CN206917865U - 一种立式无密封自吸泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立式无密封自吸泵，属于一种自吸泵，旨在提供一种能够降低因副叶轮转动带来的能耗，提高泵效率的立式无密封自吸泵，其技术方案要点是，一种立式无密封自吸泵，包括泵体和位于泵体顶部的泵盖，泵体的侧壁上位于相对的两侧分别连接有吸水管和排水管，泵体内的中部设置有横隔板，横隔板的中部设置有与吸水管相连通的入水口，横隔板将泵体内的空腔上部为气液分离室，泵体的顶部设置有电机，电机的输出端同轴连接有泵轴，泵轴上位于入水口靠近气液分离室的一侧连接有叶轮，泵盖的中部设置有供泵轴伸入泵体的通孔一，泵盖上位于通孔一处靠近气液分离室一侧设置有密封装置，密封装置包括密封盒和副叶轮。

Description

一种立式无密封自吸泵

技术领域

本实用新型涉及一种自吸泵，特别涉及一种立式无密封自吸泵。

背景技术

自吸泵是指在启动前不需灌水（只需要在安装后第一次启动时灌一定量的水），经过短时间运转，靠泵本身的作用，即可以把水吸上来，投入正常工作的一类水泵。相较于普通的离心泵，自吸泵具有使用方便安全，水资源损失少，易于维护等的显著优势。

自吸泵按作用原理可以分为气液混合式、水环轮式以及射流式，其中气液混合式因具有较低的制造成本、较高的自吸性能和水力效率而广泛应用于石化、食品、环保等工程领域，特别是立式气液混合式自吸泵因结构合理、方便维护而越来越受到同行业的重视。自吸泵的密封方式按密封原理不同可分为机械密封、填料密封和动力密封，其中动力密封因不需要直接接触，而不存在机械损耗，使用时间久，密封效果好等的优势而广泛应用。

现有无密封立式自吸泵，说明书附图4所示，包括泵体1、转轴6、起密封作用的副叶轮32和叶轮5，在泵体内与转轴间的副叶轮32与叶轮5间形成压水室，为防止泵体1内的液体从副叶轮32处泄漏，需要使副叶轮32产生的压力大于叶轮5压力，则相应的副叶轮32的外径相对叶轮5要大，由于副叶轮32密封消耗的功率与副叶轮32叶片外径的五次方成正比，因此外径大则副叶轮32消耗的功率高，泵整体消耗的功率大且效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种立式无密封自吸泵，通过降低副叶轮承受的压力，减小副叶轮外径，而降低因副叶轮转动带来的能耗，提高泵效率。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种立式无密封自吸泵，包括泵体和位于泵体顶部的泵盖，所述泵体的侧壁上位于相对的两侧分别连接有吸水管和排水管，所述泵体内的中部设置有横隔板，所述横隔板的中部设置有与吸水管相连通的入水口，所述横隔板将泵体内的空腔分为入水室和气液分离室，所述泵体的顶部设置有电机，所述电机的输出端同轴连接有泵轴，所述泵轴上位于入水口靠近气液分离室的一侧连接有叶轮，所述泵盖的中部设置有供泵轴伸入泵体的通孔一，所述泵盖上位于通孔一处靠近气液分离室一侧设置有密封装置，所述密封装置包括密封盒和副叶轮，所述密封盒的中心设置有供泵轴穿设的通孔二，所述通孔二的孔径大于泵轴的外径，所述密封盒罩设在副叶轮上且位于靠近副叶轮的一侧设置有沿径向从中心向外扩散有若干阻隔环，所述副叶轮的中心向通孔一处延伸设置有用于与泵轴固定连接的密封环，所述密封环的内径与泵轴的外径相同，副叶轮包括若干叶片，所述叶片一端连接在密封环上，另一端向外延伸连接有圆盘，所述密封盒与副叶轮间隙配合且与泵盖通过螺钉连接。

通过上述技术方案，电机启动后，与电机的输出端同轴固定连接的泵轴能够带动叶轮转动，在叶轮的高速转动中，吸水管中的空气和吸入室内的液体不断被吸入气液分离室被分离，气体排出，液体在重力作用下返回吸入室，数次循环后，在吸水管中形成负压，达到自吸目的；通过固定于泵轴上高速旋转的副叶轮和固定在泵盖上静止的密封盒之间形成阻力通道，对泵运行时产生的高压液体进入该阻力通道时降压，使其流速降低，进而阻止泵体内的液体从泵轴与泵盖之间的间隙泄漏，而且通过高速旋转的副叶轮对流体产生反向压力，阻止液体向外泄漏，从而达到密封的目的；而且通过密封盒上设置的阻隔环和副叶轮中心的密封环，使得流体从密封盒和与泵轴之间进入叶轮之前流速和压力在上述两者的阻挡下逐渐降低，进而降低了副叶轮承受的压力，使得副叶轮承受的压力小于叶轮，其尺寸可以相应减少，进而使得泵体消耗功率降低，提高泵的自吸效率。

进一步的，所述副叶轮上设置有6-8片叶片，所述叶片为后弯叶片。

通过上述技术方案，通过6-8片叶片的设置既能够改善叶片过少易造成扬程降低的情况，又能够降低叶片过多时造成泵体自吸能力降低的情况发生；而且后弯叶片相对于直叶片具有更高的扬程，后弯叶轮的设置使得流体的势能的提高大于流体动能的提高，进而使得流体在叶轮处动能转化成势能时，降低副叶轮密封时的能量损耗，使得泵体自吸效率提高。

进一步的，所述泵轴上位于副叶轮与叶轮之间设置有螺旋叶，所述螺旋叶自叶轮到副叶轮的方向呈渐扩式。

通过上述技术方案，螺旋叶设置于位于副叶轮与叶轮之间的泵轴上，螺旋叶对液体产生向外的压力，由于螺旋叶自横隔板到泵盖的方向呈渐扩式而对流向副叶轮方向的液体产生较大的向外扩张的作用力，从而减少了液体流向副叶轮的压力，减少了副叶轮的能量损耗，提高副叶轮的密封效果。

进一步的,所述吸水管为S型管道，所述S型管道伸入泵体的一端连接到入水口处。

通过上述技术方案，S型管道有利于自吸泵的保水效果，减少了停泵后泵体内的水流从吸水管溢出的情况发生，而且通过排水管的管口高于叶轮的中心线也能够有利于自吸泵的保水效果，减少了停泵后泵体内的水流从排水管溢出的情况发生。

进一步的，所述排水管的管口高于叶轮的中心线。

通过上述技术方案，排水管的管口高于叶轮的中心线，有利于在泵体内保水，减少了停泵后泵体内的水流从排水管溢出的情况发生。

进一步的，所述吸水管上安装有排气阀。

通过上述技术方案，排气阀的设置，防止“虹吸作用”。

进一步的，所述吸水管上安装有电动空气控制阀，所述电动空气控制阀与真空泵电连接。

通过上述技术方案，吸水管上安装有与真空泵电连接的电动空气控制阀，电动空气控制阀关闭时，实现密封；停机后控制阀打开，从而破坏了吸入管路中的真空，从而能够防止停机后泵腔内的液体因缸吸作用而众吸入管路流出。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

通过密封盒上设置的阻隔环和副叶轮中心的密封环，通过从叶轮到副叶轮的方向呈渐扩式的螺旋叶的设置，以及采用后弯叶片均能够降低了副叶轮承受的压力，使得副叶轮承受的压力减少，从而可以减少副叶轮的外径，进而使得泵体消耗功率降低；

通过吸水管为S型管道以及排水管的管口高于叶轮的中心线的设置，有利于保水；

通过吸水管上排气阀和电动空气控制阀的设置可以实现手动或者自动排气，减少虹吸现象。

附图说明

图1为本实施例中用于体现泵体、吸水管和排水管的连接关系示意图；

图2为图1中泵体的左视图；

图3为图2中A-A的剖面图；

图4为现有技术中用于体现叶轮和副叶轮和泵轴的连接关系示意图。

图中，1、泵体；11、横隔板；111、入水口；112、入水室；113、气液分离室；12、吸水管；121、排气阀；122、电动空气控制阀；13、排水管；12、电机；2、泵盖；21、通孔一；22、泵支架；23、环槽；3、密封装置；31、密封盒；311、通孔二；312、阻隔环；32、副叶轮；321、叶片；322、密封环；323、圆盘；4、螺旋叶；5、叶轮；6、泵轴。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：一种立式无密封自吸泵，如图1和3所示，包括泵体1,泵体1顶部设置有泵盖2，泵盖2上设置有泵支架22，泵支架22上安装有电机12，泵盖2上设置有通孔一21，电机12的输出端同轴连接有泵轴6，泵轴6从泵盖2的通孔一21伸入泵体1内。泵体1内形成空腔，空腔的中部设置有横隔板11，横隔板11的中部设置有入水口111，横隔板11上部的空腔为气液分离室113，横隔板11下部的空腔为吸入室112，泵轴6上位于入水口111处连接有叶轮5，叶轮5位于气液分离室113内，泵轴6的转动能够带动叶轮5转动。

如图3所示，泵体1的侧壁上位于相对的两侧分别连接有吸水管12和排水管13。其中，排水管13与气液分离室113连通，排水管13的管口高于叶轮5的中心线位置，有利于泵体1保水，使得再次使用时不需要向泵体1内重新加水。吸水管12为S型管道，S型管道伸入泵体1的一端连接到入水口111处，使得水流从吸水管12直接流入叶轮5中，吸水管12上安装有排气阀121，吸水管12上位于泵体1外安装有电动空气控制阀122，电动空气控制阀122与电机14电连接，当电机14停止运行时，电动空气控制阀122打开，使得泵体1外的空气进入泵体1，改善因停机时泵体1内的真空环境易出现虹吸现象。

如图3所示，泵盖2的内侧位于通孔一21处设置有密封装置3，密封装置3位于气液分离室113的顶部，密封装置3包括副叶轮32和密封盒31，副叶轮32固定连接在在泵盖2下部的泵轴6上，副叶轮32能够随泵轴6的转动而转动，副叶轮32包括内部的密封环322、外部的圆盘323和两者之间连接的叶片321，副叶轮32通过密封环322套设并密封地连接在泵轴6上，叶片321为后弯叶片，具有6-8片叶片321，后弯叶片相较于直叶片能够降低副叶轮32的能量损耗。泵盖2上设置有供圆盘323一端插接的环槽23，环槽23的宽度大于圆盘323的宽度，既能降低泵盖2对圆盘323转动的影响，又减少液体从从圆盘323和泵盖2之间的缝隙穿过的情况。

如图3所示，密封盒31罩设在副叶轮32上，密封盒31通过螺钉连接在泵盖2上，密封盒31的中部设置有供泵轴6穿过的通孔二311，通孔二311的孔径大于泵轴6的外径，而且密封盒31与副叶轮32间隙配合，使得副叶轮32和泵轴6的转动均不易造成密封盒31的磨损。密封盒31沿中心向四周扩散有若干阻隔环321，可以有效地阻挡流体在密封盒31中的扩散，降低流体的压力，进而改善副叶轮32的承受的压力，降低副叶轮32的能量损耗。

如图3所示，泵轴6上位于副叶轮32与叶轮5之间设置有螺旋叶4，螺旋叶4自叶轮5到副叶轮32的方向呈渐扩式，能够降低副叶轮32承受的流体的压力，提高副叶轮32的密封效果。

具体实施过程：首次使用时在泵体1内灌满液体，此时泵体1吸水管12和排水管13中充满空气，启动电机14，叶轮5在与电机14输出端同轴固定连接的泵轴6的带动下高速旋转，叶轮5将吸水管12内的液体和空气一起吸入气液分离室113时，离开叶轮5的气液混合物，流速突然降低，由于气体与液体的比重不同，较轻的气体从混合液中分离出来并被排出泵体1外，脱气的液体重新混入叶轮5处并与叶轮5内部从吸水管12中吸入的空气再次混合，重复循环上述步骤，直到吸水管12内的空气被全部排进，进而在吸水管12内形成真空状态，在大气压的作用下外部的液体被吸入吸水管12中，完成泵自吸过程。而且，通过控制电动空气控制阀122的打开和闭合可以分别控制泵体1的密封或者破环真空，电动空气控制阀122与电机14电连接，停机后，打开电动空气控制阀122，破环泵体1真空，防止停机后泵体1的液体因缸吸作用而从吸水管12中流出，使泵体1内保存足够的液体来继续完成自吸过程。

再次，由于副叶轮32与泵轴6固定连接，而且副叶轮32与固定在泵盖2上的密封盒31间隙配合，相对于机械密封泵轴6的高速旋转不易损毁密封装置3，提高了使用期限。当泵体1内的流体由于泵内压力通过泵盖2与泵轴6之间的密封装置3向外部泄漏时，首先密封流体通过密封盒31与副叶轮32之间的间隙向外泄漏，当流体通过密封盒31上设置的若干阻隔环321时能量快速衰减，而且在副叶轮32的高速旋转的阻挡下，使得流体的压力和流速快速降低，副叶轮32的转动能够产生反向压力，进一步阻止气体或者液体向外泄漏，提高泵体1的密封性。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种立式无密封自吸泵，包括泵体(1)和位于泵体(1)顶部的泵盖(2)，所述泵体(1)的侧壁上位于相对的两侧分别连接有吸水管(12)和排水管(13)，所述泵体(1)内的中部设置有横隔板(11)，所述横隔板(11)的中部设置有与吸水管(12)相连通的入水口(111)，所述横隔板(11)将泵体(1)内的空腔分为入水室(112)和气液分离室(113)，所述泵体(1)的顶部设置有电机(14)，所述电机(14)的输出端同轴连接有泵轴(6)，所述泵轴(6)上位于入水口(111)靠近气液分离室(113)的一侧连接有叶轮(5)，所述泵盖(2)的中部设置有供泵轴(6)伸入泵体(1)的通孔一(21)，其特征是：

所述泵盖(2)的内侧位于气液分离室(113)内设置有密封装置(3)，所述密封装置(3)包括密封盒(31)和副叶轮(32)，所述密封盒(31)的中心设置有供泵轴(6)穿设的通孔二(311)，所述通孔二(311)的孔径大于泵轴(6)的外径，所述密封盒(31)罩设在副叶轮(32)上且位于靠近副叶轮(32)的一侧设置有沿径向从中心向外扩散有若干阻隔环(312)，所述副叶轮(32)的中心向通孔一(21)处延伸设置有用于与泵轴(6)固定连接的密封环(322)，所述密封环(322)的内径与泵轴(6)的外径相同，所述密封环(322)的外壁与圆盘(323)的内壁之间连接有叶片(321)，所述密封盒(31)与副叶轮(32)间隙配合且与泵盖(2)通过螺钉连接。

2.根据权利要求1所述的一种立式无密封自吸泵，其特征是：所述叶片(321)设置有6-8个，所述叶片(321)为后弯叶片(321)。

3.根据权利要求1所述的一种立式无密封自吸泵，其特征是：所述泵轴(6)上位于副叶轮(32)与叶轮(5)之间设置有螺旋叶(4)，所述螺旋叶(4)自叶轮(5)到副叶轮(32)的方向呈渐扩式。

4.根据权利要求1所述的一种立式无密封自吸泵，其特征是：所述吸水管(12)为S型管道，所述S型管道伸入泵体(1)的一端连接到入水口(111)处。

5.根据权利要求1所述的一种立式无密封自吸泵，其特征是：所述排水管(13)的管口高于叶轮(5)的中心线。

6.根据权利要求1所述的一种立式无密封自吸泵，其特征是：所述吸水管(12)上安装有排气阀(121)。

7.根据权利要求1所述的一种立式无密封自吸泵，其特征是：吸水管(12)上安装有电动空气控制阀(122)，所述电动空气控制阀(122)与电机(14)电连接。