CN111207080A - 一种带轴开中分便拆结构的化工泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带轴开中分便拆结构的化工泵，化工泵包括泵体、叶轮、泵轴，泵体侧吸侧出式泵体，泵体包括端连接盘、吸入室、叶轮室、出水口和端面，吸入室和叶轮室紧邻，吸入室背离叶轮室的一侧设置端连接盘，叶轮室背离吸入室的一侧设置端面，吸入室侧面设置进水口，叶轮室侧面设置出水口，端面和端连接盘上设有通孔、连通吸入室和叶轮室，端面上的通孔直径大于叶轮外径，叶轮套设于泵轴上，叶轮置于叶轮室内。多级累加的泵体以及其内的叶轮、泵轴等做功部件，可以实现多个泵腔的同步做功，叠加单级泵头的形式改造的化工泵，扩大流量、扬程范围。

Description

一种带轴开中分便拆结构的化工泵

技术领域

本发明涉及化工泵领域，具体是一种带轴开中分便拆结构的化工泵。

背景技术

化工泵是化工行业大量使用的循环或增压设备，为工艺系统的介质提供流动动力。

现有技术中，化工泵都是单泵头设计，一个电机拖带一个泵头，单泵头的工况适用范围有限，而且单台化工泵在其泵轴穿过泵壳处需要设置机械密封以进行防泄漏，化工场合的机封需要可靠的运行条件，美国石油化工协会编订的石化离心泵设计规范API610与泵用轴封系统API682规定了不同工况下的离心泵设计与使用要求，化工泵的轴封基本都需要复杂的冲洗管路，设置繁琐，由于工况调整从而需要新增化工泵时，也需要重新接配冲洗管路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带轴开中分便拆结构的化工泵，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种带轴开中分便拆结构的化工泵，化工泵包括泵体、叶轮、泵轴，泵体侧吸侧出式泵体，泵体包括端连接盘、吸入室、叶轮室、出水口和端面，吸入室和叶轮室紧邻，吸入室背离叶轮室的一侧设置端连接盘，叶轮室背离吸入室的一侧设置端面，吸入室侧面设置进水口，叶轮室侧面设置出水口，端面和端连接盘上设有通孔、连通吸入室和叶轮室，端面上的通孔直径大于叶轮外径，叶轮套设于泵轴上，叶轮置于叶轮室内。

取消传统化工泵的轴向进水结构，改用侧面进水结构，让出轴向空间，从而实现多级泵体的串联结构，端面是泵体的后侧，此处紧邻叶轮室，端面中央的通孔是置入叶轮的位置处，叶轮从泵体的后盖处置入，从而在需要拆卸泵腔时，可以直接通过拆除端面上的盖板即可完成拆卸工作，之后，直接将叶轮连通泵轴从泵腔内抽出，即方便更换或清洗叶轮，也方便清理泵腔，叶轮与泵轴的连接不需要进行拆卸，从而无需进行转子部件的轴向锁紧力调整。

多级累加的泵体以及其内的叶轮、泵轴等做功部件，可以实现多个泵腔的同步做功，在工艺系统改造或者工况变化时，可能单个叶轮即使通过电机变频控制也无法实现跨工况调整或者做功效率大大降低，通过叠加单级泵头的形式改造化工泵，大大扩大化工泵的使用范围，而且，不同于重新增设一台新的化工泵，通过单级泵头的叠加方式，只要不超功率，电机不用更换，也不需要增加机封冲洗管路，这部分管路布置起来非常麻烦。

进一步的，化工泵还包括中间泵盖、端盖、尾盖、叶轮螺母、轴套和机封，端连接盘上设有用于连接的端孔，端面上设有用于连接的后盖孔，端盖的一端端面与端连接盘具有相匹配的止口特征、且端盖上设有与端孔具有相同中心圆的连接孔，中间泵盖一端端面设有与端连接盘相匹配的止口特征、且中间泵盖上设有与端孔具有相同中心圆的沉头连接孔，中间泵盖另一端端面设有与端面相匹配的止口特征、且中间泵盖上设有与后盖孔具有相同中心圆的沉头连接孔，尾盖一端端面设有与端面相匹配的止口特征、且尾盖上设有与后盖孔具有相同中心圆的连接孔；端连接盘连接端盖或中间泵盖，端面连接尾盖或中间泵盖；

中间泵盖起到承接作用，在两个泵体之间分别往两侧连接一个泵体的端面和另一个泵体的端连接盘，由于泵体是铸造件，所以，有些精密尺寸的结构不方便加工，而加入中间泵盖后，中间泵盖是一平板的全加工件，其端面上可以制作出若干结构以便实现相应的设计要求，例如，与端面相连接的一端端面可以设置一些螺旋槽，然后在叶轮的背面设置副叶片，相比于单纯的副叶片而言，可以实现更好的轴向力平衡，又例如，可以在中间泵盖的中央位置设置密封或者轴承，密封用于阻挡两个泵体之间的泄漏，当泵体节段较多时，泵轴可以通过设置在中间泵盖内的轴承获得可靠支撑，中间泵盖起到承接作用时，需要分别与两侧的泵体进行连接，所以，使用紧固件分别进行连接是必要的，而且，要注意结构设计，避让出干涉位置，使用沉头孔进行连接，容置螺钉的头部，节省轴向尺寸。

首级泵体的端连接盘侧需要使用中央未开孔的泵盖进行封闭，即端盖，而末级泵体的端面侧，需要使用有一定轴向长度的泵盖进行连接，即尾盖，

泵轴包括主段、螺纹段和传动头，主段上设置键槽，主段上套设叶轮，主段与叶轮之间通过键或花键传动，主段一端设置螺纹段，螺纹段背离主段的一端设置传动头，主段背离螺纹段的一端设置传动孔，传动孔与传动头的形状具有嵌合或螺纹连接关系，叶轮螺母旋合在螺纹段上并抵靠叶轮的轮毂端部，泵轴从尾盖后方连接电机；尾盖后方连接作为电机的连接架或者连接着电机的安装架，

尾盖内设有机封，机封密封泵轴从伸入尾盖的一端；泵轴上套设轴套，轴套一端抵靠叶轮背面轮毂端部。尾盖内的机封起到轴面动密封，由于是化工泵，对于泄露的要求非常高，所以使用机封作为密封件，而且，根据使用场合与工况，尾盖内的机封需要按照API610、682的要求进行机封冲洗，而若干级泵体之间的动密封处，由于是泵内，所以，如果是泵送相同介质的泵体叠加使用，那么，只需要使用基础机封或者迷宫环、活塞式密封等等形式即可，级间泄露没有泄漏到泵外，所以，密封要求没有那么高。

轴套用于调整不同级间转子上不同部件的轴向间距。

进一步的，化工泵还包括端轴和轴承，端轴一端设置与传动头相连接的传动盲孔，端轴另一端通过轴承安装在端盖的中央。

泵轴在首级泵体的位置处需要进行轴向位置定位，使用端轴套嵌在首级泵体内的泵轴的端部，然后在安装进设置于端盖内的轴承中，端轴的轴肩或者其上的定位结构抵靠轴承的内圈，进行轴向定位。不仅轴向定位完成，而且，还能起到旋转支撑的作用，使得泵轴成双端支撑结构。

作为优化，传动头为方形柱体，传动孔为方形截面盲孔，传动头和传动孔直插连接。

传动头和传动孔直插连接，在安装时更加方便，只需要插入并端部抵靠即可，泵轴相互之间的轴向锁紧通过最两端往内压紧。

进一步的，两根泵轴对接后，在对接处垫入垫片。泵轴的长度、泵体的轴向长度可能存在加工误差，所以，为了防止误差累积，需要进行轴向间距调整。预先备份多个不同厚度的垫片，在安装新的单级泵头时，在轴与轴之间垫入。

作为优化，中间泵盖中央位置设置机封。泵级之间的中间泵盖中央设置机械密封，防止介质在级间串流。

若干泵体累叠时，每级泵体的进出口串联连接。泵体不止可以并联使用，还可以串联使用以获得高扬程。

作为优化，后盖孔的中心圆直径大于端孔的中心圆直径；端连接盘的外缘处设有让位槽，让位槽槽底处与泵轴的径向距离小于后盖孔的中心圆半径。这样的安装孔配置方式，是出于拆卸方向的考虑，让位槽设置在端连接盘，即中间泵盖与端面的连接在后，与另一泵体的端连接盘的连接在前，安装时，是先将中间泵盖通过紧固件安装到端连接盘上的，拆卸时，先拆除中间泵盖与端面的连接螺钉，然后将上级泵体与中间泵盖分离，这样的拆卸顺序可以方便直接到达泵腔位置，也只需要拆卸一次就能完成泵体与叶轮的拆卸。

本发明的主要运行过程是：介质从侧面进入单级泵头，经该级泵头做功加压后，从该级泵头的出水口排出，并联使用的多个单级泵头，可以分别泵送介质，吸入口汇总进水，出水口汇总出水，扩大该化工泵的流量范围，串联使用时，多级泵头的进出口依次连接，扩大扬程范围。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过多级累加的泵体以及其内的叶轮、泵轴等做功部件，可以实现多个泵腔的同步做功，叠加单级泵头的形式改造的化工泵，并联使用，可以分别泵送介质，吸入口汇总进水，出水口汇总出水，扩大该化工泵的流量范围，串联使用时，多级泵头的进出口依次连接，扩大扬程范围，而且，不同于重新增设一台新的化工泵，通过单级泵头的叠加方式，只要不超功率，电机不用更换，更不需要增加复杂繁琐的机封冲洗管路；多级使用的单泵头，在其中一个损坏后，剩余的仍能继续工作，防止紧急停机造成危险，叶轮的更换与清洗十分方便，泵腔也只需要拆除一组螺钉后就能进行清洗。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的总装结构示意图；

图2为本发明泵体的剖视图；

图3为本发明泵轴的连接示意图；

图4为本发明中间泵盖的剖视图；

图5为图1中的局部视图A；

图6为图1中的视图B-B；

图7为图2中的断面C-C；

图8为图1中的局部视图D。

图中：1-泵体、11-端连接盘、111-端孔、112-让位槽、12-吸入室、13-叶轮室、14-出水口、15-端面、151-后盖孔、2-中间泵盖、3-叶轮、4-泵轴、41-主段、411-传动孔、42-螺纹段、43-传动头、5-端盖、6-尾盖、7-端轴、8-轴承、91-叶轮螺母、92-轴套、93-垫片、94-机封。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种带轴开中分便拆结构的化工泵，化工泵包括泵体1、叶轮3、泵轴4，泵体1侧吸侧出式泵体，如图2所示，泵体1包括端连接盘11、吸入室12、叶轮室13、出水口14和端面15，吸入室12和叶轮室13紧邻，吸入室12背离叶轮室13的一侧设置端连接盘11，叶轮室13背离吸入室12的一侧设置端面15，如图6所示，吸入室12侧面设置进水口，叶轮室13侧面设置出水口14，端面15和端连接盘11上设有通孔、连通吸入室12和叶轮室13，端面15上的通孔直径大于叶轮3外径，叶轮3套设于泵轴4上，叶轮3置于叶轮室13内。

取消传统化工泵的轴向进水结构，改用侧面进水结构，让出轴向空间，从而实现多级泵体1的串联结构，端面15是泵体1的后侧，此处紧邻叶轮室13，端面15中央的通孔是置入叶轮3的位置处，叶轮3从泵体1的后盖处置入，从而在需要拆卸泵腔时，可以直接通过拆除端面15上的盖板即可完成拆卸工作，之后，直接将叶轮3连通泵轴4从泵腔内抽出，即方便更换或清洗叶轮3，也方便清理泵腔，叶轮3与泵轴4的连接不需要进行拆卸，从而无需进行转子部件的轴向锁紧力调整。

多级累加的泵体1以及其内的叶轮3、泵轴4等做功部件，可以实现多个泵腔的同步做功，在工艺系统改造或者工况变化时，可能单个叶轮3即使通过电机变频控制也无法实现跨工况调整或者做功效率大大降低，通过叠加单级泵头的形式改造化工泵，大大扩大化工泵的使用范围，而且，不同于重新增设一台新的化工泵，通过单级泵头的叠加方式，只要不超功率，电机不用更换，也不需要增加机封冲洗管路，这部分管路布置起来非常麻烦。

如图1~5所示，化工泵还包括中间泵盖2、端盖5、尾盖6、叶轮螺母91、轴套92和机封94，端连接盘11上设有用于连接的端孔111，端面15上设有用于连接的后盖孔151，端盖5的一端端面与端连接盘11具有相匹配的止口特征、且端盖5上设有与端孔111具有相同中心圆的连接孔，中间泵盖2一端端面设有与端连接盘11相匹配的止口特征、且中间泵盖2上设有与端孔111具有相同中心圆的沉头连接孔，中间泵盖2另一端端面设有与端面15相匹配的止口特征、且中间泵盖2上设有与后盖孔151具有相同中心圆的沉头连接孔，尾盖6一端端面设有与端面15相匹配的止口特征、且尾盖6上设有与后盖孔151具有相同中心圆的连接孔；端连接盘11连接端盖5或中间泵盖2，端面15连接尾盖6或中间泵盖2；

中间泵盖2起到承接作用，在两个泵体1之间分别往两侧连接一个泵体1的端面15和另一个泵体1的端连接盘11，由于泵体1是铸造件，所以，有些精密尺寸的结构不方便加工，而加入中间泵盖2后，中间泵盖2是一平板的全加工件，其端面上可以制作出若干结构以便实现相应的设计要求，例如，与端面15相连接的一端端面可以设置一些螺旋槽，然后在叶轮3的背面设置副叶片，相比于单纯的副叶片而言，可以实现更好的轴向力平衡，又例如，可以在中间泵盖2的中央位置设置密封或者轴承，密封用于阻挡两个泵体1之间的泄漏，当泵体1节段较多时，泵轴4可以通过设置在中间泵盖2内的轴承获得可靠支撑，中间泵盖2起到承接作用时，需要分别与两侧的泵体1进行连接，所以，使用紧固件分别进行连接是必要的，而且，要注意结构设计，避让出干涉位置，使用沉头孔进行连接，容置螺钉的头部，节省轴向尺寸。

首级泵体1的端连接盘侧需要使用中央未开孔的泵盖进行封闭，即端盖5，而末级泵体1的端面15侧，需要使用有一定轴向长度的泵盖进行连接，即尾盖6，

如图1、3所示，泵轴4包括主段41、螺纹段42和传动头43，主段41上设置键槽，主段41上套设叶轮3，主段41与叶轮3之间通过键或花键传动，主段41一端设置螺纹段42，螺纹段42背离主段41的一端设置传动头43，主段41背离螺纹段42的一端设置传动孔411，传动孔411与传动头43的形状具有嵌合或螺纹连接关系，叶轮螺母91旋合在螺纹段42上并抵靠叶轮3的轮毂端部，泵轴4从尾盖6后方连接电机；尾盖6后方连接作为电机的连接架或者连接着电机的安装架，

尾盖6内设有机封94，机封94密封泵轴4从伸入尾盖6的一端；泵轴4上套设轴套92，轴套92一端抵靠叶轮3背面轮毂端部。尾盖6内的机封起到轴面动密封，由于是化工泵，对于泄露的要求非常高，所以使用机封94作为密封件，而且，根据使用场合与工况，尾盖6内的机封94需要按照API610、682的要求进行机封冲洗，而若干级泵体1之间的动密封处，由于是泵内，所以，如果是泵送相同介质的泵体叠加使用，那么，只需要使用基础机封或者迷宫环、活塞式密封等等形式即可，级间泄露没有泄漏到泵外，所以，密封要求没有那么高。

轴套92用于调整不同级间转子上不同部件的轴向间距。

如图8所示，化工泵还包括端轴7和轴承8，端轴7一端设置与传动头43相连接的传动盲孔，端轴7另一端通过轴承8安装在端盖5的中央。

泵轴4在首级泵体1的位置处需要进行轴向位置定位，使用端轴7套嵌在首级泵体1内的泵轴4的端部，然后在安装进设置于端盖5内的轴承8中，端轴7的轴肩或者其上的定位结构抵靠轴承8的内圈，进行轴向定位。不仅轴向定位完成，而且，还能起到旋转支撑的作用，使得泵轴4成双端支撑结构。

如图3所示，传动头43为方形柱体，传动孔411为方形截面盲孔，传动头43和传动孔411直插连接。

传动头43和传动孔411直插连接，在安装时更加方便，只需要插入并端部抵靠即可，泵轴4相互之间的轴向锁紧通过最两端往内压紧。

如图3所示，两根泵轴4对接后，在对接处垫入垫片93。泵轴4的长度、泵体1的轴向长度可能存在加工误差，所以，为了防止误差累积，需要进行轴向间距调整。预先备份多个不同厚度的垫片93，在安装新的单级泵头时，在轴与轴之间垫入。

如图1、4所示，中间泵盖2中央位置设置机封94。泵级之间的中间泵盖2中央设置机械密封94，防止介质在级间串流。

若干泵体1累叠时，每级泵体1的进出口串联连接。泵体1不止可以并联使用，还可以串联使用以获得高扬程。

如图4所示，后盖孔151的中心圆直径大于端孔111的中心圆直径；端连接盘11的外缘处设有让位槽112，让位槽112槽底处与泵轴4的径向距离小于后盖孔151的中心圆半径。这样的安装孔配置方式，是出于拆卸方向的考虑，让位槽112设置在端连接盘11，即中间泵盖2与端面15的连接在后，与另一泵体1的端连接盘11的连接在前，安装时，是先将中间泵盖2通过紧固件安装到端连接盘11上的，拆卸时，先拆除中间泵盖2与端面15的连接螺钉，然后将上级泵体1与中间泵盖2分离，这样的拆卸顺序可以方便直接到达泵腔位置，也只需要拆卸一次就能完成泵体1与叶轮3的拆卸。

本发明的主要运行过程是：介质从侧面进入单级泵头，经该级泵头做功加压后，从该级泵头的出水口排出，并联使用的多个单级泵头，可以分别泵送介质，吸入口汇总进水，出水口汇总出水，扩大该化工泵的流量范围，串联使用时，多级泵头的进出口依次连接，扩大扬程范围。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种带轴开中分便拆结构的化工泵，其特征在于：所述化工泵包括泵体（1）、叶轮（3）、泵轴（4），所述泵体（1）侧吸侧出式泵体，泵体（1）包括端连接盘（11）、吸入室（12）、叶轮室（13）、出水口（14）和端面（15），所述吸入室（12）和叶轮室（13）紧邻，吸入室（12）背离叶轮室（13）的一侧设置端连接盘（11），所述叶轮室（13）背离吸入室（12）的一侧设置端面（15），所述吸入室（12）侧面设置进水口，所述叶轮室（13）侧面设置出水口（14），所述端面（15）和端连接盘（11）上设有通孔、连通吸入室（12）和叶轮室（13），所述端面（15）上的通孔直径大于叶轮（3）外径，所述叶轮（3）套设于泵轴（4）上，叶轮（3）置于叶轮室（13）内。

2.根据权利要求1所述的一种带轴开中分便拆结构的化工泵，其特征在于：所述化工泵还包括中间泵盖（2）、端盖（5）、尾盖（6）、叶轮螺母（91）、轴套（92）和机封（94），所述端连接盘（11）上设有用于连接的端孔（111），所述端面（15）上设有用于连接的后盖孔（151），所述端盖（5）的一端端面与端连接盘（11）具有相匹配的止口特征、且端盖（5）上设有与端孔（111）具有相同中心圆的连接孔，所述中间泵盖（2）一端端面设有与端连接盘（11）相匹配的止口特征、且中间泵盖（2）上设有与端孔（111）具有相同中心圆的沉头连接孔，所述中间泵盖（2）另一端端面设有与端面（15）相匹配的止口特征、且中间泵盖（2）上设有与后盖孔（151）具有相同中心圆的沉头连接孔，所述尾盖（6）一端端面设有与端面（15）相匹配的止口特征、且尾盖（6）上设有与后盖孔（151）具有相同中心圆的连接孔；所述端连接盘（11）连接端盖（5）或中间泵盖（2），所述端面（15）连接尾盖（6）或中间泵盖（2）；

所述泵轴（4）包括主段（41）、螺纹段（42）和传动头（43），所述主段（41）上设置键槽，主段（41）上套设叶轮（3），主段（41）与叶轮（3）之间通过键或花键传动，所述主段（41）一端设置螺纹段（42），所述螺纹段（42）背离主段（41）的一端设置传动头（43），所述主段（41）背离螺纹段（42）的一端设置传动孔（411），所述传动孔（411）与传动头（43）的形状具有嵌合或螺纹连接关系，所述叶轮螺母（91）旋合在螺纹段（42）上并抵靠叶轮（3）的轮毂端部，所述泵轴（4）从尾盖（6）后方连接电机；

所述尾盖（6）内设有机封（94），机封（94）密封泵轴（4）从伸入尾盖（6）的一端；所述泵轴（4）上套设轴套（92），所述轴套（92）一端抵靠叶轮（3）背面轮毂端部。

3.根据权利要求2所述的一种带轴开中分便拆结构的化工泵，其特征在于：所述化工泵还包括端轴（7）和轴承（8），所述端轴（7）一端设置与传动头（43）相连接的传动盲孔，端轴（7）另一端通过轴承（8）安装在端盖（5）的中央。

4.根据权利要求2所述的一种带轴开中分便拆结构的化工泵，其特征在于：所述传动头（43）为方形柱体，所述传动孔（411）为方形截面盲孔，传动头（43）和传动孔（411）直插连接。

5.根据权利要求2所述的一种带轴开中分便拆结构的化工泵，其特征在于：两根所述泵轴（4）对接后，在对接处垫入垫片（93）。

6.根据权利要求2所述的一种带轴开中分便拆结构的化工泵，其特征在于：所述中间泵盖（2）中央位置设置机封（94）。

7.根据权利要求2所述的一种带轴开中分便拆结构的化工泵，其特征在于：若干所述泵体（1）累叠时，每级泵体（1）的进出口串联连接。

8.根据权利要求2所述的一种带轴开中分便拆结构的化工泵，其特征在于：所述后盖孔（151）的中心圆直径大于端孔（111）的中心圆直径，所述端连接盘（11）的外缘处设有让位槽（112），所述让位槽（112）槽底处与泵轴（4）的径向距离小于后盖孔（151）的中心圆半径。

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