置噴霧潤(rùn)滑接孔,配置噴霧頭。
軸承壓蓋和泵蓋為實(shí)心體,同一規(guī)格泵的首級(jí)葉輪裝配尺寸相同,首級(jí)葉輪軸向定位采用剖分環(huán)和剖分環(huán)固定套定位,首級(jí)葉輪與軸采用直孔間隙配合,次級(jí)葉輪為單吸葉輪,在泵體的首級(jí)與次級(jí)之間增加平衡管,次級(jí)葉輪軸向定位采用鎖緊螺套定位,次級(jí)葉輪與軸采用錐孔間隙配合,在首級(jí)和次級(jí)之間增加有平衡管;泵蓋與泵體采用纏繞墊密封;軸與聯(lián)軸器采用錐孔配合。
在非驅(qū)動(dòng)端軸承體的軸承箱兩側(cè)軸上分別安裝外側(cè)風(fēng)扇和內(nèi)側(cè)風(fēng)扇,外側(cè)風(fēng)扇配置有風(fēng)扇罩;在驅(qū)動(dòng)端軸承體的軸承箱內(nèi)側(cè)軸上安裝內(nèi)側(cè)風(fēng)扇。
兩種潤(rùn)滑方式和三種冷卻形式共用一個(gè)軸承體,潤(rùn)滑油采用軸承隔離器密封。可根據(jù)不同工況和用戶要求采用不同的冷卻和潤(rùn)滑方式。通過(guò)上述幾種措施確保軸承運(yùn)轉(zhuǎn)可靠,提高零件的通用性。
取消軸承壓蓋冷卻腔和泵蓋冷卻腔后,可減小軸向長(zhǎng)度,轉(zhuǎn)子部件撓性減小,剛度增加運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性增加。取消軸承壓蓋冷卻腔,軸承的冷卻采用上述的方式確保軸承的可靠運(yùn)行。取消泵蓋冷卻腔后機(jī)封腔的冷卻通過(guò)機(jī)械密封輔助系統(tǒng)換熱器換熱來(lái)保證,通過(guò)內(nèi)側(cè)風(fēng)扇冷泵蓋和機(jī)封,可阻止介質(zhì)熱量傳遞至軸承端。
同一規(guī)格泵不同水力組的葉輪裝配尺寸相同,通過(guò)更換不同性能的首級(jí)葉輪就可滿足低汽蝕余量或高汽蝕余量高效率的不同工況。
次級(jí)葉輪改為單吸后兩軸承間的跨距減小,提高了轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性,泵體軸向尺寸減小,流道結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,減小了鑄造難度。
本實(shí)用新型的有益效果是:與傳統(tǒng)的兩級(jí)、首級(jí)雙吸、徑向剖分、兩端支撐離心泵相比,在輸送不同溫度介質(zhì)時(shí),軸承采用不同的冷卻形式:空冷、風(fēng)冷、水冷。軸承采用潤(rùn)滑方式:濺油潤(rùn)滑、油霧強(qiáng)制潤(rùn)滑。可根據(jù)不同工況采用不同的軸承冷卻方式和潤(rùn)滑方式達(dá)到可靠性和經(jīng)濟(jì)性的最佳平衡。取消軸承壓蓋和泵蓋冷卻腔,減小軸向長(zhǎng)度,增加了轉(zhuǎn)子的剛性,提高了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。可更換的不同水力組的首級(jí)葉輪滿足低汽蝕余量或高汽蝕余量高效率的不同工況,增加了零件的通用性,降低管理成本。把次級(jí)的雙吸葉輪改為單吸葉輪,不但減小轉(zhuǎn)子的軸向尺寸,降低轉(zhuǎn)子的撓度,提高轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性,而且降低了泵體鑄造難度,降低生產(chǎn)成本。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖與實(shí)施對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
圖1為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、風(fēng)扇罩;2、外側(cè)風(fēng)扇;3、軸承隔離器;4、非驅(qū)動(dòng)端軸承蓋;5、濺油環(huán);6、非驅(qū)動(dòng)端軸承體;7、軸承隔離器;8、機(jī)械密封;9、非驅(qū)動(dòng)端節(jié)流襯套;10、非驅(qū)動(dòng)端泵蓋;11、泵體;12、首級(jí)葉輪密封環(huán);13、剖分環(huán);14、首級(jí)葉輪;15、中間軸套;16、平衡管;17、次級(jí)葉輪進(jìn)口密封環(huán);18、次級(jí)葉輪;19、次級(jí)葉輪輪轂密封環(huán);20、驅(qū)動(dòng)端泵蓋;21、驅(qū)動(dòng)端節(jié)流襯套;22、驅(qū)動(dòng)端軸承調(diào)整套;23、驅(qū)動(dòng)端軸承體;24、驅(qū)動(dòng)端軸承蓋;25、軸承隔離器;26、軸;27、水冷腔壓蓋;28、驅(qū)動(dòng)端濺油環(huán)套;29、深溝球軸承;30、軸承隔離器;31、內(nèi)側(cè)風(fēng)扇;32、鎖緊螺套;33、次級(jí)葉輪泵蓋密封環(huán);34、次級(jí)葉輪泵體密封環(huán);35、中間襯套;36、首級(jí)葉輪泵體密封環(huán);37、剖分環(huán)固定套;38、非驅(qū)動(dòng)端軸承調(diào)整套;39、角接觸球軸承;40、非驅(qū)動(dòng)端濺油環(huán)套;41、視油窗;42、恒位油杯;43、噴霧潤(rùn)滑接孔;44、油池;45、冷卻腔;46、冷卻水進(jìn)口;47、散熱筋;48、冷卻水出口。
具體實(shí)施方式
如圖1、2所示,本實(shí)用新型的改進(jìn)為:
①空冷:非驅(qū)動(dòng)端軸承體6和驅(qū)動(dòng)端軸承體23的軸承箱外側(cè)圓周加裝了一系列散熱筋47散熱進(jìn)行。
②風(fēng)冷:非驅(qū)動(dòng)端軸承體6和驅(qū)動(dòng)端軸承體23的軸承箱的內(nèi)外側(cè)軸26上增加安裝了外側(cè)風(fēng)扇2和內(nèi)側(cè)風(fēng)扇31,內(nèi)、外側(cè)風(fēng)扇固定在26軸上,隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng),可很好地對(duì)非驅(qū)動(dòng)端軸承體6和驅(qū)動(dòng)端軸承體23的軸承箱進(jìn)行風(fēng)冷。
③水冷:非驅(qū)動(dòng)端軸承體6和驅(qū)動(dòng)端軸承體23的軸承箱的油池44底部增設(shè)了獨(dú)立封閉的冷卻腔45,通過(guò)外接的冷卻介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng),冷卻腔45內(nèi)通流動(dòng)的冷卻介質(zhì)可強(qiáng)制冷卻油池44中的潤(rùn)滑油。
本實(shí)用新型的軸承潤(rùn)滑方式為兩種:①濺油潤(rùn)滑。通過(guò)浸泡在油池44中的濺油環(huán)5濺油潤(rùn)滑,同時(shí)恒位油杯42補(bǔ)油,保持合適的液位。②油霧強(qiáng)制潤(rùn)滑。軸承箱上部的噴霧潤(rùn)滑接孔43外接加壓強(qiáng)制潤(rùn)滑系統(tǒng),可很好地對(duì)軸承噴霧潤(rùn)滑。
兩種潤(rùn)滑方式和三種冷卻形式共用一個(gè)軸承體,潤(rùn)滑油采用軸承隔離器3、7、30密封。可根據(jù)不同工況和用戶要求采用不同的冷卻和潤(rùn)滑方式。通過(guò)上述幾種措施確保軸承運(yùn)轉(zhuǎn)可靠,提高零件的通用性。
取消了常規(guī)的中空軸承壓蓋冷卻腔和泵蓋冷卻腔,減小了軸向長(zhǎng)度,轉(zhuǎn)子部件撓性減小,剛度增加運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性增加。采用上述方案中的手段同樣可確保軸承的可靠運(yùn)行,取消驅(qū)動(dòng)端泵蓋冷卻腔和非驅(qū)動(dòng)端泵蓋冷卻腔后,機(jī)封腔的冷卻可通過(guò)機(jī)械密封輔助系統(tǒng)換熱器換熱來(lái)保證,通過(guò)內(nèi)側(cè)風(fēng)扇31冷泵蓋和機(jī)封,阻止介質(zhì)熱量傳遞至軸承端。
同一規(guī)格泵不同水力組的葉輪裝配尺寸相同,通過(guò)更換不同性能的首級(jí)葉輪14滿足低汽蝕余量或高汽蝕余量高效率的不同工況。
把次級(jí)葉輪18由常規(guī)的雙吸式改為單吸式。兩個(gè)葉輪為不對(duì)稱布置,導(dǎo)致軸向力增大,為此在泵體11的首級(jí)與次級(jí)之間增加平衡管16,平衡軸向力。結(jié)構(gòu)改變后軸向尺寸減小,泵體的鑄造難度降低。