專利名稱：一種低噪聲的多級(jí)屏蔽泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種屏蔽泵，特別涉及一種具有低噪聲和較小軸向負(fù)荷、高耐久性的屏蔽泵。 該發(fā)明可廣泛應(yīng)用于市政、石化等領(lǐng)域的各種輸水系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了滿足輸水系統(tǒng)高揚(yáng)程的要求，通常采用多級(jí)離心泵作為動(dòng)力設(shè)備。但普通離心泵在 運(yùn)行時(shí)噪聲與振動(dòng)大，而且軸系零部件的重力和軸向水推力均作用在軸承上，使得軸承的負(fù) 荷很大、泵的運(yùn)行可靠性變差。在有些場(chǎng)合也采用屏蔽泵作為輸水設(shè)備?，F(xiàn)有屏蔽泵的技術(shù) 在于電機(jī)轉(zhuǎn)子與電機(jī)定子分別由一層厚度為0. 3 0. 5mm的屏蔽套密封，電機(jī)轉(zhuǎn)子與電機(jī)定子 之間通有循環(huán)冷卻水，可在一定程度上降低泵的噪聲。但由于屏蔽泵軸系零部件的重力，以 及作用在葉輪上的軸向水推力的作用，使得軸承負(fù)荷較大、軸承易于磨損，從而降低了泵的 運(yùn)行安全性和耐久性。隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)泵系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、環(huán)保性能等 都提出了更高的要求。尤其當(dāng)屏蔽泵使用在高樓供水系統(tǒng)或空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，現(xiàn)有多級(jí)離心泵及 屏蔽泵的技術(shù)在軸承的耐久性、泵運(yùn)行的總體噪聲方面均難以滿足需求。
為解決上述問題，需要設(shè)計(jì)一種新型多級(jí)屏蔽泵結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能夠使得屏蔽泵具有輸 送揚(yáng)程高、軸承的軸向負(fù)荷低、流體無泄漏等特點(diǎn)，從而有效滿足各種輸水系統(tǒng)的低噪聲和 高耐久性動(dòng)力設(shè)備的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種低噪聲的多級(jí)屏蔽泵，該結(jié)構(gòu)能使屏蔽泵具有輸送揚(yáng)程高、軸 承的軸向負(fù)荷低等特點(diǎn)，保證降低運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲及提高軸承耐久性，從而改善泵的運(yùn)行可靠性。 本發(fā)明的技術(shù)方案如下- '
一種低噪聲的多級(jí)屏蔽泵，含有泵進(jìn)口，軸，電機(jī)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子屏蔽套，定子屏蔽套，電 機(jī)定子，定子外套，首級(jí)葉輪，首級(jí)葉輪進(jìn)口，首級(jí)出水口，次級(jí)結(jié)構(gòu)單元，次級(jí)吸入口， 次級(jí)葉輪進(jìn)口以及后續(xù)設(shè)置的各級(jí)結(jié)構(gòu)單元。所述的次級(jí)結(jié)構(gòu)單元包括次級(jí)泵體、次級(jí)葉輪、 次級(jí)吸入口、次級(jí)葉輪進(jìn)口、次級(jí)壓水室以及次級(jí)出水口，所述的后續(xù)設(shè)置的各級(jí)結(jié)構(gòu)單元 與次級(jí)結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)相同，其特征在于在所述的定子外套的外側(cè)設(shè)有第一外筒，所述的 第一外筒與定子外套之間形成屏蔽水帶，所述的屏蔽水帶依次與首級(jí)出水口，次級(jí)吸入口、 次級(jí)葉輪進(jìn)口、次級(jí)葉輪、次級(jí)壓水室、次級(jí)出水口以及后續(xù)的各級(jí)吸入口、葉輪進(jìn)口、葉 輪、壓水室和出水口相連通。
本發(fā)明的另一技術(shù)特征在于所述次級(jí)葉輪及后續(xù)各級(jí)葉輪進(jìn)口根據(jù)軸系靜力的作用方 向，與首級(jí)葉輪進(jìn)口相向布置。在所述轉(zhuǎn)子屏蔽套與定子屏蔽套之間留有間隙。本發(fā)明的技術(shù)特征還在于所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子通過上端軸承和下端軸承支撐，電機(jī)轉(zhuǎn)子、 上端軸承和下端軸承均位于首級(jí)葉輪和次級(jí)葉輪之間。將所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子，電機(jī)定子和首級(jí) 葉輪裝配在第一外筒內(nèi)，將所述的次級(jí)結(jié)構(gòu)單元及后續(xù)設(shè)置的各級(jí)結(jié)構(gòu)單元均裝配在第二外 筒內(nèi)，它們之間螺栓連接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及技術(shù)效果①在定子外套和第一外筒之間形成 環(huán)形流道。從首級(jí)出水口流出的流體通過該環(huán)形流道后進(jìn)入次級(jí)吸入口，這樣在環(huán)形流道中 形成了屏蔽水帶。該屏蔽水帶既可加快電機(jī)的散熱，也大大降低了電機(jī)的噪聲。此外，在定 子屏蔽套和轉(zhuǎn)子屏蔽套之間的間隙流道通有循環(huán)水，循環(huán)水對(duì)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)噪聲也有一定屏蔽 作用。因此，在屏蔽水帶和間隙流道循環(huán)水的雙重屏蔽作用下，該屏蔽泵可達(dá)到非常低的噪 聲。②根據(jù)軸系上靜力的作用方向，將次級(jí)葉輪及后續(xù)級(jí)葉輪與首級(jí)葉輪相向設(shè)置，使得作 用在各葉輪上的軸向水推力與軸系上靜力基本平衡，最大限度地減輕軸向負(fù)荷，從而改善軸 承的工作條件，提高軸承的使用壽命。③次級(jí)結(jié)構(gòu)單元及后續(xù)設(shè)置的各級(jí)結(jié)構(gòu)單元均采用相 同的結(jié)構(gòu)，這樣既有利于根據(jù)需要的揚(yáng)程或軸系靜力大小調(diào)整泵的級(jí)數(shù)，也非常便于加工制 造。 將電機(jī)轉(zhuǎn)子，電機(jī)定子和首級(jí)葉輪裝配在第一外筒內(nèi)，將次級(jí)結(jié)構(gòu)單元及后續(xù)設(shè)置的 各級(jí)結(jié)構(gòu)單元均裝配在第二外筒內(nèi)，它們之間螺栓連接。這樣有利于形成檢修便利、裝配簡
單的緊湊結(jié)構(gòu)。


圖1為本發(fā)明提供的一種低噪聲多級(jí)屏蔽泵的主剖視圖。 圖2為圖1中A—A斷面的剖視圖。
圖中l(wèi)一泵進(jìn)口； 2 —首級(jí)葉輪；3 —首級(jí)葉輪進(jìn)口； 4一首級(jí)出水口； 5 —屏蔽水帶；6 —下端軸承；7 —定子外套；8—電機(jī)定子；9一第一外筒；IO—電機(jī)轉(zhuǎn)子；ll一接線口; 12 一上端軸承；13 —上軸承座；14一上軸承支架；15 —聯(lián)接螺栓；16 —次級(jí)流道隔板；17_次 級(jí)壓水室；18 —次級(jí)葉輪；19一次級(jí)吸入口； 20 —次級(jí)泵體聯(lián)接段；21—次級(jí)葉輪進(jìn)口； 22
一次級(jí)泵體；23 —拉緊螺栓；24—軸；25—三級(jí)葉輪；26 —三級(jí)吸入口； 27 —四級(jí)葉輪；28 一四級(jí)出水口； 29 —末端流道；30 —泵出口； 31 —第二外筒；32 —轉(zhuǎn)子屏蔽套；33 —定子屏蔽套。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理、結(jié)構(gòu)作進(jìn)一歩的說明。
圖l為本發(fā)明提供的一種低噪聲的多級(jí)屏蔽泵的主剖視圖，含有泵進(jìn)口l，軸24，電機(jī) 轉(zhuǎn)子IO，轉(zhuǎn)子屏蔽套32，定子屏蔽套33，電機(jī)定子8，定子外套7，首級(jí)葉輪2，首級(jí)葉輪 進(jìn)口 3，首級(jí)出水口 4，次級(jí)結(jié)構(gòu)單元，次級(jí)吸入口 19，次級(jí)葉輪進(jìn)口 21以及后續(xù)設(shè)置的各 級(jí)結(jié)構(gòu)單元，所述的次級(jí)結(jié)構(gòu)單元包括次級(jí)泵體22、次級(jí)葉輪18、次級(jí)吸入口19、次級(jí)葉 輪進(jìn)口21、次級(jí)壓水室17以及次級(jí)出水口，所述的后續(xù)設(shè)置的各級(jí)結(jié)構(gòu)單元與次級(jí)結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)相同。
電機(jī)轉(zhuǎn)子10由轉(zhuǎn)子屏蔽套32密封并固定在軸24上；在電機(jī)轉(zhuǎn)子10的徑向外側(cè)布置有 電機(jī)定子8，其內(nèi)側(cè)、外側(cè)分別設(shè)有定子屏蔽套33和定子外套7。這樣在定子屏蔽套33和轉(zhuǎn) 子屏蔽套32之間存在間隙流道，該流道與電機(jī)轉(zhuǎn)子兩側(cè)的軸承所處空間連通。在定子外套7 的外側(cè)設(shè)有第一外筒9，它與定子外套7圍成屏蔽水帶5，屏蔽水帶5依次與首級(jí)出水口 4， 次級(jí)吸入口 19、次級(jí)葉輪進(jìn)口、次級(jí)葉輪、次級(jí)壓水室、次級(jí)出水口以及后續(xù)的各級(jí)吸入口、 葉輪進(jìn)口、葉輪、壓水室和出水口相連通。
在電機(jī)轉(zhuǎn)子10的兩側(cè)沿軸向設(shè)有下端軸承6和上端軸承12;電機(jī)轉(zhuǎn)子10、上端軸承12 和下端軸承均位于首級(jí)葉輪2和次級(jí)葉輪18之間。在軸24的下端固定有首級(jí)葉輪2，首級(jí) 葉輪進(jìn)口3與泵進(jìn)口 l相通。首級(jí)出水口4是與首級(jí)葉輪2相配的壓水室的一部分，并與屏 蔽水帶5相連通。屏蔽水帶5向上與次級(jí)吸入口 19相連通，而次級(jí)吸入口 19與次級(jí)葉輪進(jìn) 口21連通。次級(jí)葉輪18、三級(jí)葉輪25及四級(jí)葉輪27均固定在軸24的上端，各級(jí)葉輪均有 與之相配葉輪進(jìn)口、吸入口、出水口、壓水室及泵體組成，并組成各級(jí)結(jié)構(gòu)單元以便形成流 道。以次級(jí)葉輪18為例，與之相匹配的次級(jí)壓水室17、次級(jí)吸入口 19和次級(jí)出水口由次級(jí) 泵體22、次級(jí)流道隔板16和次級(jí)泵體聯(lián)接段20圍成。次級(jí)壓水室17外側(cè)的次級(jí)出水口與 三級(jí)吸入口 26相連通，依次類推。末端流道29與四級(jí)出水口 28和泵出口 30相通。與次級(jí) 葉輪及后續(xù)級(jí)葉輪相配的單元結(jié)構(gòu)、末端流道29均通過拉緊螺栓23與上軸承支架14固定聯(lián) 接，且裝配在第二外筒31的內(nèi)腔中。
第一外筒9與第二外筒31構(gòu)成多級(jí)屏蔽泵的外殼，它們由一組螺栓聯(lián)接。接線口ll穿 過屏蔽水帶5，以便電機(jī)定子8的各相接線與電源連接。電機(jī)轉(zhuǎn)子10和電機(jī)定子8構(gòu)成電機(jī)， 驅(qū)動(dòng)軸24及固定在軸上的首級(jí)葉輪2、次級(jí)葉輪18以及后續(xù)設(shè)置的各級(jí)葉輪旋轉(zhuǎn)。軸24及 軸系部件由下端軸承6和上端軸承12支承。
泵的工作過程如下-
來自泵進(jìn)口 1的流體，經(jīng)首級(jí)葉輪進(jìn)口 3進(jìn)入首級(jí)葉輪2及其壓水室。流體被加壓后流 入首級(jí)出水口 4和屏蔽水帶5。進(jìn)入屏蔽水帶5的流體絕大部分向上進(jìn)入次級(jí)吸入口 19，而 極小部分流向上端軸承12。該部分流體浸潤上端軸承12和上軸承座13組成的摩擦副后，向 下流經(jīng)定子屏蔽套33和轉(zhuǎn)子屏蔽套32之間的間隙流道，在冷卻電機(jī)轉(zhuǎn)子及電機(jī)定子的同時(shí) 屏蔽電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)噪聲；該部分流體繼續(xù)向下，經(jīng)下端軸承6的摩擦面后流回首級(jí)葉輪進(jìn) 口 3之前的腔室。進(jìn)入次級(jí)吸入口 19的流體經(jīng)次級(jí)葉輪進(jìn)口 21進(jìn)入次級(jí)葉輪18。流體被次 級(jí)葉輪18加壓后，在次級(jí)壓水室17內(nèi)擴(kuò)壓后流入三級(jí)吸入口 26。流體被三級(jí)葉輪25及四 級(jí)葉輪27分別加壓后，經(jīng)過四級(jí)出水口28、末端流道，最后由泵出口30排出。
因?yàn)殡姍C(jī)定子8的外側(cè)圍繞屏蔽水帶5，加上定子屏蔽套33和轉(zhuǎn)子屏蔽套32之間的間 隙流道也具有屏蔽作用，所以傳至泵外的噪聲將大大降低。次級(jí)葉輪18及后續(xù)設(shè)置的各級(jí)葉輪均與首級(jí)葉輪2相向設(shè)置，它們產(chǎn)生的軸向水推力在方向上與軸系靜力相反，只要調(diào)整合 適的葉輪級(jí)數(shù)即可將軸向負(fù)荷降低至零附近，這樣改善了下端軸承6和上端軸承12的工作條 件，使得軸承的使用壽命延長，提高泵運(yùn)行的耐久性。由于將泵的整個(gè)軸系均置于流道中， 從結(jié)構(gòu)上保證了泵內(nèi)流體與外部的隔離，流體不會(huì)產(chǎn)生任何滲漏現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1、一種低噪聲的多級(jí)屏蔽泵，含有泵進(jìn)口(1)，軸(24)，電機(jī)轉(zhuǎn)子(10)，轉(zhuǎn)子屏蔽套(32)，定子屏蔽套(33)，電機(jī)定子(8)，定子外套(7)，首級(jí)葉輪(2)，首級(jí)葉輪進(jìn)口(3)，首級(jí)出水口(4)，次級(jí)結(jié)構(gòu)單元，次級(jí)吸入口(19)，次級(jí)葉輪進(jìn)口(21)以及后續(xù)設(shè)置的各級(jí)結(jié)構(gòu)單元，所述的次級(jí)結(jié)構(gòu)單元包括次級(jí)泵體(22)、次級(jí)葉輪(18)、次級(jí)吸入口(19)、次級(jí)葉輪進(jìn)口(21)、次級(jí)壓水室(17)以及次級(jí)出水口，所述的后續(xù)設(shè)置的各級(jí)結(jié)構(gòu)單元與次級(jí)結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)相同，其特征在于在所述的定子外套(7)的外側(cè)設(shè)有第一外筒(9)，所述的第一外筒與定子外套之間形成屏蔽水帶(5)，所述的屏蔽水帶(5)依次與首級(jí)出水口(4)，次級(jí)吸入口(19)、次級(jí)葉輪進(jìn)口、次級(jí)葉輪、次級(jí)壓水室、次級(jí)出水口以及后續(xù)的各級(jí)吸入口、葉輪進(jìn)口、葉輪、壓水室和出水口相連通。
2、 按照權(quán)利要求1所述的低噪聲的多級(jí)屏蔽泵，其特征在于所述次級(jí)葉輪(18)及后 續(xù)各級(jí)葉輪進(jìn)口根據(jù)軸系靜力的作用方向，與首級(jí)葉輪進(jìn)口 (3)相向布置。
3、 按照權(quán)利要求1或2所述的低噪聲的多級(jí)屏蔽泵，其特征在于在所述轉(zhuǎn)子屏蔽套(32) 與定子屏蔽套(33)之間留有間隙。
4、 按照權(quán)利要求1或2所述的低噪聲的多級(jí)屏蔽泵，其特征在于所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子(10) 通過上端軸承(12)和下端軸承(6)支撐，所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子(10)、上端軸承(12)和下端 軸承均位于首級(jí)葉輪(2)和次級(jí)葉輪(18)之間。
5、 按照權(quán)利要求1所述的低噪聲的多級(jí)屏蔽泵，其特征在于將所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子(10)， 電機(jī)定子(8)和首級(jí)葉輪(2)裝配在第一外筒(9)內(nèi)，將所述的次級(jí)結(jié)構(gòu)單元及后續(xù)設(shè)置 的各級(jí)結(jié)構(gòu)單元均裝配在第二外筒(31)內(nèi)，它們之間螺栓連接。
全文摘要
一種低噪聲的多級(jí)屏蔽泵，特別涉及一種具有低噪聲和較小軸向負(fù)荷的多級(jí)屏蔽泵。本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)是在電機(jī)定子的外側(cè)設(shè)有屏蔽水帶。該屏蔽水帶與首級(jí)出水口和次級(jí)吸入口連通，成為泵流道的一部分；次級(jí)葉輪及后續(xù)各級(jí)葉輪的進(jìn)口根據(jù)軸系靜力的方向，與首級(jí)葉輪的進(jìn)口相向布置；電機(jī)轉(zhuǎn)子和電機(jī)定子分別由轉(zhuǎn)子屏蔽套與定子屏蔽套密封，在兩個(gè)屏蔽套之間留有間隙；電機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)在首級(jí)葉輪和次級(jí)葉輪之間。本發(fā)明可以大大降低泵的運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲，并可根據(jù)軸系靜力來調(diào)整葉輪的級(jí)數(shù)，以各葉輪軸向水推力的合力平衡軸系靜力，將軸承負(fù)荷降低至零附近。這樣從結(jié)構(gòu)上保證了無滲漏、超低噪聲的流體輸送，使得泵的運(yùn)行耐久性得到提高。
文檔編號(hào)F04D1/08GK101539148SQ200910135730
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月27日
發(fā)明者宋顏青, 張忍高, 方愛華, 林安國, 湯廣才, 潘曉暉, 羅先武, 許洪元 申請(qǐng)人:上海創(chuàng)科泵業(yè)制造有限公司;清華大學(xué)